《星期天科普——HPV疫苗的故事》
对女性威胁最大的癌症第一位是乳腺癌,第二位就是宫颈癌。谈癌色变,因为癌症不好治愈,即使医治存活,高昂的医疗费求医的艰辛路,给病人及家属带来肉体和精神上的折磨是常人难以想象。如果说医学发达了癌症可以通过打疫苗就可预防,这不是人类医疗科技发展最了不起的成就,今天介绍预防宫颈癌的疫苗诞生——HPV疫苗的故事。
一、宫颈癌发病原因
各种癌症之所以难治愈就是不知道它们发病原因,如果能知道癌症发病机理,那就有办法治疗或者提前预防。确定宫颈癌是因HPV(人乳头状瘤)病毒致病,这是德国科学家豪斯的贡献,因此他获得2008年生理学及医学诺贝尔奖。
豪斯豪森在波恩大学、汉堡大学及杜塞尔多夫大学学习医学,并于1960年获得医学博士学位。1961年,他的第一份工作是进入杜塞尔多夫大学微生物研究所担任科研助理。因为他是医学院毕业生缺乏细胞遗传学、分子生物学实验技术,这时有个绝好的机会美国费城大学医学院需要一个德国青年去费城儿童医院病毒实验室工作。从此豪斯走上研究病毒之路。
豪斯回到德国后开始研究HPV病毒,他一直在内心里就坚定认为HPV是宫颈癌致病原,先大胆假设后开始找证据从1970年一直找到1977年开始从宫颈癌组织中分离出HPV病毒,进一步研究发现HPV 病毒有一百多种类,其中编号HPV16和HPV18二种病毒是宫颈癌最凶险病原体。
豪斯找出了HPV16和HPV18二种人乳头状病毒是子宫颈癌病原体,下一步工作就是如何制作出HPV疫苗。
二、研制HPV疫苗
1974年毕业爱丁堡大学医学院的苏格兰青年弗雷泽和1982年毕业于温州医学院的杭州青年周建,在英国剑桥大学实验室相遇。弗雷泽是澳大利亚昆士兰大学免疫研究所教授,他一直想做出HPV疫苗,但他缺乏克隆出HPV病毒技术。周建在中国也是病毒专家,1987年他就因为发现HPV是食道癌致病因素,而获得国家科技进步二等奖。
本来在剑桥两人不是在一个实验室,只是大家都是科研拼命三郎,最晚离开实验室才相互注意对方,喝咖啡一聊天,病毒专家+免疫专家=疫苗产生。
弗雷泽邀请周建夫妇到昆士兰大学免疫实验室工作,这样1990年周建和弗雷泽共同研究HPV疫苗之路就开始了。
疫苗研发第一步要有抗原,就是要有HPV病毒,研制宫颈癌疫苗面临的最大问题是如何获得HPV。既然这种病毒不能在体外组织液中培育,而在活细胞中繁殖时与宿主的细胞基因融合,那么,有什么方法能制造出这种病毒呢?
作为一名分子病毒学家,周健擅长克隆基因并在细胞中将它们表达出来,他试图通过重组DNA技术做出这种病毒的外壳。他的想法是要制造出外表类似HPV但内核不含病毒DNA的病毒样颗粒,这样的颗粒可以像“稻草人”一样让体内产生免疫反应,但又绝对安全。
周建夫人孙小依清楚地记得合成病毒的想法诞生的那一刻。那是1990年年底的一个夜晚,周健在和孙小依散步时突然说:“已经有表达和纯化了的L1、L2(HPV晚期蛋白、病毒壳膜的主要构成)蛋白,何不把这两个蛋白放在组织液里,看看它们能否合成病毒样颗粒?”
孙小依当时就嘲笑他:哪有这种可能,将两个东西放在一起就行了?如果这么简单,别人早就看到病毒颗粒了,还能轮到我们吗?
后来在丈夫的第二次催促下,孙小依抱着试一试的心态,将两个现存的HPV晚期蛋白放在试管里,“加一点这个,加一点那个,好像幼儿园小朋友做游戏一样,就这么简单。”
大约过了两个星期后,两人将合成好的东西拿到电子显微镜下观察,“一看,我们俩都傻眼了,真的是一个病毒颗粒合成了,我们实实在在地看到一个体外合成的病毒颗粒!这真是惊喜的一刻。”
下面工作就是弗雷泽免疫学家要做的,作为一名免疫学家,弗雷泽更关心的是疫苗和免疫学,他们终于证实病毒样颗粒能够激发免疫反应。两人的第一篇论文发表在1991年第185期的《病毒学》期刊上,论文中详细介绍了制造病毒样颗粒的实验细节。
三、HPV疫苗诞生
第一眼看到“病毒样颗粒”后,弗雷泽和周健最担心的问题是:“病毒样颗粒”所产生的免疫反应是否足以让它制成疫苗?
在最初的几年里,他们努力让这种“病毒样颗粒”表现出所期望的效果,当这一目标实现后,昆士兰大学开始与投资公司和有疫苗研发能力的制药公司联系。在获得默克公司支持后,大规模的动物试验和临床试验开始了。
1999年,宫颈癌疫苗的临床试验还在世界各地进行。周健回中国进行学术访问,当时温州医学院的临床试验也在进行。但没有人会想到,这竟成了一次没有归途的旅程。
“周健的身体一直很好,出国十来年没有请过一天病假,他的勤奋是有目共睹的,他经常一周工作7天,日夜操劳。1999年2月,他整天坐在那里写基金申请书,写完后说‘我怎么这么累啊?’”孙小依说,“我就劝他休息,3月份就不要到温州了。但他坚持要去。”
1999年3月8日晚,刚到杭州不久的周健还给家里打电话,儿子在电话里说:“爸爸,这次回来你给我买什么礼物?给我买一个最新的lego(乐高拼装玩具)吧!”
3月9日,周健因为感染性休克病重。3月10日,当孙小依带着周健的母亲和儿子从澳大利亚赶到杭州时,他却永远闭上了眼睛。
七年之后。2006年,默克制药公司和葛兰素史克制药公司生产的两种宫颈癌疫苗面世,一年之内,包括美国、英国、加拿大和澳大利亚等在内的80个国家先后批准了这种疫苗的使用。