今年适逢干扰素发现50周年。为了让更多临床医师了解干扰素发展历程,认识干扰素给医学带来的巨大改变,并推动干扰素的临床合理
应用,我们将邀请我国肝病学界、肿瘤学界的专家撰稿或点评,共同就干扰素的发现发展历程、制备工艺发展、作用机制、在肝炎和肿瘤治疗中的
应用、相关临床试验和长期随访研究等多个专题进行讨论。从本期开始,我们将陆续推出“庆祝干扰素发现50周年”学术讨论专栏,敬请关注。
专家寄语
从干扰素被发现,到干扰素抗病毒机制被阐明,经历了十余年。随后,干扰素
应用于治疗乙型肝炎,但由于人白细胞干扰素原材料来源有限,价格昂贵,未能大量
应用。直至1980年代中期,随着第一个基因工程产品罗扰素(干扰素α-2a)上市,干扰素才被较为广泛地
应用于临床。
目前,干扰素因具有抗病毒、抗增殖、抗纤维化、免疫调节和抗血管生成等活性,已被广泛用于丙型和乙型肝炎、尖锐湿疣、多种血液肿瘤、肾癌和膀胱癌等疾病的治疗。
热烈庆祝干扰素发现50周年!相信今后干扰素将会有更大的发展,为增强人类健康作出更大的贡献!
——北京大学医学部病原生物学系
庄辉 院士
殊途同归的两项实验——干扰素发现之争
1950年代,日本东京大学感染研究所的病毒生物学家Yasu-ichi Nagano和Yasuhiko Kojima在进行牛痘疫苗研究时发现,兔皮肤及睾丸接种灭活病毒后,再次感染病毒时,出现病毒生长抑制现象。他们在牛痘病毒感染的家兔皮肤和睾丸组织悬液中,发现了一种抑制性因子,并于1954年将该结果发表于法国杂志Journal de la Société de Biologie。
几乎与此同时,Isaacs和Lindenmann在伦敦,利用鸡胚绒毛尿囊膜研究流感病毒时,发现了一种可以“干扰”(抑制)病毒感染的因子。1957年,Proc R Soc Lond B Biol Sci刊登了他们的论文,在这篇论文中,Isaacs和Lindenmann将这种因子命名为干扰素(INTERFERON)。
Nagano等的科研论文发表语言为法语,这降低了其在世界科学界的影响,而且这一体内实验非常复杂,论文对实验结果阐释欠清。因此,在相当长的一段时间内,Nagano等的科研成果并未被完全认可。后来,Nagano等学者也未积极要求学界对其研究结果进行重新鉴定。
最终,Isaacs和Lindenmann的研究结果被公认为最可信的研究结果。
1928年,英国细菌学家Ernest Duchesne偶遇青霉素,为人类抗击细菌感染找到了一件锐利武器。
1953年,美国科学家James Watson和英国科学家Francis Crick破解DNA之谜,为人类关于生命科学的研究打开了一扇窗户。
1957年,英国病毒生物学家Alick Isaacs和瑞士微生物学家Jean Lindenmann发现了干扰素,为人类与病毒的斗争开辟了一条崭新道路。
美国肝病研究学会2007年年会将举行庆祝发现干扰素50周年的专题会议,其开篇词指出:“迄今为止,没有一项科学发现可以像干扰素这样对病毒性肝炎的治疗,产生如此重大的影响”。
1957年,Isaacs和Lindenmann在利用鸡胚绒毛尿囊膜研究流感病毒时,发现病毒感染的细胞可以产生一种因子,这种因子可诱导其他细胞“干扰”(抑制)同源或异源病毒的感染,后将其命名为干扰素(INTERFERON,缩写IFN)。
几年之后,Wheelock等从促分裂原活化人类T型淋巴细胞中提取了一种功能性蛋白,并认为是干扰素样病毒抑制蛋白(目前称为干扰素-γ或Ⅱ型干扰素)。这项研究结果发表在1965年7月Science上。之后的一些研究初步阐明了干扰素抗病毒机制。由此,干扰素潜在的抗病毒药物作用引起学界广泛关注,各国科学家开始相关研究。
1969年,Gresser等学者发现干扰素可以抑制肿瘤细胞生长。1970年代初期,Lindahl等学者的一系列研究证实了干扰素的免疫调节作用。同一时期,干扰素诱导蛋白介导的抗病毒作用也被多项实验证实。
然而,在发现干扰素之后20年间,关于干扰素蛋白分子结构和提纯的研究进展缓慢,收获甚微,一些科学家公开对既往研究提出质疑,包括干扰素的存在。直到1979年,Taniguchi等学者开始了对人干扰素-α cDNA进行分离和测序,至1980年,Nagata等学者成功克隆了干扰素 cDNA,人们才开始认识功能复杂的干扰素分子。
从1980年代后期开始,借助分子生物学技术的发展,科学家们对干扰素的研究更加深入,各型干扰素、干扰素亚型及其功能逐渐为人们所认识,目前已经确认干扰素3种主要生物学作用为抗病毒、抗肿瘤和免疫调节作用。同时,由于DNA重组技术
应用,干扰素制备技术也得到很大提高,经历了人血提取白细胞干扰素、第一代基因工程干扰素和第二代基因工程干扰素3个阶段。
时至今日,干扰素研究走过了50年历程。
50年的时间中,探索不断,干扰素发展成一个不断增长的细胞因子家族,干扰素制备经历了从人白干扰素纯化到基因工程合成,干扰素
应用也从抗病毒扩展到抗肿瘤和免疫调节领域。
50年的科研路上,累积无数,干扰素的相关研究和临床试验不可胜数,干扰素的相关文献汗牛充栋,已达数十万之巨。
干扰素这50年,在医学史上可谓浓墨重彩。干扰素使人类在与病毒斗争的历程中,获得了从未有过的主动。
干扰素这50年,医学成就是巨大的。但与人类战胜疾病的科研探索相比,这些成就又显得渺小。我们坚信,关于干扰素研究的发展
空间非常巨大,其医学
应用的领域必将加速拓展。
在干扰素发现50周年之际,《中国医学论坛报》期望与中国医学领域、生物科学领域的同仁们,共同回望50年历程,总结50年成果,探寻未来的发展方向和道路。
英国病毒生物学家 Alick Isaacs(1921-1967)
Isaacs出生于英国格拉斯哥,1944年毕业于格拉斯哥大学药学系。1957年之后,Isaacs在伦敦国家医学研究院继续从事干扰素相关研究,并曾担任世界流感中心主任。Isaacs的主要研究方向为干扰素的提纯和分离,干扰素的活化机制,以及干扰素的生化、物理特性等。在1960年代早期,Isaacs的健康状况恶化,但他仍坚持干扰素相关研究,直至1967年病逝。
瑞士微生物学家 Jean Lindenmann(1924-)
Lindenmann长期工作在瑞士苏黎世大学药学系。1957年之后,他在A2G小鼠动物模型实验中,发现了黏液病毒抑制基因Mx。目前,Mx被认为是一种干扰素调节基因,且是一种重要的抗病毒途径。1960年,Lindenmann发现了感染嗜肝病毒的肝细胞能够抑制感染灭活病毒的细胞继续产生干扰素,他发表论文首次提出“逆干扰(inverse interference)”现象。
