互动科普

大约1.8%的美国成年人口受到丙型肝炎病毒侵染，但是大多数人对此毫无所知。

就是在本世纪80年代后期，除了内科医生外，几乎没有人听到过丙型肝炎，它是一种进展较慢的病毒性传染病，经过二、三十年后它能够导致肝衰竭或肝癌。今天这种疾病被普遍地看作是公共卫生的一大问题。美国成年人口中的大约1．8％(几乎4百万人)受到丙型肝炎病毒的侵染，但是他们中间的大部分人都不知道自己已感染了它。这种病毒是慢性肝病的主要病因之一(它引起的病例比过度饮酒引起的更多)，并且是肝移植的最常见的原因。在美国，每年大约有9000人死于这种传染病的并发症，预计到2010年这一数字将增加3倍。在其它国家有关丙型肝炎发病率的信息不大可靠，但比较清楚的是，这种病毒是全世界的一个主要的公共卫生问题。

内科医生，历史学家与军队领导人很久以来就把肝炎——肝的炎症，看作是黄疸的病因。当肝不能排泄称为胆红素的色素，并且这种色素接着又积累在体内时，眼白就会变成黄色。但是在最近几十年中，对肝炎的诊断逐渐有所改进，内科医生们现在能够识别几种性质截然不同的类型。至少有5种病毒像毒品与毒素(如像酒精)一样能够引起这种疾病。

研究人员于本世纪30年代与40年代在黄疸很普遍的环境，如像监狱与精神病医院中首先研究了病毒性肝炎。他们鉴定出了具有不同传播方式的两种性质截然不同的类型。一种是通过接触被侵染个体的粪便而传播的，它被称为侵染性肝炎，即甲型肝炎。另一种看来像是只通过血液传播的，它被叫做血清肝炎，即乙型肝炎。

重要的进展发生在本世纪50年代，当时，研究人员设计了根据血清中的某些酶来检验肝损伤的方法。当肝细胞死亡时，它们将这些酶释放进循环系统中，这样，酶的浓度就能很容易测量出来。血清中的丙氨酸转氨酶(ALT)水平，尤其是天门冬氨酸转氨酶(AST)水平的升高成为比黄疸更可靠的识别肝病的体征。(除了肝炎之外，一些不常见的遗传代谢疾病能够引起肝酶水平的升高。)

直到在国立卫生研究所工作的Baruch Blumberg在本世纪60年代中期取得突破以后，情况才有所改变。Blumberg在此病患者的血液中鉴定了一种现在称为乙型肝炎的病毒因子的特征。Blumberg的发现使他获得了诺贝尔奖，也使研究人员可以开发对这种病毒的可靠的血液检验方法。10年后，在同一研究所工作的研究人员Stephen M．Feinstone在甲型肝炎患者的粪便中鉴定出了一种不同的病毒因子。这一研究很快导致开发出了能准确检测被侵染者血液中的甲型肝炎病毒的抗体的检验方法。

肝炎对于输血与血液制品的接受者来说早就是一种值得注意的危险。在本世纪60年代，接受输血的患者多达30％，大约几周以后ALT与AST水平都有所升高，或者甚至发生黄疸。研究人员怀疑这与一种侵染因子有关。本世纪70年代，有了甲型与乙型肝炎的新检测方法，研究人员很快就发现占相当大比例的输血后肝炎病例不是这两种病毒中的任何一种引起的。这种新的疾病被称为“非甲非乙型”肝炎。

大多数研究人员期望导致这些病例的因子会很快被发现。实际上加州埃默里维尔的一家生物技术公司——即Chiron公司的Michael Houghton及其同事几乎用了15年时间，最终才用受侵染的黑猩猩的血清样本鉴定了丙型肝炎病毒。黑猩猩是由疾病防治与预防中心的Daniel W．Bradley提供的。丙型肝炎是造成大部分非A型或非B型病毒性肝炎病例的原因，虽然少数是由比较罕见的其它病毒引起的。

在RNA大海中捞针

事实证明，乙型肝炎病毒之所以难于鉴别是因为它不能够可靠地在细胞培养物中生长，黑猩猩与狨似乎是能够被其侵染的唯一的非人类动物。因为这两种动物用来研究都很昂贵，所以只能少量利用这些动物。依然阻碍着对病毒进行研究的这些障碍说明了第一种感染因子完全是通过克隆核酸而发现的原因。

Chiron公司研究人员首先从被强烈怀疑包含着未知病毒因子的血清样本中提取了RNA。RNA是DNA的化学变体，被许多病毒用作它们的遗传物质。在健康细胞中也有RNA，这样要做的事情就是鉴别出少部分与未知病毒基因组对应的RNA。Chiron公司工作人员用酶从RNA复制多段DNA，这样每个DNA片段都携带了一部分遗传序列。第二步，他们将这种“互补DNA”插入感染了大肠杆菌的病毒样实验用物，诱导某些细菌制造DNA编码的蛋白质片段。研究人员将细菌培养成簇或克隆，然后检测它们对来自来非甲非乙肝炎黑猩猩和人类患者的血清引起可见反应的能力。

研究人员希望，血清中的抗体将结合到从感染因子产生蛋白质的任何克隆上。在所检验的1百万个细菌克隆中，只有一个被发现与来自患非甲非乙肝炎黑猩猩的血清发生了反应，但并未与同一种黑猩猩在感染前的血清发生反应。此结果表明，该克隆包含着疾病因子的遗传序列。以克隆为立足点，研究人员随后确定了病毒遗传物质的暗含特征，并开发出了最早的诊断法，即检测血液中丙型肝炎的抗体的检验方法。自1990年以来，有关部门利用该检验方法及后继改进型检查了献给血库的所有血液，以发现感染的迹象。抗体检验很快揭示，丙型肝炎对公共卫生的威胁比通常所认为的大得多。它区别于大多数其他病毒的一个显著特征是其导致慢性疾病倾向性。其它大多数的病毒都是自我限制的。例如，甲型肝炎感染通常只持续几个星期，相反，几乎90％的丙型肝炎患者会携带其数年或数十年。很少有患者知道其病毒的来源，但通过引导提问，许多人回忆接受过输血，使用过注射毒品，或受过皮肤注射针头(其中有受感染者的血)的损伤。大约40％的患者没有任何一种这些明显的危险因素，但可归为在流行病学研究中鉴别出的几种类型之一。这些情况有：与肝炎患者性交，过去一年有一个以上的性伙伴，社会经济状况低下。

丙型肝炎是否通过性关系传播这一问题存在争论。在稳定的一夫一妻关系伙伴中很少发现传播病例，而乱交同性恋男人的感染率并不比一般人群高。这些研究结果表明，性传播是不普遍的，但它们难于同流行病学结果吻合起来，这种矛盾现象还没有得到解决。某些否认使用过注射毒品的患者可能不愿意或不能回忆起这些事情。其他人可能因带菌的剃刀或吹奏乐器而感染，共用插入鼻子以吸入毒品的管子也可能通过少量的血液传播病毒。

缓慢的进展

丙型肝炎病毒的发现，以及开发出检验它的精确方法是公共卫生的重大胜利。以前源于输血的重大感染危险实际上已被消除。此外，注射毒品使用者的感染率似乎正在下降，尽管其原因可能是反艾滋病运动不提倡共用针头。然而，丙型肝炎依然提出了众多挑战，彻底根除病毒的前景似乎很暗淡。由于就连成功清除其体内病毒的动物都没有获得对后来感染的任何免疫能力，因而开发疫苗的尝试受阻。并且，数百万慢性感染者处于患严重肝病的危险之中。

破坏机理的轮廓已经知晓。病毒感染引起损害的原因要么是病毒直接杀死细胞，要么是免疫系统攻击感染过的细胞。丙型肝炎病毒以第二种机制导致疾病。免疫系统有两套作用分队。体液免疫分队负责产生抗体，似乎对丙型肝炎病毒基本无效。虽然它产生各种病毒成份的抗体，但抗体不能中和入侵者，并且它们的存在并不表示免疫作用，这跟乙型肝炎的情形一样。

丙型肝炎病毒似乎可能通过其高突变率逃过了免疫防御，特别是在其基因组负责在病毒的外部制造蛋白质的区域的高突变率(抗体可能结合到这些蛋白质上)。已在所谓基因组的包膜区域鉴别出了两个这样的多变区域。鉴别出了多达6种的病毒基因型和更多的亚型，就是在一个患者中也存在着大量变种。

同体液免疫分队不同，免疫系统的细胞免疫分队专门对付病毒感染，对丙型肝炎发起猛烈攻击。它似乎造成大多数肝损害。识别丙型肝炎蛋白的细胞毒素T淋巴细胞存在于循环系统和长期感染个体的肝脏中，并被认为杀死了显示病毒蛋白的肝细胞。幸运的是，肝细胞能很好地再生，但肝炎患者的肝组织通常含有大量已死或正在死去的肝细胞，以及慢性炎性细胞如淋巴细胞和单核细胞。

长期后果

如果肝炎持续足够长的时间——通常数年左右—— 病情就升级，邻近肝细胞的休眠细胞(称为肝星形细胞)经常变得异常活跃，这些细胞随后分泌胶原和其他蛋白质，这些物质破坏肝脏的细微结构并慢慢削弱肝脏处理物质的能力，这种病态就是众所周知的纤维变性。星形细胞的起源和功能类似于在其他器官(例如皮肤的成纤维细胞和肾脏的肾小球环间膜细胞)中的纤维变性形成细胞，它们贮存维生素A并产生细胞间阵列或框架。启动肝中纤维变性反应的许多过程可能也发生于这些另类组织中。

如果纤维变性进一步发展，就导致肝硬化，其特征是大量纤维变性围绕再生肝细胞结。感染时50岁以上的人，一天饮50克以上酒精者以及男人等变化速度更快，但哪怕是从不饮酒者亦能发生肝硬化。通常认为纤维变性和肝硬化是不可逆转的，尽管最新发现对这一结论提出了某些质疑。

大约20％的患者在感染的头20年内演变成肝硬化，从此以后，某些人可能达到一种均衡状态，肝损害不再进一步恶化，然而其他人可能继续经受极为缓慢的进行性纤维变性。晚期肝病经常表现为黄疸、腹水(体液在腹部累积)、食管中的曲张静脉出血以及精神混乱。丙型肝炎也被认为是引起原发性肝癌的主要间接原因。此病毒本身似乎不增加人们的危险性，但病毒产生的肝硬化却增加人们的危险性。

肝硬化几乎与丙型肝炎病毒引起的所有疾病有关。虽然少部分患者回忆起他们可能发生感染时有黄疸表现，但慢性丙型肝炎常常是没有征状的。当征状的确出现时，也是非特定的：患者有时抱怨有疲倦、恶心或一般不适的模糊感觉。丙型肝炎病情的模糊性质可能是其长期未被发现的另一原因。此病延续数十年。令研究人员手脚无措的一个问题是并非所有个体的反应方式都相同，一些人可能数十年携带病毒而没有重大损害，另一些人仅在数年内就经受严重损害。

肝脏移植能挽救某些晚期患者之命，但不幸的是，可供移植的人类肝脏不足。因此，研究人员正进行深入研究以开发将根除患者病毒的治疗方法。第一个表现出有效性的治疗剂是天然产生于人体的一种蛋白质——阿尔法干扰素。干扰素似乎具有非专一性的抗病毒反应，并可能强化免疫系统的活动。该药皮下注射，每周三次，持续12个月，然而，只有15％到20％的患者表现出持续反应，即ALT和AST恢复到正常水平且停止治疗后至少6个月在血清中不存在可检测到的丙型肝炎DNA。治疗为何对大多数患者失败，其原因基本未知，虽然某些病毒基因型对干扰素比其他病毒基因型更敏感。

去年，食品与药物管理局批准另一种药物——ribavirin——与干扰素联合用于治疗丙型肝炎。ribavirin可以药丸形式吞服，抑制许多病毒。有趣的是，它本身似乎对丙型肝炎病毒没有防御效果，而被认为在某种程度上强化了干扰素对免疫系统的影响。干扰素和ribavirin一并采用6至12个月，能消除大约40％患者的病毒，临床研究人员现正在研究如何使两种药物的效果达到最佳水平。长效式干扰素一周只需服用一次，是感兴趣的一个重点方面。

现正对少数患者试验一种新药。马萨诸塞州坎布里奇Vertex司正在研究抑制称为ionosine monophosphate脱氢酶的人体酶的一种化合物，丙型肝炎病毒依赖这种酶产生RNA组分，然而试验尚未得出结果。在缺乏能可靠地消除病毒的药物的情况下，国立卫生研究所进行了一项研究以确定长期采用阿尔法干扰素能否减轻不能清除病毒之患者的肝损害。我们和其他研究人员正在研究一项简单方法：定期从患者取少量血液。这种处理减少人体的含铁量，也就是一种降低血清ALT和AST水平的手法，它是否减缓肝损害依然不能肯定。

瞄准病毒

丙型肝炎未来疗法的最佳前景似乎是专门对付病毒的药剂，就如那些成功治疗HIV的药剂一样。记住这一目标，研究人员已经详细阐述了丙肝病毒的结构。它的遗传物质或基因组由一条RNA单链构成，其大小和组成类似于黄热病毒和登革热病毒，因而丙肝病毒和它们一起被归为Flaviviridae。感染细胞中的酶用病毒RNA作为模板产生专一大蛋白(称为多聚蛋白)，大蛋白随后分离产生具有不同功能的单蛋白，一些是将要形成新的病毒粒子的结构蛋白，一些是复制原始感染RNA的酶。基因组的两端各有一些不翻译成蛋白质的短RNA段，这些终端区域之一似乎促进感染细胞制造病毒多聚蛋白，它是诊断方法的一个重要目标。其余终端区域似乎在启动病毒RNA复制方面起作用。

结构蛋白包括核心蛋白和两种包被蛋白：核心蛋白包围名为核蛋白壳的结构里的病毒粒子中的RNA，包被蛋白则包裹核蛋白壳。非结构蛋白包括：负责分离多蛋白的病毒蛋白酶以及负责从化学上准备病毒RNA组分的三磷酸酶、负责复制RNA的多聚酶和负责解链新制造复本的蜗牛酶。

详细描述蛋白酶和蜗牛酶的特征以及通过X线结晶学阐明它们的详细三维结构，是设计控制一种酶的药物的必要初始步骤。包括Schering—P1ough、Agouron、Elililly和Vertex在内的几家药品公司现在研究丙型肝炎蛋白酶或蜗牛酶的有潜力的抑制剂。临床试验可能是几年之后的事情了。另一种病毒酶——多聚酶——也是可能的目标，病毒是否将对这类抑制剂产生抗性尚待观察。

开发对付丙型肝炎的治疗法可能很快就变得更容易了。3个月前，德国美因茨Johannes—Gutenberg大学Ralf Bartenschlager及其同事公布了RNA遗传结构的细节，这些RAN遗传结构包含编码丙肝病毒酶的区域，并在肝细胞系进行自我复制。这些结构将被证明对用来试验对付这些酶的药物极有价值。

正在研究的另一可能的治疗途径是破坏激活肝脏星形细胞并导致它们发动纤维变性的过程。众所周知，这一机理涉及细胞因子或信号化合物，肝脏中称为枯否氏细胞(星形细胞)的一类细胞在被淋巴细胞刺激时就释放出这些细胞因子。一旦这一过程开始就将其关闭，应能预防丙型肝炎感染的大多数烦人的后果。

某些研究人员试图开发针对病毒基因组短终端区域的治疗法。核糖酶制药公司正在研究的一种设想是开发能切断特定固定序列的治疗分子。核糖酶是RNA或紧密相关化合物的短型，能够完成这一任务。主要的挑战是将足够的核糖酶送入感染细胞。传送足够数量的治疗剂亦是其他一些创新治疗概念(例如使肝细胞对感染产生抗性的基因疗法)的症结所在，这些治疗剂包括能够抑制特定基因的“反义”RNA以及工程蛋白质(当其被丙型肝炎蛋白酶分离时能够激活细胞的自我毁灭机制)。

所有这些对付丙型肝炎的尝试都受研究基金严重短缺的影响。鉴于丙型肝炎对数百万患者的威胁，联邦政府的支持力度相对是小了。我们相信，更先进的疗法(可能还有疫苗)最终将会得到。一项扩展的研究规划可能确保这些进展足够迅速出现以帮助患者和那些处于危险之中的人们。