干擾素出現(xiàn)的背景

1、干擾素出現(xiàn)的背景病毒肆虐的年代1918年流感病毒大爆發(fā)時場景就像弗萊明發(fā)現(xiàn)青霉素一樣，干擾素的出現(xiàn)也充滿了神奇和偶然色彩， 50年代之前由病毒造成的傳染病大流行嚴(yán)重影響了人類的健康，僅1918年的一次全球爆發(fā)的流感大流行就造成了4千萬人的死亡，此外天花、麻疹、脊髓灰質(zhì)炎等病毒引起的傳染病也是非常流行，然而，人類一直沒有找到一個象對抗細菌感染一樣對抗病毒的有力武器，索性當(dāng)時免疫學(xué)的發(fā)展促成了人類疫苗的研制成功，通過疫苗人們成功的抵御住了天花、麻疹、脊髓灰質(zhì)炎的侵襲，然而，對于流感病毒感染卻一直沒有取得很好的突破，由于流感病毒容易變種的原因，流感疫苗一直未能研發(fā)成功，但仍有很多科學(xué)家在不遺余力的進

2、行著流感病毒疫苗及其免疫接種等相關(guān)的研究。干擾素之源干擾素發(fā)明者Alick IsaacsAlick IsaacsAlick Isaacs1921出生于英國格拉斯哥，1944年畢業(yè)于格拉斯哥大學(xué)藥學(xué)系。畢業(yè)之后，Isaacs 一直在從事病毒相關(guān)的基礎(chǔ)研究，與當(dāng)時的很多病毒學(xué)家一樣，Isaacs 也將很大的精力投入到了流感病毒相關(guān)的研究，并曾擔(dān)任世界流感中心主任。在1957年Alick Isaacs 和Jean Lindenmann在進行流感病毒試驗時發(fā)現(xiàn)雞胚中注射滅活流感病毒后發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)雞胚細胞膜中生成了一種物質(zhì)，這種物質(zhì)具有“干擾”（英文：interfere）流感病毒感染的作用，當(dāng)時Isaacs

3、就將這種物質(zhì)稱之為“interferon”，也就是我們說的干擾素。1957年之后，Isaacs在倫敦國家醫(yī)學(xué)研究院繼續(xù)從事干擾素相關(guān)研究，而且后續(xù)很多圍繞干擾素進行研究并取得一定成就的專家都有與Isaacs共事或在在Isaacs 的研究室（Mill Hill）學(xué)習(xí)的經(jīng)歷，從這個意義上講，Isaacs可謂是干擾素之源。Isaacs之后的主要研究方向為干擾素的提純和分離，干擾素的活化機制，以及干擾素的生化、物理特性等。在1960年代早期，saacs的健康狀況惡化，但他仍堅持干擾素相關(guān)研究，直至1967年病逝。殊途同歸干擾素發(fā)現(xiàn)之爭Dr.Yasuichi Nagano1954年，日本東京大學(xué)感染研究

4、所的病毒生物學(xué)家Yasu-ichi Nagano和Yasuhiko Kojima在進行牛痘疫苗研究時發(fā)現(xiàn)，在將經(jīng)紫外線滅活的牛痘病毒注射到家兔的皮下，之后提取家兔的血液勻漿，再將該勻漿注射給未感染牛痘病毒的家兔，發(fā)現(xiàn)這種勻漿可以使家兔避免牛痘病毒的感染病毒，也就是牛痘病毒的生長受到了抑制。這種具有病毒抑制作用的勻漿出現(xiàn)在接種病毒后3-5天，后來他們將這種病毒借種5天后出現(xiàn)具有病毒抑制作用的物質(zhì)稱之為“病毒抑制因子”（Virus inhibitory factor），并將該結(jié)果發(fā)表于法國雜志Journal de la Société de Biologie之上。但之后，兩位生

5、物學(xué)家并未非常重視這方面的研究，文章發(fā)表在法文雜志上，閱讀到此文獻的人也非常有限。更為重要的是有很多后續(xù)的學(xué)者認為他們只是發(fā)現(xiàn)了病毒干擾現(xiàn)象，而且當(dāng)時這兩位生物學(xué)家出現(xiàn)了一個比較嚴(yán)重的錯誤就是認為這種“病毒抑制因子”應(yīng)該是一種碳水化合物，當(dāng)然這也與當(dāng)時他們采用了動物體內(nèi)研究的模型而當(dāng)時缺乏物質(zhì)純化或克隆技術(shù)有關(guān)。干擾素抗病毒作用機理的探索歷程Robert M. Friedman繼Isaacs發(fā)現(xiàn)干擾素之后，人們對干擾素抗病毒作用機理的探索又經(jīng)歷了一個喜劇而漫長的過程，在這個過程中，一個非常重要的人物就是Robert M. Friedman。1958年Friedman畢業(yè)于紐約大學(xué)醫(yī)學(xué)院，在紐約

6、大學(xué)醫(yī)學(xué)院期間，F(xiàn)riedman就對微生物學(xué)具有非常濃厚的興趣，在其大學(xué)即將畢業(yè)的最后一年，F(xiàn)riedman面臨著一個重要抉擇選擇一個適合自己的職業(yè)生涯。當(dāng)時，很多年輕人最熱衷的選擇就是參軍做軍醫(yī)，但Friedman還是有些困惑。當(dāng)Friedman將其困惑和其老師進行溝通后，其老師將其推薦給美國國立衛(wèi)生研究院（National Institutes of Health，NIH）負責(zé)微生物研究的Sam Baron博士。Sam Baron博士安排了Friedman在其研究室進行面試，面試過程非常有趣，Sam Baron一邊進行自己的實驗，一面與Friedman進行交談，期間Friedman幾乎未講

7、一句話，僅僅是在Sam的詢問下重復(fù)了兩次自己的名字，然而Sam卻說“你的想法非常好，也許我們可以錄用你”。之后，F(xiàn)riedman和Sam共同致力于動物從病毒感染中恢復(fù)健康的機理研究。研究過程中，他們發(fā)現(xiàn)實驗動物可以在不產(chǎn)生針對性抗體的情況下從病毒感染中痊愈，而似乎與與疫苗接種生成保護性抗體的機理完全不同。這時Sam突然決定，要與Friedman一起到英國倫敦與Isaacs共同研究干擾素，這在當(dāng)時卻是Friedman第一次聽說Isaacs和干擾素。之后Friedman在Isaacs的研究室Mill Hill以訪問學(xué)者的身份進行了兩年的研究，在此期間，F(xiàn)riedman發(fā)現(xiàn)干擾素在動物體內(nèi)產(chǎn)生于病毒

8、感染的部位，并確定動物之所以能從病毒感染中恢復(fù)也是由于干擾素的作用。之后，由于Isaacs受到了嚴(yán)重抑郁癥的影響，F(xiàn)riedman受到Isaacs的指導(dǎo)越來越少，然而Friedman對于干擾素的研究并未停止，并在1966到1971期間，發(fā)現(xiàn)干擾素對病毒的抑制作用主要是干擾素干擾了病毒信使RNA功能，而抑制了蛋白的合成。之后干擾素抗病毒作用的作用機理才被逐漸展開。干擾素的抗病毒應(yīng)用從實驗室研究到臨床實踐Derek C. Burke在干擾素50年的早期發(fā)展歷程上另外一個重要人物就是Derek C. Burke，Burke畢業(yè)于美國耶魯大學(xué)，在其畢業(yè)之后，Burke面臨著與Friedman同樣的困惑

9、，要么參軍，要么工作，在工作方面Burke面臨著兩個選擇，一個是進行火箭燃料研究，一個是到位于Mill Hill的國家衛(wèi)生研究院（National Institute for Medical Research，NIMR）進行有關(guān)病毒的生物化學(xué)研究。最后Burke選擇了進行病毒學(xué)研究，并在Mill Hill結(jié)識了Isaacs。在確定自己的研究方向時，Burke征求了Isaacs的建議，當(dāng)時Burke本來想進行有關(guān)流感病毒的提純及其發(fā)病過程等的相關(guān)研究，然而，Isaacs卻建議Burke協(xié)助他一起進行干擾素的研究。當(dāng)時人們對干擾素的熱情正處于高漲時期，很多學(xué)者已經(jīng)在考慮如何將干擾素轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用。

10、當(dāng)時人們就在設(shè)想是否會有希望將干擾素發(fā)展成為一個對抗病毒感染的抗生素。而且在50年代的英國還盛傳著另外一個關(guān)于盤尼西林的故事盤尼西林由英國人發(fā)明，傳到了美國進行了工業(yè)化生產(chǎn)并注冊了版權(quán)。因此很多英國學(xué)者就不希望在干擾素領(lǐng)域再發(fā)生這樣的問題，因此，很學(xué)者包括Derek C. Burke把精力投入到干擾素的生產(chǎn)流程的研究，也的確在1980左右實現(xiàn)了通過人類白細胞進行干擾素量化生產(chǎn)，雖然這種生產(chǎn)方式無法與基因技術(shù)出現(xiàn)后的生物工程生產(chǎn)方式相比，但對干擾素從實驗室成功的走向臨床卻是有著非常重要的意義。干擾素的免疫調(diào)節(jié)機制： 一個誕生于年休假的傳奇故事Samuel BaronSamuel Baron畢業(yè)于

11、紐約大學(xué)，在其畢業(yè)后的25年間（19551975）一直在美國國立衛(wèi)生研究院（National Institutes of Health，NIH）進行宿主免疫防御對于抵抗感染的相關(guān)研究。1960年，一個純屬偶然的機會，使其研究興趣完全轉(zhuǎn)到了干擾素和人體免疫系統(tǒng)的研究。本來，Samuel Baron到英國Mill Hill是去會見流感病毒的發(fā)現(xiàn)者Andrew博士，并以訪問學(xué)者的身份與其共事，然而當(dāng)Samuel Baron到達英國的時候，Andrew博士卻告訴他計劃有所改變，Andrew博士要退休，并問他是否樂意與Alick Isaacs共事，當(dāng)時與Isaacs共同發(fā)現(xiàn)干擾素的Jean Linnde

12、nmann已經(jīng)回到了瑞士，不在Mill Hill工作。在這樣的背景下，Samuel Baron將其重點轉(zhuǎn)移到了干擾素與機體免疫系統(tǒng)相關(guān)研究之上。也是Samuel Baron與Isaacs的共同研究證實了干擾素在機體免疫系統(tǒng)對抗病毒感染中的起著非常重要的作用，也正是他們的研究為干擾素在臨床的應(yīng)用提供了更多的證據(jù)，并為干擾素抗病毒的雙重作用機理奠定了基礎(chǔ)。使干擾素的臨床應(yīng)用成為可能固執(zhí)的老頭Sidney PestkaSidney Pestka1962年，在完成醫(yī)學(xué)實習(xí)生的學(xué)業(yè)后，Sidney Pestka進入美國國立衛(wèi)生研究院（National Institutes of Health，NIH）進

13、行博士后的工作，在NIH進行博士后工作的過程中，Pestka博士被Samuel Baron等進行的干擾素相關(guān)研究工作深深吸引，并于離開NIH，進入羅氏在新澤西新成立的羅氏研究院之后立即著手展開了干擾素的相關(guān)研究。雖然當(dāng)時人們已經(jīng)知道干擾素是一種蛋白質(zhì)，但對干擾素的化學(xué)結(jié)構(gòu)和構(gòu)成還一無所知?；赑estka實驗室處理mRNA的豐富經(jīng)驗，Pestka成功分離出了干擾素的mRNA。1975年，重組DNA技術(shù)得以攻破，Pestka意識到可以通過IFN mRNA克隆其cDNA，然后用于干擾素的生物合成。在此同時，羅氏研究院主席委派Stan Stein和Menachem Rubinstein共同支持Pes

14、tka的研究。在干擾素的提純過程中，他們遇到一個問題，提純出來的干擾素粘附在管壁上無法用傳統(tǒng)的方法如甲醇、乙醇溶解，這時Pestka建議另兩位化學(xué)家大吃一驚用丙醇溶解，因為當(dāng)時每個人都知道蛋白質(zhì)不能溶于有機溶液。然而他們都知道Pestka是一個非常固執(zhí)的人，如果他提出建議別人不采納，他會將其交給另外一個人去執(zhí)行。因此，Stan Stein和Menachem Rubinstein還是決定自己執(zhí)行，結(jié)果他們成功了。1978年，他們將結(jié)果發(fā)表在了Science雜志上。兩個月之后Pestka等在一個樣本中成功同時克隆出干擾素a和干擾素b，并很快與Genentech（羅氏致力于生物工程技術(shù)的子公司）簽訂協(xié)議進行工業(yè)化生產(chǎn)，也成為第一個通過基因工程生產(chǎn)的干擾素，并于1986年獲FDA的認可。此后，干擾素分別于1988被FDA批準(zhǔn)用于尖銳濕疣（由疣狀病毒引起的一種病變）的治療，1991年被FDA批準(zhǔn)用于丙型肝炎的治療，1992年被FDA批準(zhǔn)用于乙型肝炎的治療，也成為治療乙肝最早的藥物，至此，乙肝抗病毒治療的序幕正式展開。參考文獻：The History of Interferon:An Interview with Sid Pestkahttp:/www.is