為研究吃細(xì)菌的諾獎(jiǎng)得主巴里?馬歇爾:研制長效疫苗
摘要: 中國50%左右的人都有罹患胃癌的風(fēng)險(xiǎn),而巴里·馬歇爾的主要成就是證明了幽門螺旋桿菌是造成大多數(shù)胃潰瘍和胃炎的原因,打破了當(dāng)時(shí)已經(jīng)流行多年的人們對(duì)胃炎和消化性潰瘍發(fā)病機(jī)理的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí),被譽(yù)為是消化病學(xué)研究領(lǐng)域的里程碑式的革命,點(diǎn)亮了消化性潰瘍治愈之路的光明。

新浪科技訊 9月22日消息,在2017深圳國際BT領(lǐng)袖峰會(huì)上,2005年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者巴里?馬歇爾作為主講嘉賓用一口還算流利的中文跟大家打了招呼,接下來演講了關(guān)于他最熟悉的螺桿菌,這次探討的是“針對(duì)螺桿菌新的診斷技術(shù)需要一個(gè)黃金標(biāo)準(zhǔn)”。幽門螺桿菌是目前所知能夠在人胃中生存的唯一微生物種類,會(huì)引起胃炎、消化道潰瘍甚至是胃癌,演講中,巴里?馬歇爾提到在中國很多地方都有幽門螺桿菌,特別是在中國的西北部和東南部,每年有70%以上的人群帶有幽門螺桿菌,從這個(gè)角度也就是說,中國50%左右的人都有罹患胃癌的風(fēng)險(xiǎn),而巴里?馬歇爾的主要成就是證明了幽門螺旋桿菌是造成大多數(shù)胃潰瘍和胃炎的原因,打破了當(dāng)時(shí)已經(jīng)流行多年的人們對(duì)胃炎和消化性潰瘍發(fā)病機(jī)理的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí),被譽(yù)為是消化病學(xué)研究領(lǐng)域的里程碑式的革命,點(diǎn)亮了消化性潰瘍治愈之路的光明。
對(duì)科學(xué)的興趣從未減退
1951年,巴里?馬歇爾(Barry Marshall)出生于加拿大珀斯東部600多公里處的卡爾古力市。他的父親是一名修理蒸汽機(jī)和火車的鉗工和車床工,母親則是一名護(hù)士。不久他們搬了家,父親開始在珀斯管理一家養(yǎng)雞場(chǎng)。馬歇爾在那里度過了無憂無慮的童年時(shí)光。
馬歇爾對(duì)科學(xué)的興趣離不開他的家庭環(huán)境。由于母親是護(hù)士,他時(shí)常會(huì)閱讀一些護(hù)理書籍。他有三名兄弟,平時(shí)總愛玩些電子元件和火藥,搗鼓點(diǎn)爆炸,或玩玩焊接。演講中他也提到從小就對(duì)科學(xué)技術(shù)的研究非常感興趣的,在讀書時(shí)就與學(xué)校的科學(xué)教育獎(jiǎng)評(píng)審委員合作,自己做了一個(gè)冰箱,至今他仍很喜歡電子器械包括計(jì)算機(jī)等各種各樣的技術(shù)產(chǎn)品,通過做一些小的科學(xué)研究放松自己,他展示了實(shí)驗(yàn)室的照片,房間里就擺著他收藏的一款75年的老古董電腦。
馬歇爾一心想成為一名全科醫(yī)師,學(xué)醫(yī)后他對(duì)各種疾病的發(fā)病原因很感興趣,1974年,他獲得西澳大利亞大學(xué)醫(yī)學(xué)本科學(xué)位。隨著閱歷的增加,他發(fā)現(xiàn)大部分病人的病癥都無法診斷,并不像醫(yī)學(xué)院所教授的那樣、學(xué)成后便可診斷和治療一切疾病。因此,他學(xué)會(huì)了保持開放的心態(tài),“拿我自己的例子來說,我從小就不擅長體育。挑選足球隊(duì)員時(shí),我總是被剩下的那個(gè)。”馬歇爾回憶道,“我從很早開始就在尋找自己的一方天地。但我沒有特定目的,嘗試了許多方向。任何有意思的事情我都要試一下。但在學(xué)校里,一旦我確定自己能學(xué)會(huì)某門學(xué)科,興奮感就會(huì)隨之褪去。我喜歡新事物帶來的激動(dòng)感——無聊是世界上最可怕的東西?!?/p>
最英勇的實(shí)驗(yàn):喝下幽門螺桿菌培養(yǎng)液
20世紀(jì)之前,人們對(duì)胃潰瘍并未報(bào)太多重視。醫(yī)生們會(huì)說:“你只是壓力過大了?!?9世紀(jì)的歐洲人和美國人發(fā)明了各種各樣瘋狂的療法。19世紀(jì)80年代,醫(yī)生們發(fā)明了胃潰瘍手術(shù):將胃袋底部切除,然后重新與腸道相連。如今我們知道,幽門螺桿菌是導(dǎo)致胃潰瘍的始作俑者,但大多數(shù)感染該細(xì)菌的人很可能終身都不會(huì)出現(xiàn)癥狀。
1981年,馬歇爾進(jìn)修實(shí)習(xí)訓(xùn)練的第三年時(shí),認(rèn)識(shí)了醫(yī)院的病理學(xué)家羅賓?沃倫(Robin Warren)。后者連續(xù)兩年來,總能在胃潰瘍和胃癌患者的組織活檢中發(fā)現(xiàn)一種細(xì)菌。這些細(xì)菌均呈S狀或螺旋狀,且感染灶覆蓋在胃表。于是馬歇爾開始與沃倫聯(lián)手研究這一項(xiàng)目。
馬歇爾與沃倫一起分析了上百位病人的活檢樣本,在多次嘗試之后,馬歇爾終于在培養(yǎng)皿中培育出了一種此前未發(fā)現(xiàn)過的細(xì)菌,后被命名為幽門螺桿菌(Helicobacter pylori)。他們懷疑這種細(xì)菌才是導(dǎo)致胃炎和胃潰瘍的元兇,而不是之前歸咎的壓力、刺激性食物和不健康的生活習(xí)慣。
在此之前,也有人提出過胃潰瘍由細(xì)菌引發(fā)的理論。但當(dāng)時(shí)學(xué)界一致認(rèn)為,細(xì)菌無法在胃部的酸性環(huán)境中存活。馬歇爾與沃倫不僅首次正確識(shí)別出了這種細(xì)菌,還提出幽門螺桿菌藏身在中性胃粘膜下面、因此不會(huì)被胃酸腐蝕。
然而,他們的理論由于與主流說法相悖,一度被嚴(yán)重低估。當(dāng)時(shí)用于治療胃潰瘍的兩大主要藥物Tagamet和Zantac的制藥商也對(duì)他們的新理論不感興趣,不愿承認(rèn)胃潰瘍其實(shí)是一種細(xì)菌感染,可以用抗生素輕松治愈。
面對(duì)醫(yī)學(xué)界的強(qiáng)烈反對(duì),“我知道,我們得進(jìn)行動(dòng)物測(cè)試,”馬歇爾表示,“于是我們用豬展開實(shí)驗(yàn),但沒能成功?!倍c此同時(shí),他們的研究基金即將耗盡。且每年都有成千上萬人因胃癌去世。最終,馬歇爾決定以身試險(xiǎn),親身開展一項(xiàng)最英勇的實(shí)驗(yàn)。
1984年7月,馬歇爾喝下了滿滿一燒杯渾濁的棕色液體,里面滿是幽門螺桿菌。三天后,他開始感覺惡心。到了第五天,他開始嘔吐,這個(gè)癥狀持續(xù)了連續(xù)三天。在此期間,他的同事從馬歇爾的胃粘膜上收集了細(xì)菌樣本,并記錄馬歇爾患上嚴(yán)重胃炎后的生理變化。在痛苦中煎熬了兩周之后,馬歇爾終于得到了他需要的證據(jù),開始服用抗生素。
最終他幸運(yùn)地康復(fù)如初。一個(gè)月后,馬歇爾和同事將實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果提交給了《澳大利亞醫(yī)學(xué)雜志》(Medical Journal of Australia)。他們不僅證明了幽門螺桿菌是導(dǎo)致胃潰瘍的元兇,還發(fā)現(xiàn)該細(xì)菌與胃癌密切相關(guān)。由于這一重大貢獻(xiàn),馬歇爾與沃倫共獲2005年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
在主流與權(quán)威觀點(diǎn)面前堅(jiān)持己見并不是一件容易的事。但馬歇爾表示:“作為科研從業(yè)者,你必須保持厚臉皮,隨時(shí)準(zhǔn)備迎接批評(píng)?!?/p>
探索的腳步從不停止:研制長效疫苗
在獲得諾獎(jiǎng)后,馬歇爾仍未停下探索的腳步,依舊活躍在醫(yī)藥科學(xué)研究的第一線。在感染幽門螺桿菌的人中,約10%的人會(huì)患上胃潰瘍,且免疫系統(tǒng)越活躍、就越容易受其影響。雖然患胃潰瘍的人相對(duì)只占少數(shù),但該細(xì)菌還有可能導(dǎo)致更危險(xiǎn)的疾病——癌癥。幽門螺桿菌在澳大利亞被列為一級(jí)致癌物,即使沒有胃潰瘍的人也有患癌可能性,因此馬歇爾教授指出,人體內(nèi)的幽門螺桿菌必須予以處置,就算感染者沒有任何不適,也不能掉以輕心。
他和研究人員發(fā)現(xiàn),幽門螺桿菌可產(chǎn)生一層蠟質(zhì)外殼,防止受胃酸侵蝕,因此可在胃中存活很長時(shí)間,若能弄清這層蠟質(zhì)保護(hù)殼的成分,科學(xué)家便可尋找相應(yīng)的治療措施,使該細(xì)菌無法在胃中存活,也許將有助于將幽門螺桿菌徹底逐出人類世界。
目前針對(duì)幽門螺桿菌采用的主要是混合療法,需運(yùn)用多種抗生素,且抗生素的藥效正在逐漸減弱,“一旦找到了幽門螺桿菌能在胃中頑固存活的原因,我們便可篩選出數(shù)千種能夠降低其活力的天然藥品。也許到時(shí)連抗生素都不需要?!?/p>
利用細(xì)菌載體研制疫苗(即將細(xì)菌作為微生物片段(如基因或某關(guān)鍵部位)的載體,將該片段嵌入細(xì)菌中,從而讓人體產(chǎn)生免疫力)的想法已存在了30多年。疫苗的好處在于,你吞服了藥劑形式的疫苗之后,就會(huì)受到輕微感染,產(chǎn)生抗體反應(yīng),從而為身體提供保護(hù)。
有些人指出,第二次服用疫苗的效果可能不如第一次,因?yàn)樯眢w會(huì)迅速清除疫苗中的菌株。而馬歇爾表示,他在分析艾滋病疫苗數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn),問題在于病人們需要進(jìn)行多次追加注射。如果追加了三四次、乃至五六次疫苗,他們也許就能獲得足夠的免疫力,抵抗HIV病毒,但注射這么多疫苗并不實(shí)際。
于是他聯(lián)想到了幽門螺桿菌。很多人一生之中都被幽門螺桿菌所感染,但大多數(shù)人并不會(huì)顯示出癥狀。事實(shí)上,80%的人都沒有任何不適,如果能找到一種無害的幽門螺桿菌株,將其克隆到HIV疫苗、或任何疫苗中,注射了疫苗的人就會(huì)被這種無害的幽門螺桿菌感染,體內(nèi)的抗原便會(huì)一直存在,相當(dāng)于每天都追加一劑疫苗。
這個(gè)想法似乎不錯(cuò)。但一些疫苗菌株仍有一定毒性,所以馬歇爾的研究團(tuán)隊(duì)一開始沒能找到完全無害的幽門螺桿菌菌株,但馬歇爾并未放棄希望。在一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中,控制組使用了被殺死的幽門螺桿菌,結(jié)果研究人員發(fā)現(xiàn),這些死去的幽門螺桿菌引發(fā)的免疫抑制效果幾乎與活的幽門螺桿菌一樣強(qiáng)烈,說明死掉的幽門螺桿菌也能激活調(diào)節(jié)T細(xì)胞、產(chǎn)生免疫抑制效應(yīng)、改變免疫系統(tǒng)的關(guān)注重點(diǎn),并且百分之百安全,避免了活細(xì)菌帶來的種種問題。
目前,馬歇爾等人正在用幽門螺桿菌提取物研制疫苗。他們使用的是死去的幽門螺桿菌,但免疫系統(tǒng)卻會(huì)誤將其當(dāng)做活細(xì)菌處置?;钣拈T螺桿菌制備的疫苗效力最強(qiáng),但死幽門螺桿菌制備的疫苗安全性最高,該疫苗仍處于學(xué)術(shù)研究階段。由于幽門螺桿菌的特殊性質(zhì),一個(gè)人一生只需注射一次疫苗。雖然對(duì)于制藥公司而言,這并非什么好事。但各國政府和世界衛(wèi)生組織對(duì)此也許會(huì)感興趣。
研發(fā)新藥治療過敏與哮喘
采訪中,馬歇爾教授還介紹了一種意圖抑制免疫系統(tǒng)過度活躍的新藥,“這一靈感實(shí)際上來自于我和沃倫醫(yī)生幾年前對(duì)幽門螺桿菌的研究。”馬歇爾說道,“我們發(fā)現(xiàn)這種細(xì)菌會(huì)抑制人體免疫系統(tǒng),因此可以在體內(nèi)長時(shí)間存活,無法被免疫系統(tǒng)消滅。我無法保證該療法能完全治愈過敏患者……但我們認(rèn)為這種藥物可以將過度活躍的免疫系統(tǒng)降到正常水平?!?/p>
馬歇爾稱,該藥物也許能在兒童幼年時(shí)期剛表現(xiàn)出哮喘或過敏癥狀時(shí)作為一種預(yù)防性治療手段,“我們也許能使他們免受終身過敏之苦?!?/p>
這種新藥可能被制成粉末狀,易于摻進(jìn)食物和飲料中給孩子服用,該藥物已經(jīng)做好了制造準(zhǔn)備,接下來將先在動(dòng)物、然后在人類身上進(jìn)行安全性測(cè)試,有望于三年內(nèi)在兒童身上進(jìn)行臨床實(shí)驗(yàn)。
馬歇爾還提到在深圳落戶的實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)開發(fā)出來幾種產(chǎn)品了,主要針對(duì)幽門螺桿菌的精準(zhǔn)診療,提供比較精確的幽門螺桿菌耐藥性的報(bào)告或者特定的抗生素使用的指導(dǎo)性報(bào)告,這樣臨床醫(yī)生使用報(bào)告對(duì)病人治療時(shí),可以更加快速精準(zhǔn)的選用抗生素,把幽門螺桿菌的治療提升一個(gè)層次。
如今,馬歇爾仍在不斷“嘗試”新事物?!霸讷@得諾貝爾獎(jiǎng)之后,有人跟我說,一生中要達(dá)成多項(xiàng)成就是很難做到的。但我想的是:‘我才56歲,我已經(jīng)成功地理解了一種疾病,并成功地找到了診斷與治療方法。那么在接下來幾年中,運(yùn)用這些幽門螺桿菌知識(shí),我最該做的事情是什么呢?”毫無疑問,馬歇爾將繼續(xù)他的科研之路,并在這條路上越走越遠(yuǎn)。
巴里?馬歇爾,長效疫苗






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