尽管每年诺贝尔笑名单的公布都会在科学界内外引起一阵激动和不同声音的争论,然而无论从获奖工作备受争议、备受关注的角度看,还是从这一工作本身的科学价值及其对当今困扰人类的一些顽症的治疗意义而言,一个多月前公布的1997年诺贝尔生理医学奖的工作——即发现了一类新的病原体——朊病毒,在诺贝尔笑的历史上都可能是创纪录的。正因为如此,国内一位这些年来一直关注、跟踪这一领域工作的学者——上海第二军医大学医学生物技术与分子遗传研究所所长陆德如教授,在获悉朊病毒学说的创立者斯坦利 · 普鲁西纳(Stanley B. Prusiner)获奖消息的第二天,即按捺不住兴奋的心情,与本刊编辑联系,拟以讨论形式向读者介绍今年的诺贝尔医学奖工作的意义及给我们带来的思考,这恰与我们的选题不谋而合,于是就有了以下这篇访谈录。

朊病毒——导致疯牛病的元凶

问:诺贝尔委员会的公告称,授予美国学者斯坦利 · 普鲁西纳1997年诺贝尔医学笑,是表彰他发现了“一种疾病感染的新原理——朊病毒……”,陆教授,您能就此作进一步的补充说明吗?

● 答:我认为这是一个了不起的突破,正因为普鲁西纳教授的洞察力和二十几年来坚持不懈的工作。使人类的病原谱得以改写,在真菌、细菌、病毒之后又加上了朊病毒。这件事发生在分子生物学已如此发达的90年代,确有点令人匪夷所思,而其对人类健康的价值可能现在都难以估量。

普鲁西纳的故事要从发现普利昂(即Prion,英文传染性蛋白的合成词)说起。当时(1972年),他在加州大学旧金山分校医院当住院医生时,收治了一个克雅二氏病病人,后来病人死了,但他坚持研究这种罕见疾病的病因。他从文献上知道这种病是一种传染性疾病,1967年伦敦的一位英国医生曾对这种病有这样的描述 :这种病原因子经紫外线照射后仍有传染性(一般病毒、细菌经照射肯定失活了)。据此,这位英国医生认为这种病原因子是一种蛋白质,但是很多人反对。从1974年开始,普鲁西纳全身心地投入此项研究,专门在学校建了一个实验室试图证明这种病原因子究系何物。当时他凭着自己的努力,锲而不舍地进行研究。到1982年取得了突破,他从感染了该病原因子的仓鼠脑中提取、纯化了这种病原因子。经多方面研究表明,它不是病毒,没有核酸(DNA或RNA),只是一种蛋白质。为丁区别病毒、真菌、细菌,并强调其是传染性蛋白,所以取名为普利昂,又称朊病毒。从1984~88年,普鲁西纳从普利昂的理化性质、遗传特性等方面进行了研究,得出这种病原因子既传染也能遗传的结论,即它能通过食物等途径能传染,又能通过遗传传代。并证明朊病的基因位于宿主细胞的染色体上,在正常情况下,编码产生的蛋白并不致病,只有在基因突变和感染外来朊病毒时,使该蛋白构型改变,变成朊病毒蛋白才致病。至此,这种新致病因子的基本性质搞清了。近年来的研究进一步证实,这种病原因子能引发人神经退行性疾病和动物海绵状脑病。90年代初、中期英国爆发的疯牛病及疯牛病引发的人的新型克雅二氏病使惊恐的欧洲人开始关注并逐步接受了“普利昂”病因说。有报道说,在英国仅1996年就销毁了16万头牛,据估计还有400万头牛可能已感染了疯牛病,面临被销毁的命运,如此灾难,使英国人仅1996年就损失8.5亿英镑。另外更严重的是,疯牛病能传染给人这一点已得到证实。疯牛病疫区的牧民很可能已经感染这种病毒,最新报道说原先只在中老年人中发病的克雅二氏病,现在英国已有20多位年轻人罹患此病,并称之为新型克雅二氏病,这在英国乃至整个世界引起严重不安。

新病原体涉及多种人类疾病

问:进一步的消息说,普鲁西纳的工作不仅解释了疯牛病和人克雅二氏病的发病机制,而且对包括老年痴呆症、帕金森氏病等在内的一类人类神经退行性疾病的生物学机制研究有重要意义,并为这类病的药物研制和新型治疗方法研究奠定了基础,鉴于老年痴呆症是一种越来越引起全人类关注的全球性问题,请陆教授再谈谈这方面的情况。

● 答:是的,最新消息说,朊病毒可引发包括克雅氏病、老年痴呆症、帕金森氏病、羊搔痒病等近10种人和动物的疾病。这些病的症状相似,从病理上讲,都是某种变性的蛋白沉积在神经细胞上。应该说,这些神经退行性病变目前还无治疗良策,但这次诺贝尔医学奖的授予必将大大促进这一研究,因为阐明机制是治疗的前提。我一看到诺贝尔委员会的公告,就感到他们很注意争取公众的关注,实际上普鲁西纳的工作主要是针对朊病毒的基础研究,但委员会的公告却在强调普遍意义时突出老年痴呆症、帕金森氏病等。实际情况也是这样,鉴于朊病毒引起的疯牛病及其对人造成的威胁,欧共体将投资6300万美元资助朊病毒的研究,现在这方面的研究进展很快,一些有争议的问题正在搞清。一些一流刊物如Science、Cell等几乎每隔几期就有普利昂方面研究的报道。可以预期,这些疾病距有效治疗的日子已经为期不远了。

一位风格独特的获奖人

问:每年诺贝尔获奖名单的公布都产生了一批科学明星,读者对有关获奖人的背景情况也很有兴趣。关于今年的诺贝尔医学奖得主普鲁西纳,有报道说他是一位极有个性、不肯妥协的人,陆教授,能否就您所知向我们的读者谈谈这位美国科学家?

● 答:好,我先简要介绍一下这位美国学者的简历:现年55岁的普鲁西纳1968年在宾州大学获得医学博士学位,1968~1972年在国立健康研究院心肺研究所做博士后研究;此后在加州大学旧金山分校医院神经科当了二年住院医生;1974年起为该校的助理教授;从此起主要从事朊病毒研究。现在是加州旧金山分校神经科学系生物化学与生物物理系教授。他1994年获腊斯克医学奖(这通常被认为是获诺贝尔医学奖的前奏)。

说到普鲁西纳,难免要提到他与媒体的一段恩怨故事。那还是15年前,普氏提出“普利昂”一词时,他与媒体的关系是较融洽的。那时普利昂并不为人所知,普氏和他的同事除了在专业刊物上频频发论文外,还注意保持与新闻媒介的关系,以使自己的学术观点得到更多人的理解。然而10年前,一家著名的科普杂志《发现》刊出一篇长篇文章,文章对普氏进行了尖锐的攻击,说他崇尚个人专权,他在公共关系上的能力远远超出他在学术上的水平,还说他压制别人发表不同观点的文章等。这篇文章激怒了普鲁西纳,从此他基本拒绝任何科普杂志的访问,不在新闻媒体发表任何看法,而埋首于“朊病毒”研究中。他曾二度拒绝Science杂志的采访。当然普氏拒绝的只是新闻媒体的访问,他从不拒绝在科学刊物上发表文章,在如《科学美国人》这样的著名科普刊物上,他也发过不少文章。

尽管对普氏此人的性格毁誉不一,但在朊病毒学说刚提出的时刻,如果没有一点固执己见的个性风格,很可能早就偃旗息鼓了。不难想象,在分子生物学已经如此深入人心的年代,提出并坚持一种无核酸的致病因子的新见解需要何等的勇气。

疯牛病离我们并不远

问:有人说,疯牛病及其引发的克雅二氏病等都是发生在欧洲的事,似乎与我们中国人不搭界,情况是这样吗?

● 答:我们应该重视“朊病毒”这件事,那种认为疯牛病离我们很远的麻痹思想要不得。因为根据上述的这一疾病的产生机制,很难说有什么人能完全幸免。其二,现在已知,这种病原因子是可传染的,如通过食用含有致病因子的动物内脏等。中国人吃动物内脏、吃羊肉串是很普遍的,若不慎传染上该病原因子,罹患此病的可能性是存在的。由于潜伏期长,一旦发病可能就是一批人了。我们千万不可掉以轻心,中国也完全存在爆发这种病的潜在可能性。我们应该未雨绸缪,及早开展这方面的研究,以应不时之需。

生命科学研究面临挑战

问:今年诺贝尔医学奖的颁发本身传递了什么信息?国内学术界可以从中得到什么启示?

● 答:这次的获奖工作提出了许多课题,这既是广大生物学家十分关注的,也对生命科学、遗传学、分子生物学提出了挑战。对普鲁西纳的朊病毒致病机制假说,三个月前已由俄国两位科学家在酵母菌里加以证实,这种朊病毒蛋白当在试管里单独地和正常蛋白混合在一起时,能使正常蛋白变成朊病毒,有关这种转换的具体机制、过程仍在研究之中。另外,朊病毒蛋白与正常蛋白的氨基酸序列是安全一样,只是构型不一。以前一直认为蛋白质的信息都储存在其序列上,但朊病毒的出现表明,仅仅蛋白质构型的差异也能传递有关的信息,从而使正常的蛋白转化为朊病毒,这些都是尚待研究的课题,也是未来生命科学、遗传学的重点领域。

建议国内适时地开展这方面的研究,通过酵母菌这样的简单微生物模型,可以了解朊病毒发病机理,并使我们在基础研究的这一前沿领域有所创新,为国际上人神经退行性疾病的治疗提出解决办法。

现在国际上对普利昂引发的神经退行性疾病基本上束手无策,但通过基础研究是有可能找到防治办法的,如可以通过酵母菌模型加以研究,筛选出某种药物来阻止蛋白质的改变,使正常蛋白保持稳定。另外还可以采用反意核酸技术将朊病毒赖以作用的正常蛋白的基因去掉,这样也能防止朊病毒的增殖。开展这方面研究工作对于老年痴呆症等的防治很有帮助,至少可以大大延缓病变。