今年諾貝爾醫學講頒給研究C型肝炎病毒(HCV)的三位科學家,Harvey J. Alter (美國)、Michael Houghton (英國)、Charles M. Rice(美國)。
Harvey J. Alter發現人類血液中含有某種未知的Non-A,Non-B感染源引發慢性肝炎,於1978年建立黑猩猩的感染模型。
Michael Houghton於1989年自黑猩猩的感染模型中找到HCV的RNA genome,如下圖,但所獲得的RNA genome無法製造病毒。
圖一: HCV RNA的發現。將Non-A,Non-B感染源所感染的黑猩猩血漿以超高速離心沉澱,抽取DNA/RNA,以Random primer合成double strand cDNA,接進lambda gt11 vector,用E. coli去表現cDNA所對應的蛋白,再用病人血中的抗體去篩選lambda gt11所攜帶的未知基因片段所表現的蛋白。
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19207970/
Charles M. Rice於1996年發現Michael Houghton所找到的RNA genome缺少3’-end的一段RNA,因而無法複製,他補上那段RNA,並成功在Huh-7 cell建立HCV感染模型。
https://link.springer.com/article/10.1007/s11434-016-1211-y
圖二: 具備複製功能的HCV RNA
a) HCV full-length RNA兩端有5’-end及3’-end untranslational region (UTR),Charles M. Rice 發現Michael Houghton所找到的HCV RNA genome缺少完整的3’-UTR,因而無法複製。
b) HCV subgenomic replicon(SGR)包含5’-end及3’-UTR,加上NS3, NS4A, NS4B, NS5A, NS5B的RNA片段。將SGR接進in vitro transcription Plasmid就可在試管中製造SGR-RNA,再將SGR-RNA送入Huh-7 cell,就能讓SGR-RNA複製並表現NS3, NS4A, NS4B, NS5A, NS5B,這些是HCV RNA複製所需的蛋白。HCV-SGR可用來篩選抑制HCV RNA複製的藥物。
HCV的治療藥物便是NS3,NS5A,NS5B 三類抑制劑,任兩類合併治療(NS3+NS5A, NS5A+NS5B, NS3+NS5B inhibitors),治癒率都超過95%。
台灣目前常用的 HCV direct-acting antiviral (DAA):
Harvoni:Sofosbuvir(NS5B inhibitor) + Ledipasvir(NS5A inhibitor)
Epclusa:Sofosbuvir(NS5B inhibitor) + Velpatasvir(NS5A inhibitor)
Maviret:Glecaprevir(NS3 inhibitor) + Pibrentasvir(NS5A inhibitor)
Zepatier:Elbasvir(NS5A inhibitor) + Grazoprevir(NS3 inhibitor)
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諾貝爾醫學獎評審委員會,今年醫學獎頒給發现C型肝炎三位候選人,可是發明治療C肝病毒的科學家卻沒有,莫非是明年醫學獎要頒給治療B型肝炎和C型肝炎的科學家,預先留下伏筆。以免明年找不到更好的人選!
治療C肝病毒的藥物是基於Charles M. Rice所建立的HCV subgenomic replicon(HCV-SGR),有HCV-SGR才能做藥物研發,已經是下游的貢獻了。
2020年諾貝爾化學獎頒給2012年發現細菌的CRISPR-Cas9可在特定部位切割DNA的兩位科學家 Jennifer Doudna與Emmanuelle Charpentier https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2020/summary/ 關於CRISPR-Cas9, 版主之前有寫過文章 https://wleemc.pixnet.net/blog/post/118005153