纯科学”项目不会带来明确利益的情况下，还应该继续给物理学投入吗？......
2024-11-12 233
美法十年专利纠纷：谁先发现HIV病毒？| “世纪绝症”的四十年
来源：互联网
2024-11-12 23:29:47 版权归原作者所有，如有侵权，请联系我们
艾滋病是20世纪最重要的新发传染病，于1980年首次被发现。四十年来，围绕着病原体HIV的发现，致病机理的探索，以及治疗方法的研究和推广，发生了许多故事。在一系列激动人心的重大发现的主旋律中，也夹杂着跨国专利大战，诺奖争议，HIV/艾滋病否定派的干扰及其造成的惨重生命损失等不和谐的杂音。回顾这四十年来在HIV/艾滋病舞台上轮番演出的一幕幕活剧，足以令人或振奋，或深思，或叹息。
撰文 | 何笑松（加州大学戴维斯医学院退休教授）
当代医学面临的一个严峻挑战，是由新发病原体引起的传染性疾病，例如最早发生在非洲的埃博拉出血热，亚洲的高致病性禽流感，2003 年的SARS冠状病毒肺炎 和2019年的SARS-CoV-2新型冠状病毒引起的多器官疾病，等等。曾经被称为“世纪绝症”的艾滋病就是20世纪最重要的新发传染病，它的病原体是人类免疫缺陷病毒（HIV）。学界一般认为，HIV在20世纪前半叶起源于非洲丛林，一种野生猿猴携带的病毒通过血液进入某个猎人体内，经过一系列突变，最终演化为可以高效感染人类的新病毒，从1980年代开始在世界各地广泛传播。据世界卫生组织（WHO）估计，截至2018年，HIV在全球累计感染人数达到7500万人，累计致死人数为3200万人，受害最深的是非洲国家[1]。
艾滋之谜世界上第一个正式的艾滋病病例报告发表于1981年。
1980年10月，美国加州洛杉矶的西达斯-西奈医学中心收治了一个年轻的男病人，他患上了一种由真菌引起的罕见肺炎，简称PCP。同时他还患有一种称为卡波西肉瘤（KS）的罕见癌症。照管这个病人的，有一名出生在台湾，毕业于哈佛医学院，有志从事医学研究的年轻医生何大一（David Ho）。他当时正在接受内科住院医生培训，同时在寻找一个研究课题。1980年的医学界已经知道PCP并发KS的情况，一般只在免疫系统受损时发生。免疫系统的缺陷可以是先天存在的， 也可以是后天获得的。已知的后天因素包括抗癌化疗药物和免疫抑制药物。然而这个病人原来身体健康，没有先天免疫缺陷，也从未接触过可能损害免疫系统的药物。
这个病人在医院接受了抗真菌疗法等一系列治疗，病情却没有改善，几周之后就不治身亡，只给何大一和他的医生团队留下一个未解之迷：究竟是什么损害了病人的免疫功能？何大一对这个病例很感兴趣，想把自己的研究方向定为“与免疫缺陷有关的疾病”。他的导师不以为然，认为这类病例太过稀少，不易做出成果。不过，何大一决心已定。1982年完成住院医生培训后，他转战美国东西海岸的几个医学院和研究机构，沿着同一方向坚持不懈地努力，终于作出举世瞩目的贡献。当然，这已是后话，后面我们会再看到他的名字。
此后的八个月里，洛杉矶地区的三家医院又收治了四名类似的PCP病例。和第一个患者一样，这四个病人都是原先健康的男同性恋者，都有吸毒历史，血液中的CD4 T淋巴细胞（辅助T细胞）——一种关键的免疫细胞——数目都远低于正常标准。
这五个病人的病例报告[2]在1981年6月发表以后，引起了医学界的重视。紧接着在纽约、旧金山以及法国的男同性恋人群中都发现了类似的病例，以致这种奇怪的新病症曾一度被称为“男同性恋相关免疫缺陷综合征”。
不久以后，哈佛大学的病毒学家埃塞克斯（ Myron Essex）在血友病患者中也发现了类似的免疫缺陷病例。血友病是一种遗传病，患者血液中缺少某些凝血因子，以致微小损伤就可能造成严重出血。这些病人需要经常接受输血，或由血液制成的浓缩凝血因子。埃塞克斯的发现表明，这种免疫缺陷疾病有可能是一种传染病，通过血液中的病原体传播。随着病例数急剧增加， 1982年9月，美国疾病防控中心（CDC）正式启用“获得性免疫缺陷综合征”（AIDS，艾滋病）作为这类疾病的名称。寻找其病因成为各国研究人员竞相开展的紧迫工作。
群雄逐鹿在这场寻找艾滋病病原体的竞赛中，兼备天时地利人和的是美国国立卫生研究院（NIH）的病毒学家盖罗（Robert Gallo）。1980年，盖罗团队刚刚得到一项重要的研究成果，发现了第一个人类逆转录病毒——1型人类T细胞白血病病毒（HTLV-1）。盖罗也因此获得了1982年的拉斯克基础医学研究奖。
逆转录病毒是一类RNA病毒，感染细胞后利用病毒的逆转录酶将病毒RNA 反向转录为前病毒DNA，然后插入宿主细胞的染色体DNA， 成为染色体的一部分，随着染色体的复制一起传給细胞分裂的后代。染色体上的前病毒DNA可以转录产生新的病毒RNA，再组装成新的病毒颗粒。HTLV-1 感染的对象是人类的CD4 T 细胞，绝大多数人被感染后没有临床症状，但在少数人身上可能诱发成人型T 细胞白血病或淋巴瘤。HTLV-1的发现有赖于盖罗团队在实验技术上的一系列重要创新，特别是逆转录酶活性的检测和人T细胞的体外培养。
HTLV-1感染的对象是CD4 T 细胞，而艾滋病的典型症状就是由CD4 T 细胞减少造成的免疫缺陷。研究动物逆转录病毒的埃塞克斯曾经发现，一种感染猫的T细胞的逆转录病毒FTLV不仅能导致白血病，还能够造成免疫缺陷，使猫产生类似艾滋病的症状。受埃塞克斯的启发，盖罗提出，艾滋病的元凶可能是一种能破坏T细胞的未知的逆转录病毒。盖罗的这个假设流传开来，在艾滋病患者T细胞中寻找未知逆转录病毒很快成为各国同行的主攻方向。盖罗团队拥有多年研究HTLV-1所积累的基础和经验，对这项工作是驾轻就熟。如果他的假设是正确的，理应不费周折，手到擒来。
除了以盖罗为首的美国的几个艾滋病研究团队，法国巴斯德研究所的蒙塔尼（Luc Montagnier）也在1982年底加入了追寻艾滋病元凶的竞赛。蒙塔尼团队中有一位年轻的女助理巴里-赛诺西（Françoise Barré-Sinoussi ），在NIH做博士后时曾经到盖罗实验室学习过T细胞培养技术。1983年1月，蒙塔尼得到一份特殊的淋巴结活检样品，来自一名患有广泛淋巴结肿大（艾滋病的前期症状）的法国男同性恋患者。他亲自动手，从样品中分离出T细胞，交给巴里-赛诺西，采用盖罗实验室创建的方法和盖罗提供的关键试剂，只用了短短几周时间，就探测到一种新的逆转录病毒，命名为淋巴结病相关病毒（LAV/BRU），BRU是那位样品主人的姓氏头三个字母。巴里-赛诺西和蒙塔尼以最快的速度将结果写成论文，投到《自然》，结果遭到拒稿。在盖罗的建议下，蒙塔尼将论文转投《科学》，盖罗同时給《科学》编辑部发去一份传真信件，大力推荐。在盖罗的支持下，论文于1983年5月在《科学》发表，巴里-赛诺西为第一作者。
蒙塔尼团队的这篇论文中明确表示，从艾滋病人T细胞得到的LAV究竟是不是艾滋病的病因，尚有待确定。尽管如此，这篇论文仍被公认为关于艾滋病毒的第一篇正式报告。不过，文中所提供的证据，远不足以证明LAV确实是一种新病毒，而非已知的HTLV-1。而且，这篇论文写得仓促，存在不少错漏之处[3]。直到一年后的1984年4月，蒙塔尼团队才将后续工作发表在《柳叶刀》上，清楚无误地证明了LAV确实不同于HTLV-1 ，是一种新的T细胞逆转录病毒。
一个月以后的1984年5月，盖罗团队在一期《科学》上同时发表了四篇论文。其中三篇分别报告了他们从48名艾滋病人或艾滋病高危个体的T细胞中，分离得到一种新的逆转录病毒，以及用不同方法对这种病毒性状的分析结果。由于这种病毒与他们此前发现的HTLV-1 和HTLV-2有类似之处，盖罗将它命名为HTLV-3。重要的是，论文中提供了清楚的证据，表明HTLV-3就是引起艾滋病的病原体。1986年5月，国际病毒分类委员会将LAV，HTLV-3， 以及随后其它团队陆续发现的类似病毒统一命名为HIV。
蒙塔尼团队在他们关于LAV的早期论文中，报告LAV不能在体外培养的细胞中生长。而盖罗团队的第四篇文章则报告他们建立了一个细胞株，并且从不同的美国病人身上筛选到一批HTLV-3病毒，在体外连续培养的这个细胞株中生长良好，可以产生大量病毒颗粒。其中一株被命名为HTLV-3B。在盖罗看来，这是比发现病毒本身更了不起的成就。他曾经说：
“你要问是谁发现了脊髓灰质炎病毒（脊灰病毒），我敢说你去问二十个病毒学家也没人知道。谁证明小儿麻痹症是由脊灰病毒引起的？连我也不知道。可如果要问是谁得了关于脊灰病毒的诺贝尔奖？是安德斯（John Enders），因为他找到了培养脊灰病毒的方法！”[4]
盖罗团队里，实现体外培养HTLV-3的就是这篇论文的第一作者，来自捷克斯洛伐克，英文说得结结巴巴的博士后研究人员——波波维奇（ Mikylas Popovich）。
利用大量生产的HTLV-3B病毒，盖罗团队开发了一项免疫分析技术，用来探测血液中的病毒特异性抗体。这对于临床诊断艾滋病以及血库筛选健康供血者的意义极为重大。当时美国的血友病患者在治疗中经常遭遇被艾滋病毒污染的血液制品，感染艾滋病的比例已高达20%！确保输血及血液制品的安全，已是刻不容缓的紧迫任务，其商机更是显而易见的。
蒙塔尼团队虽然在发文报告HIV上比盖罗团队抢先一步，巴斯德研究所却在申请专利上比NIH慢了半拍。盖罗团队的文章发表仅一年，美国专利局就将艾滋病血液检查技术的专利授予NIH，几家美国公司随即开始生产及销售相关产品。巴斯德研究所虽然在蒙塔尼团队发表第一篇LAV论文前也递交了专利申请，但由于在申请时还拿不出一项可供临床实用的技术，专利的批准被延迟了。1985年8月，巴斯德研究所一纸诉状将NIH告上专利法庭，挑起了一场历时十年的专利纠纷。争议的一个焦点是，谁首先发现NIH用于艾滋病血液检验试剂的那株HTLV-3B病毒？
专利大战原来，盖罗和蒙塔尼虽然互为艾滋病原体研究的竞争对手，却始终保持良好的合作关系。除了交流信息，还交换各自实验室分离得到的病毒样品，供对方比较研究。样品的赠送都遵循学术界的通行规则，即只供科学研究，不得用于商业目的。蒙塔尼先后两次将LAV/BRU送给盖罗，这两次之间盖罗则将HTLV-3B 送给蒙塔尼。
1985年，盖罗团队在一篇后续论文中，报道了HTLV-3的高度变异性。不仅来自不同病人的病毒RNA基因序列不一样，就连同一个病人身上，在不同时间点采集的病毒基因序列也可能有差异。可是NIH用于申请专利的那株HTLV-3B病毒，与蒙塔尼送给盖罗的第二份LAV/BRU病毒样品，却惊人地相似，只能认为是出自同一病人。蒙塔尼因此认定盖罗实验室里发生了样品混杂或者污染，把他送的LAV/BRU错当成HTLV-3B；盖罗则断然否认，坚称是蒙塔尼实验室里发生了样品混杂或者污染，把他送的HTLV-3B错当成LAV/BRU，再回送给他。尽管这样的解释令人匪夷所思，但盖罗并非没有根据：他先后两次收到的LAV样品是明显不同的病毒，第一次的那株在细胞培养中不能生长，第二次那株却和HTLV-3B一样，长势良好[3]。
专利法庭上，双方律师唇枪舌剑，争持不下；法庭外，案件被媒体炒得沸沸扬扬。这场跨国专利大战终于惊动了法美两国政府最高层。1987年3月31日，美国总统里根和来访的法国总理希拉克在白宫共同宣布，两国就解决专利纠纷达成了协议。由政府首脑亲自签署及宣布专利协议，这大概是人类历史上绝无仅有的一次。协议中强调，法美两个团队都为艾滋病血检技术的开发作出了贡献，应被视为共同发明人。专利的权益应由NIH与巴斯德研究所共享，所得收入两家平分，并且各自将所得部分的80%捐赠给一个新成立的国际艾滋病研究基金会。盖罗与蒙塔尼个人都不从中得利。
专利官司虽然撤诉了，HTLV-3B病毒株姓美还是姓法的分歧却没有解决，样品混杂的乌龙出自谁家也还是个谜。在里根和希拉克达成专利协议的同时，盖罗和蒙塔尼也联合签署了一份共7页的文件，各自表述了对HIV的发现和血检技术所作的贡献，并保留意见分歧。二人承诺愿为攻克艾滋病共同努力，恢复了协作关系。
然而表面上的风平浪静只维持了两年半。1989年11月19日，有个独立调查记者克鲁森（John Crewdson）在《芝加哥论坛报》发表了一篇长达16页的调查报告，讲述HIV的发现经过。报告宣称盖罗的HTLV-3B就是蒙塔尼给他的LAV/BRU，字里行间或明或暗地指控盖罗涉嫌将法国人发现的病毒据为己有。这篇报告犹如一颗重磅炸弹，使盖罗一夜之间成为众矢之的，承受着极大的压力。美国政府及国会因此对盖罗和波波维奇启动了前后共三次、历时整四年的调查。
NIH委托瑞士的罗氏制药公司，对蒙塔尼实验室和盖罗实验室里1983~1985年间所使用及交换的全部HIV病毒株逐一进行RNA序列分析，以确定每株病毒的来龙去脉。结果令所有人都大跌眼镜：两家实验室都发生了病毒样品的混杂，而且是蒙塔尼实验室的混杂发生在先。蒙塔尼送给盖罗的LAV/BRU病毒样品中，混进了少量来自另一名法国病人的病毒LAV/LAI。LAV/BRU在细胞培养中不能生长，LAV/LAI却能够生长。LAV/LAI到了盖罗实验室以后，又混进了波波维奇所培养的HTLV-3病毒中，经多次复制，发生突变，长势更加旺盛，被挑选出来，命名为HTLV-3B。至此，真相浮出水面。
到了1991年，盖罗本人终于承认，用于申请艾滋病血检技术专利的HTLV-3B病毒的确来自法国。
无心之过？蓄意盗窃？HTLV-3B的来源确定了。下一个问题就是，把源自法国的LAV/LAI当成源自美国的HTLV-3B，究竟是如盖罗所言的无心之过，还是如克鲁森所指控的蓄意盗窃？
四年的调查期间，NIH的科研诚信办公室派出调查人员，多次约谈盖罗本人、他的团队成员、以及其他有关证人，总时数超过一万小时。审阅的原始实验记录本，垒成一叠高达4米。查出来的唯一不当行为，是波波维奇的实验记录不够准确完整，盖罗对此应负领导责任。此外，盖罗还根据这些不准确的记录，在所发表的论文中加入了不符合事实的错误表述。波波维奇不服，提出申诉。直到1994年11月，一个上级审裁委员会才最终撤销了对波波维奇和盖罗的一切指控。
盖罗虽然清白得以恢复，却无意在NIH继续工作下去。1996年，他离开已经工作了30年的NIH， 到马里兰大学医学院创建了人类病毒研究所，亲任所长至今，继续为HIV的研究作出了许多贡献。整个1980和1990年代，盖罗位列全世界科学家论文被引次数之冠。
1987年法美两国达成了共享专利协议后，巴斯德研究所虽然撤销了诉案，但对平分专利收入的安排并不满意。NIH专利病毒的来源水落石出后，在巴斯德研究所的要求下，双方于1994年重启谈判并达成新的协议，巴斯德研究所如愿提升了在专利收入中的所得份额。历时十年的专利争端这才落下帷幕。
2002年，为纪念世界艾滋病日（每年的12月1日），《科学》杂志邀请蒙塔尼和盖罗分别撰写一篇关于HIV发现历史的短文，一起发表。曾经身不由己卷入漩涡激流中心的两位大师，度尽劫波之后，平静客观地回顾了各自二十年前的工作，并且充分肯定了对方的贡献。盖罗再次确认是蒙塔尼首先从艾滋病人体内分离得到HIV[5]，蒙塔尼则重申是盖罗证明了HIV是艾滋病的病原体[6]。两人还分析了各自实验室中发生的病毒样品混杂事件。此外，盖罗和蒙塔尼还联名发文一篇，共同展望了艾滋病治疗的前景。
蒙塔尼在他的回顾文章中引述了近代微生物学 的奠基人、创建巴斯德研究所的路易·巴斯德的名言：“科学上的机遇只眷顾有心人。” 毫无疑问，蒙塔尼和盖罗都得到了机遇的眷顾。然而机遇也和两人分别开了个不大不小的玩笑——如果蒙塔尼首先得到的是在细胞培养中生长良好的LAV/LAI，而不是不能生长的LAV/BRU，他的专利申请就不会被延误；盖罗在筛选出HTLV-3B时，已经从48名美国病人身上分离得到HTLV-3病毒，其中五株已在连续培养的细胞中生长，他却鬼使神差地选中了混入其中的LAV/LAI，这才引发了那场跨国专利大战和对他个人无休无止的审查！
盖罗在他的回顾文章结尾写道：“…… 1982到1985年是医学史上研究进展最快，新发现最密集的四年，也是给一些科研人员带来焦虑沮丧，以及前所未有的政治、媒体、病患权益运动及法律事务的负面影响的四年。对我本人和其他经过科学训练，秉持从事科研必需的严谨分析态度的同事来说，外部世界的困难与挫折给了我们惨痛的教训。回首往事，那是我们必须记取的教训，它使我们得以完善自身。我们的工作还远未完成，根除尚在世界各地肆虐的艾滋瘟疫，仍有赖科学工作者的努力。”[5]
诺奖争议作为20世纪医学研究最重要的成就之一， HIV的发现为蒙塔尼与盖罗赢得的荣誉无数，包括1986年与埃塞克斯三人分享的拉斯克临床医学奖。盖罗因此成为唯一两次获得拉斯克奖的个人。拉斯克奖常被视为诺贝尔奖的风向标，蒙塔尼和盖罗也就成为众望所归的诺奖候选人。可是当2008年诺贝尔奖结果公布时，盖罗却名落孙山。巴斯德研究所的蒙塔尼和巴里-赛诺西因发现HIV而分享生理学或医学奖的一半，另一半则被授予德国病毒学家豪森（Harald zur Hausen），后者的发现是人类乳头状瘤病毒（HPV）可引发宫颈癌。
盖罗的落选使得当年的医学奖评选结果成为史上最受争议的一次。106位著名科学家联名在《科学》发表公开信，为盖罗鸣不平[7]。诺奖评选委员会则表示，选择获奖人的根据是谁第一个发现HIV，而不是谁证明HIV是艾滋病的病原体，也不是双方后来达成的分享专利权益的协议。“我们是以一组专家、而不是律师的身份，来决定谁做出达到诺奖水平的发现。”[8]盖罗本人简单地对落选表示失望。蒙塔尼则表示他对盖罗的落选十分意外：“证明HIV是艾滋病的病因至关重要，盖罗对此作出了非常重要的贡献，我为盖罗感到非常遗憾。”[9]
获得诺奖标志着蒙塔尼科研成就的顶峰。然而获奖以后，蒙塔尼的研究生涯却出现了一个惊天大转折。
（待续）
主要参考资料
• Vahlne A. A historical reflection on the discovery of human retroviruses. Retrovirology. 2009; 6: 40. doi: 10.1186/1742-4690-6-40.
• Warmflash D & Denmark B. David Ho: HIV Researcher. https://www.visionlearning.com/en/library/Inside-Science/58/David-Ho/241 .
• https://en.wikipedia.org/wiki/Robert_Gallo .
• https://en.wikipedia.org/wiki/Luc_Montagnier .
其他参考文献
[1] WHO. Global Health Observatory (GHO) data. https://www.who.int/gho/hiv/en/.
[2] CDC. Pneumocystis pneumonia - Los Angeles. MMWR Morb Mortal Wkly Rep. 1981; 30: 250-2.
[3] Vahlne A. A historical reflection on the discovery of human retroviruses. Retrovirology. 2009; 6: 40. doi: 10.1186/1742-4690-6-40.
[4] Gladwell M. Science Friction. The Washington Post. December 6, 1992.
[5] Gallo RC. Historical essay. The early years of HIV/AIDS. Science. 2002; 298: 1728-30.
[6] Montagnier L. Historical essay. A history of HIV discovery. Science. 2002; 298: 1727-8.
[7] Abbadessa G et al. Unsung hero Robert C. Gallo. Science. 2009; 323: 206–7.
[8] Nobel Prize Surprise 2008. https://www.sciencemag.org/news/2008/10/nobel-prize-surprise .
[9] Cohen J & Enserink M. Nobel Prize in Physiology or Medicine. HIV, HPV researchers honored, but one scientist is left out. Science. 2008; 322: 174-5.
以上内容由办公区教程网摘抄自中国科普网可供大家参考！
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