这位中国人用生命发明了疫苗,让宫颈癌可能最先从地球上消失
赛先生 2021-02-05
以下文章来源于逆瘤而上 ,作者喜欢故事的海豚博士
逆瘤而上有用有趣、又有故事的癌症/免疫科普。海豚博士从事癌症免疫新药研发,携手清华北大朋友,和你一起增长知识,少走弯路,减少恐慌。
宫颈癌疫苗共同发明人中国科学家周健
撰文 | 海豚博士
母亲在教育系统工作,从小对他心指导,希望周健可以接受良好教育,做一个对社会和国家有用的人。在文化大革命那个年代,个人命运不得不融入了时代的洪流之中。
“儿子,高考恢复了,高考恢复了……”母亲兴奋地告诉周健。这个消息犹如一声春雷,周健的忧愁烦恼全被震跑。白天得干活不能请假,他就晚上努力苦读。1977年是中国恢复高考制度的第一年,周健考上了温州医学院,这一年周健20岁。
当时文化大革命刚结束,温州医学院各方面的条件都有待改善。虽然条件简陋,但学习氛围很好。老师们认真教学,学生们刻苦学习。周健下定决心:我一定要争分夺秒,要把失去的学习时间都补回来。
周健特别重视英语学习,口袋一直装着英语手抄卡片。为了方便练习听力,他买来无线电元器件自己改装收音机,接收“美国之声”英文广播。每天早晨天还没有亮,学校操场的角落、大教室旁的空地时常能见到他专心学习的身影。
周健身高1.85米,阳光爱笑,成绩优秀。这样的学生在学校里,显得格外显眼,也引起了孙小依同学的注意。在一个阳光明媚的日子,孙小依坐船去买收音机。周健对电器很在行,所以孙小依也叫上了他。
在那条很小的船上,孙小依滑了一下差点落水,周健眼尖手快,一把抓住了小依。一种触电的感觉从手心传到内心,他们的手好久都没有松开……
几天之后,周健把一张小纸条放到小依手上,上面写着:“我们交往吧,我们不会影响学习的,我们比谁学习好。”
孙小依没有拒绝。周健灿烂地微笑,笑容在他脸上总是那么简单可以绽放。
通过英语学习,周建了解世界之大,开始具备了世界眼光,也有了更远大的目标。毕业前夕,同学们的志向都是当好医生,周健却说:“我想当科学家”。每次他一说,大家就笑他:“你吹牛吹太大了。”
周健笑着回答:“做医生很好,以前我也想做医生。现在我相信做研究有发明,能造福更多的人。”为实现梦想,周健开始了深造之路。
1982年,周健考入浙江医科大学攻读硕士学位,师从病理学家徐英含教授作病理学研究。两年后,他考入河南医科大学攻读博士,师从沈琼教授研究食道癌。
然而,两三个月后,周健有个新想法:“能否从分子生物学的角度研究食道癌?”孙小依担心沈老师会反对周健的想法,没想到沈老师说:“你打破我的思想理念非常好,分子生物学我一点都不懂,但我可以送你到北京病毒所去学习。”
在北京病毒所,周健师从谷淑燕老师从事人类乳头瘤病毒(human papillomavirus,HPV)。1986年,周健双喜临门,获得博士学位,喜当爹——儿子周子晞出生。这一年,孙小依也借调来到北医三院眼科工作。
博士毕业后,周健选择进入北京医科大学,跟随病毒学家张乃蘅教授继续研究HPV。从这时开始,周健的命运就和HPV彻底交汇了。
HPV是一种DNA病毒,约有200多个亚型。该类病毒感染人体的表皮与黏膜组织,大多时候没有任何临床症状,但有些时候会引起生殖器疣,甚至癌症(宫颈癌、阴茎癌、肛门癌、口腔癌)。
99.7%的宫颈癌都是因感染HPV引起,现在是常识了。然而,宫颈癌和HPV的联系却花了很多年。1974年,拉尔德·豪森提出了HPV是宫颈癌的病因。但是在很长一段时间里,这一新观点受到同行的冷嘲热讽。
历经10年,豪森终于从患宫颈癌的病人身上克隆到HPV16和18型病毒。HPV16和HPV18是导致宫颈癌的高危类型。2008年,豪森因此获得诺贝尔奖。
1985年,弗雷泽博士毕业后,前往昆士兰大学任教。他决定从事HPV的免疫学研究。几年过去了,进展缓慢。他想学习分子生物学,试图在细胞中表达HPV蛋白,所以他想到了深造学习。1989年学术休假期间,他来到剑桥大学学习。
不久前,周健也来到剑桥大学,成为HPV研究先驱克劳福德接受的第一位中国研究员。这一年,周健32岁,弗雷泽36岁,他们在剑桥大学相遇,他们的命运轨迹,终于重合。
佛雷泽所在实验室,正好与周健所在实验室紧挨着。由于周健的实验室主要研究HPV,弗雷泽有事没事就过来偷师学艺。他遇到基因克隆的问题就过去请教周健,周健总能帮忙解决问题。
两人常常利用喝咖啡的时间,交流各自的想法,惊叹彼此有着共同的话题和共同的兴趣。对于未来,他们甚至谈到可以通过合作来验证一些新想法。弗雷泽说:“如果宫颈癌是由HPV感染致癌的,那么我们是否可以开发疫苗来预防这种癌症呢?”
全球宫颈癌每年新发病例近57万人,死亡病例约31万例。周健也逐渐认识到开发癌症疫苗的重要性,他对于弗雷泽身上的领导力也颇为赏识。
学术年假结束前夕,佛雷泽对周健说:“我邀请你和孙小依到澳大利亚昆士兰大学一起工作。我有一个实验室,并且我已经申请到很多经费,有条件对HPV进行深入研究。”
一位才华出众的病毒学家,一位经验老道的免疫学家,不可否认他们的结合是一种完美的搭档。然而,事情并非这么简单。
1988年,剑桥大学,周健在克劳福德实验室日夜忙碌。实验室资金多,设备好,导师也很喜欢周健。他只要有想法就能做,而且工作很有意义。周健希望孙小依能过来帮忙,克劳福德给了孙小依一个访问学者的职位。
就这样,孙小依从中国来到周健身边,成为他的助手。周健主意多、很有创造力;孙小依心细手巧,做实验很有条理。
在异国他乡奋斗的岁月里,他们不但在生活上相互扶持,而且在实验室里配合默契。周健只要往哪里看一眼,孙小依就知道他需要什么。
这种默契不但让周健感到幸福,而且也让同事们羡慕不已。在剑桥大学,同事们称周健夫妇为“神奇手指”——什么难事到了他们手上都能解决。
弗雷泽也是看中了周健夫妇的能力,所以多次盛情邀请。哪怕周健的儿子和父母在中国,哪怕当时给中国人办理签证很艰难……
弗雷泽克服种种困难,花了一年时间终于说服昆士兰大学为周健夫妇提供职位,并安排好他们的儿子和母亲。
1990年,周健已无后顾之忧,便携全家来到昆士兰开启新的征程。他们要解决的问题就是:如何制备出HPV疫苗?
减毒或灭活疫苗已经成功应用于很多病毒的预防,如天花,乙肝、麻疹和脊髓灰质炎等。周健想要制备HPV疫苗的话,第一步需要在体外培养这种病毒。这是一个硬骨头,世界上很多科学家早就想拿下这个肿瘤疫苗这个圣杯,但毫无进展。
难点就在于HPV是一种很小的DNA病毒,一旦感染上皮细胞,它就会将自己的基因整合到宿主细胞的基因组。周健尝试过很多种办法,确实很难。半年过去了,也没有办法在体外培养病毒。
拿不到病毒,疫苗谈何容易。如何制备疫苗这个问题,在周健的脑海中从未想过放弃,他时刻都在琢磨突破口。
1990年,在一个温暖的夏天晚上,周健哄完小孩睡觉后,他和孙小依一起散步。周健突然停了下来,他的脑海忽然闪过一个念头,理清楚思路后说:“我们现有的L1、L2(HPV病毒衣壳蛋白)表达很好,纯化得也不错,何不把这两个蛋白放到试管里加上一定条件,看看有没有结果?”
孙小依笑道:“哪有这种可能,将两个东西放在一起就行了?如果这么简单,别人早就看到病毒颗粒了,还能轮到我们吗?”两个星期后,周健问孙小依这个实验进展如何。孙小依说:“我当时是记下来了,但我觉得你不会是在开玩笑吧?”
这哪里是玩笑,很认真的,试试看,将两个HPV衣壳蛋白放在试管里,看看两个蛋白能否组装成病毒。他们大胆假设,小心求证,谁知道收获了一道“幸福的闪电”。
半个月后,在一个狭小黑暗的屋子里,周健和孙小依在电子显微镜下观察两个蛋白的混合物。他们反复确认,不大敢相信结果——两个蛋白真的组装成一个病毒样的颗粒结构。
周健也傻眼了:“我们真的合成了一个病毒颗粒。”他们共同在场见证幸福闪电的降临,这成为了他们人生中最幸福的时刻。
周健把这个结果告诉弗雷泽,他的眼睛像通了电的灯泡,突然亮了,一直沉着的脸露出了笑容。不经意间,他们不经意取得了突破性进展。
周健知道这意味着什么,病毒样颗粒里面没有病毒基因,所以没有感染性,不会让人生病;但病毒样颗粒表面有很多抗原,进入体内可以激活免疫系统,产生免疫记忆和免疫保护。
那些杀不死你的,会让你变得更加强大。
这不就是HPV疫苗吗?正如他们所期待的一样,病毒样颗粒给试验动物接种,诱发了免疫反应。1991年,周健和弗雷泽把这一成果发表在《病毒学》期刊上。当年6月,他们申请了发明专利。
1991年7月,美国西雅图,骄阳似火,人乳头状瘤病毒国际会议如期举行。周健和弗雷泽宣读合成HPV病毒颗粒的论文后,听众出现两种截然不同的响应。一部分人激动地认为:如果这样能合成病毒颗粒的话,那么HPV疫苗指日可待了。
另一部分人对周健提出质疑:结果是真的吗?怎么可能就这样合成病毒了呢?病毒样颗粒和真实病毒不同,不一定能成为疫苗。周健感受到不尊重,但他相信实验结果真实可靠。
面对争议,大会主席豪森发表总结性发言:“哦,今天我们多么高兴,看见年轻的科学家站在我们的讲台上,讲述他们自己的新发明,尽管有许多争议,但我认为,这种新发明是我们HPV研究中的一个重大突破,我相信一定会有一个灿烂的明天。”
周健听完豪森的话,内心得到很大的激励。回到家后,周健向孙小依说导:“豪森的话给我很大的鼓励,心里的不快很快消失了,还是有真正的科学家懂得我。”周健他们在动物试验之后,开始转入人体临床试验。
他们开始面临新挑战,因为人体临床试验所需要的成本巨大无比。昆士兰大学无力支付昂贵的科研费用,先后和澳洲生物技术公司,美国默沙东公合作,开展全球性多个国家的临床试验。
1994年,周健来到美国芝加哥洛约拉大学,继续HPV研究。他说:“人要不断流动,学习新知识,武装自己。”
在周健的鼓励之下,孙小依参加芝加哥眼科资格考试,因此回到眼科临床。过去8年,孙小依作为周健的助手,他们的爱情足迹遍布中国、英国、澳大利亚和美国。
虽然周健一直漂泊,但他从来没有忘记他来自哪里,他的根在哪里。从温州医学院读大学开始,他保持争分夺秒的勤奋,要把失去的时间补回来。到后来,他立志要成为科学家。
当他成为科学家以后,他怀着一颗报效祖国的赤子之心,想办法帮助中国科学。
1994年,周健刚来美国不久,听说温州医学院副院长瞿佳在美国波士顿学习。虽然科研压力很大,但是周健主动联系瞿佳,并寄来往返飞机票。在见面的几天里,他们一直在讨论如何帮助母校开展科研,每天晚上他们都聊到两三点钟。
此后的几年里,周健促成了温州医学院和昆士兰大学的科研合作和人才培养。当时,温州医学院的科研条件比较差。为帮助母校开展前沿的研究,周健从美国寄来了研究所需的试和研究文献等。实际上,周健并不富裕。
对于周健的拳拳之心,满头银发的母亲回忆道:“在国外,他什么好的都不舍得吃,把省下来的钱买试剂寄回学校。他就是这么爱他的母校。”周健很孝顺,母亲一直跟着他生活,从中国到美国和澳大利亚。
1996年,昆士兰大学多次邀请周健回来,并提供更高的职位。周健带着家人回到澳大利亚,建立了自己的实验室。自此,周健真正独立,他准备大干一场。他踌躇满志地对老同学瞿佳说:“虽然我在本专业领域占有一席之地,但我决不满足,还要在《科学》、《自然》这样的顶尖刊物上也发表论文。”
如果一切按照周健的目标发展,他一定会成为世界最受人尊重的科学家,再也不用受人质疑。周健一周工作7天,每天都很晚才睡觉。孙小依心疼周健,经常和他说,身体是革命的本钱。
然而,周健根本停不下来,这种刻苦从求学时期保持至今,但他不知道身体已经埋下了隐患。
看到周健日夜操劳,小依时常想起1987年的冬天,她去河南医科大学听周健的博士论文答辩。她抱着着两个月大的孩子来到郑州,在郑州火车站中,她简直认不出眼前的丈夫。周健脸色青黄,身体瘦得像一根芦苇,在刺骨的寒风风中颤抖。
原来周健为了准备答辩,连续3周没有出实验室,每顿都是方便面加大白菜。孙小依从同学那里了解实情,心疼地流下了眼泪。此后,她用心用力照顾好周健、孩子以及周健的母亲,让周健没有后顾之忧,专注于科学研究。
随着各种疫苗的应用,人类历史上天花、霍乱、结核和鼠疫等众多不治之症都得到控制了。然而,癌症成为了众病之王,成为了人类苦难之一。天下苦癌症久矣,能否开发疫苗预防癌症,拯救人类走出苦海?
2005年底,纽约的街头,凛冽的寒风一阵一阵地吹过。弗雷泽接到制药公司的消息:宫颈癌疫苗临床试验成功了,疫苗将于不久后上市。弗雷泽立即打电话给孙小依,告诉她这个好消息。世界上第一个真正意义的癌症疫苗是周健和孙小依发明的,但孙小依却高兴不起来。如果周健能看到这一天,该有多好。
时间回到1999年3月,周健按计划回到温州医学院,指导正在进行的疫苗临床试验。临走前,孙小依劝说周健:“最近你日夜写基金,太累了,还要两地奔波,我舍不得你这么辛苦。”周健带着赤子之心踏上了归途。
1999年3月8日,周健刚到达杭州机场,他就给孙小依报了平安。儿子周子晞在电话中撒娇:“爸爸,这次回来你给我带什么礼物?带我买一个最新的乐高玩具吧?”周健说:“没问题,我肯定给你买回来。”
第二天,1999年3月9日,周健因长期超负荷工作,过度疲劳,突发疾病,抢救无效,不幸去世。这一年,周健年仅42岁。看到这种突发情况,温州医学院院长瞿佳悲愤不已:“出师未捷身先死,长使英雄泪满襟。一个为征服人类疾病而日夜奋斗的科学家,却因当代医学的无能而丧失了宝贵的生命。”
最不能接受这个消息的,是周健的家人。孙小依性格温柔,习惯顺从和依靠周健。周健病逝后,孙小依整个人都垮了。
事发太突然了,她很难相信周健真的离开了,永远的离开了。周健的老母亲白发人送黑发人也很难过,但她努力鼓励小依要坚强,孩子才十来岁,我们必须坚强起来。
孙小依慢慢变得坚强,她后来回忆道:“是周健给我力量,他对我最大的影响就是让我懂得怎么去爱别人,让我懂得什么是真正的爱。”
她知道,周健生前努力帮助温州医学院和昆士兰大学的合作,希望癌症疫苗有朝一日造福中国人。周健走后,孙小依和儿子周子晞成立了“周健基金会”,希望实现周健未竟的事业。
周健的早逝也让弗雷泽增加了一份特殊的责任:“中国是周健的祖国,宫颈癌也是中国面临的一个严重问题。我认为自己有责任确保中国和其他发展中国家的女性,能获得周健和我合作发明的这种疫苗。”
2006年6月8日,世界上第一个癌症预防疫苗——佳达修获得美国药监局批准上市。它用于预防因HPV感染引起的宫颈癌、生殖器癌前病变及尖锐湿疣。
2006年8月28日下午,在澳大利亚昆士兰州的亚历山大医院,弗雷泽为一对少年姐妹接种了世界第一支癌症疫苗。孙小依和儿子周子晞在场见证了这一历史性的时刻。
癌症疫苗是人类与癌症斗争史中,最大的里程碑之一。根据世卫组织2020年底发布的《加速消除宫颈癌全球战略》,如果成功实施疫苗接种、筛查和治疗,那么到2050年可以减少40%以上的新病例和500万相关死亡。
预防永远大于治疗。如果实现有效的群体免疫,那么人类将有机会战胜癌症,就像当年消除天花一样。
2017年5月18日,四价HPV疫苗佳达修获得中国药监局的批准,在中国批准用于20至45岁的女性接种,适用于预防由HPV16和HPV18导致的宫颈癌、宫颈上皮内瘤样病变和原位腺癌。
这一天,距离人类接种第一支宫颈癌疫苗11年;这一天,距离周健第一次合成病毒样颗粒27年;中国人终于可以用上癌症疫苗。
真正的智慧是把问题解决在未发生时。虽说“善战者,无智名,无勇功”,但避免危机的人比拯救危机的人更加值得记住。因此,我们要记住一位对科学、以及全世界妇女的健康和幸福做出杰出贡献的中国科学家。他的名字是——周健。
为了铭记周健,温州医学院和昆士兰大学都为他竖立了雕像。2014年5月25日,温州医学院校园,周健一家人第一次看到这座雕像。雕像正是对事业充满执着,对家人充满关爱,对祖国充满深情的周健。
92岁的母亲在孙子周子晞的搀扶下,抱着周健的雕像,将头埋进周健的胸口,然后举起手,颤抖地轻抚着周健的脸庞。这位白发老人呢喃着,泪水从眼眶溢出。
“儿子,我来看你了。”
1. 病毒致癌学说:部分癌症由病毒引起。致癌病毒包括:乙型肝炎病毒(HBV)、丙型肝炎病毒(HCV),人乳头瘤病毒(HPV),HIV、EBV、卡波济肉瘤相关疱疹病毒、梅克尔多元癌细胞病毒、人类嗜T淋巴细胞病毒。
2. HPV病毒不仅会导致宫颈癌,还和90%的肛门癌、50%的阴茎癌、20%的口腔癌和尖锐湿疣密切相关。
3. 预防,永远大于治疗。如果这种癌症由病毒引起,意味着可以通过疫苗来预防。如HPV疫苗可以预防宫颈癌。