全球現有近2億人、我國有逾4000萬人攜帶丙型肝炎病毒（HCV）。慢性丙肝是導致肝硬化和肝癌的主要兇手，丙肝病毒感染者每年新增100萬，每年50萬丙肝患者去世。

　　中國科學院武漢病毒所和生物物理所的唐宏、陳新文研究組經過利用免疫系統完整的小鼠，成功研製出世界上首個HCV持續感染、完整反映HCV感染自然史和慢性病毒性肝炎進展的動物模型。這一成果作為封面論文發表在8月27日《細胞研究》（Cell Research）雜誌上。

　　模型的建成，為揭示丙肝的致病機制提供了迄今最先進的材料，它將從根本上推動丙肝防治的疫苗和藥物研發，是我國科學家為攻克威脅人類的重大傳染疾病作出的里程碑式貢獻。

　　挑戰：

　　世界性難題

　　與人類基因組高度同源的小鼠，是一種重要的實驗用模式動物，人們常常利用它來研究各種疾病的治療方法。遺憾的是，小鼠缺少介導丙型肝炎病毒進入肝臟細胞的受體分子，因此小鼠不能感染丙肝病毒。

　　科學家們27年前就發現了丙肝病毒，卻一直未能成功的感染小鼠，並讓小鼠重現丙肝病毒感染的全過程和丙型病毒型肝炎。事實上，在過去的幾十年裏，世界各國眾多的實驗室一直在尋求理想的丙肝動物模型，均未成功。

　　“丙肝的動物模型難做的原因有二。”唐宏説，“一是因為病毒感染的自然宿主很少，只有人和黑猩猩。黑猩猩可作為丙肝病毒感染模型，但黑猩猩在病毒持續感染期不出現典型的慢性丙肝病症，所以黑猩猩不是完美的丙肝模型動物。加上黑猩猩是瀕危動物，也限制了它的使用。第二，很多實驗室通過不同的方式能使丙肝病毒在非自然宿主的其他動物身上有限的複製，但均無法觀察到病毒性肝炎。這很難，因為涉及免疫反應。”

　　科學家們用小鼠來研製丙肝動物模型，已經歷了三代技術發展：最早靠簡單的物理方式，在尾靜脈用瞬間高壓的方法將病毒核酸注射進去，結果不太成功。第二代技術是將人的肝臟細胞移植到小鼠肝臟，操作本身技術難度大，可重復性差，且為了能讓人的肝臟細胞在小鼠體內生長，需要把小鼠的免疫系統破壞掉以避免排異反應。這樣做出來的模型，只能觀察到幾天的病毒複製，病毒很快就從小鼠體內消失了。第三代方案是把丙肝病毒進入肝臟細胞所需要的受體直接轉移到小鼠的肝臟細胞，但病毒還是不能在小鼠肝臟中長期複製，除非將小鼠的免疫系統破壞。由於丙型病毒肝炎發病過程漫長，肝炎的産生需要免疫系統，因此，這樣的小鼠無法用於丙型肝炎病理機制的研究。

　　2007年，病毒學專家陳新文和免疫學專家唐宏接下了國家的“973”項目，開始試圖攻克這一難題。

　　武漢病毒所所長陳新文笑著説，“選擇這個課題，因為我們有相關理論與技術的儲備，也因為這是世界性難題，有挑戰性。”中科院武漢病毒所和生物物理所相距甚遠，前者在武漢，後者位於北京。選定課題方向後，這兩個所的研究人員緊密協作，僅用數年時間，就培育出來後來被稱為英雄小鼠的第一個成功的實驗模型。

　　成功：人努力 鼠幫忙

　　在世界各國的丙肝病毒實驗室裏，用於實驗的小鼠一般是一種叫做C57BL/6實驗黑小鼠。而唐、陳研究組的“英雄”小鼠卻是ICR實驗小鼠。這個無意間的選擇或許也是實驗成功的重要因素。

　　“這是負責製備轉基因小鼠的學生決定的，當初可能並沒有想太多，只是這個品係適合做丙肝病毒受體的轉基因操作。”唐宏説，“後來我們發現這種小鼠可能有適宜丙肝病毒複製的基因，而C57BL/6品係小鼠恰好缺乏這些基因。”

　　選擇ICR小鼠，或許帶有一點運氣。然而小鼠並非拿來即用，在讓小鼠感染丙肝病毒之前，還有無數繁難的功課要做。此前經過多年研究，人們已經發現丙型肝炎病毒感染需要CD81和B類I型清道夫受體，以及兩個緊密連接分子claudin1和occludin的參與。“丙肝病毒進入人的肝臟細胞有4個受體分子，我們選擇了CD81和occludin兩個受體來做轉基因，效果很好。”唐宏説，這兩個受體是丙肝病毒進入小鼠細胞的必需分子。

　　對小鼠的轉基因處理需要尾靜脈注射，小鼠的尾靜脈十分細小，難度可想而知。“我們現在找靜脈下針，比醫院的護士技術還高。”參與研究的趙洋助理研究員説。

　　經過轉基因處理過的ICR小鼠含有CD81或occludin，還不能立即使用，要從它們交配産生的後代中選擇兼具兩個轉基因受體的小鼠——根據遺傳學規律，這種小鼠只佔小鼠後代的四分之一。“小鼠8周長成，懷孕後4周可以生出下一代小鼠。”專門負責養小鼠的卓志勇説，“前前後後，這個實驗總共用了近千隻小鼠。”

　　得到兼具兩個轉基因受體的小鼠後，就要拿丙肝病毒的毒株來感染小鼠。“英雄”小鼠不僅能被實驗室的實驗病毒株感染，也能被醫院送過來的臨床分離株感染。自然感染也是研究組獲得的突破之一。吉林大學第一醫院牛俊奇教授團隊就是這個實驗所需臨床分離株的提供方，他們一共為實驗提供了6份病毒株。陳新文説，“他們從病人血液裏分離出的病毒株非常純凈，保證了實驗的成功。”

　　實驗組解決了一個關鍵難題，在感染小鼠的血液中、肝臟中檢測到了相當高的病毒滴度，病毒複製週期是完整的。而世界上其他研究小組製備的實驗小鼠4天后就檢測不到了。博士生陳繼徵説：“小鼠肝臟和外周血均出現了病毒血症，並已經持續近2年。”

　　小鼠能完整模擬丙肝病人的感染史，副研究員陳海榮指出，“80%的小鼠都能被HCV持續感染，並出現了典型的HCV急性感染和慢性病理進展，包括感染後1個月出現的脂肪肝，3個月開始出現的肝纖維化和6個月出現的肝硬化。這在其他動物模型中，包括黑猩猩，都是無法想像的。”

　　在論文的提要中，研究者們撰文：“有完整複製過程的慢性HCV感染和肝中毒的臨床表現，第一次出現在免疫功能正常的小鼠中。”

　　目標：疫苗和新藥

　　HCV小鼠模型的成功，為人們至今未能弄清的HCV致病機理提供了方便。成年人感染丙肝病毒後，60%~80%會轉化為慢性丙肝，而B型肝炎的成年感染者只有5%~10%會發展為慢性。“丙肝為什麼會變成終身攜帶，為什麼會導致肝硬化、肝癌？這些基礎研究急需動物模型。”唐宏説。

　　丙肝與B型肝炎都可以導致肝硬化和肝癌，但大部分丙肝病毒感染症狀不明顯，容易被人忽視，導致不能早期診斷和及時治療。有了動物模型，人們可以開發出更有效的檢測技術。B型肝炎的預防性疫苗已經成功阻斷B型肝炎病毒的大規模傳播，丙肝至今沒有疫苗，這也讓丙肝的防控難度更高。唐宏説：“B型肝炎在我國能有效控制，靠的是預防疫苗接種和全民體檢。現在有動物模型後，我們希望能把病毒感染的早期診斷方法做出來。有了小鼠模型以後，對於新藥研發和疫苗研究也是個喜訊。”

　　過去由於沒有合適的模型動物，丙肝疫苗的研製步履艱難。HCV小鼠模型的建立，還可以讓丙肝的新藥研發更有針對性。目前，丙肝的標準一線治療方案是干擾素聯合利巴韋林。這種方案總體療效不錯，但對丙肝病毒的不同亞型療效參差不齊。我國的主要丙肝病毒流行株是HCV1b亞型，佔中國丙肝患者總數的一半以上。干擾素聯合利巴韋林的治療方案恰恰對這種株型療效不佳，治愈率在50%左右。陳新文説：“這種治療方案是廣譜的，不是針對丙肝病毒的靶點，效果不夠好。加上丙肝病毒容易突變，很容易産生耐藥性，需要新的藥物來消滅耐藥的病毒。”

　　世界各國都在研製抗丙肝新藥。專門針對丙型肝炎病毒的蛋白酶抑製劑和聚合酶抑製劑藥物已經在美國等發達國家投放市場，2011年美國投放的二線新藥“索瓦迪”，今年銷售額達58億美元，至今未投入中國市場。“就算投進來也用不起，新藥是1000美元一片，一個療程20萬美金。”唐宏説，“我國需要研發自己的新藥，要找到新的靶點，價格要更便宜。”

　　研究組已觀察到，蛋白酶抑製劑特拉匹韋可以有效抑制丙肝病毒在實驗模型小鼠中合成和急性丙肝病毒感染。“我們很樂意為丙肝新藥和疫苗研發提供實驗小鼠。”唐宏説，研究團隊已為這個小鼠模型申請了專利。“我們建立HCV小鼠模型，一是要自主創新，二是要讓丙肝的藥物和疫苗更早做出來，更早用起來。”