植竹久雄. 病毒学的过去和现在. 日本医学介绍，1985，6（9）：390-341

战后四十年，随着病毒感染、增殖机制的研究方法和分子遗传学、分予生物学及其技术的发展，已能逐步阐明病毒颗粒的结构及感染机制。在病毒致癌机制的研究中发现了逆转录酶（1970年）。明确了致癌遗传因子的构造和来龙去脉，进一步阐明了致癌机制，甚至搞清了一般病毒基因组的结构。生物学于1940年前后进入了划时代发展的阶段。而1960年左右发展到了一个顶威，迎来了分子遗传学、分子生物学的昌盛时代。这对医学及病毒学的进步都带来了不可估量的。

传染病的变迁

天花曾是第二次世界大战刚结束时最为可怕的病毒性传染病之一，该病随着战后社会形势好转、生活安定而逐渐消声匿迹，直至1976年日本停止了定期种痘。由于航空事业的发展，可将地球上极少数地区存在的天花传播到其它地区，为此，设法要在某些病菌经常存在的地区根绝危险的传染病。

WHO的消灭天花计划是出于这样的立场而制定的。1967挥开始实施这个计划，1977年在非州的索马里发现最后的天花患者，之后经过二年期间的观察，终于在1979年宣告天花从地球上灭绝。

狂犬病曾经是一个100%死亡的可怕的传染病，该病在二百年前左右传入日本，上世纪末在日本定居下来。战后由于大力捕捉野狗及对家养狗进行预防接种，该病从1953年以后便完全绝迹。能够顺利消灭该病与日本为岛国有关，国前在欧洲大陆和美州大陆，不仅在野生动物间仍有狂犬病，而且人、狗、家畜也在受害，目前还不能将其消火。

日本在1938年以后，脊髓灰质炎流行，1951年达到高峰，有4233名患者，每年患者超过1，000名，1960年，仅北海道就有1000名，全国约达到5，600名。当时预计第二年（1961年）夏会有异常流行，于是政府采取了紧急措施，大量进口了活疫苗，并进行大规模的集体预防，结果取得了出乎预料的效果，不仅阻止了该年脊髓灰质炎的发生，而且由于此后继续用活疫苗预防、终于取得了在日本完企阻止了脊菌灰质炎患者发生的伟大成果。现在除了输入感染以外，因野生株病毒而发生的脊髓灰质炎已看不到了。

日本脑炎病毒是1935年分离出来的，由于对人灭活疫苗的改良，猪为带毒动物的发现，生活环境的改善及蚊子的减少，最近该病已减少到极少数。但是在东南亚，现在每年尚有许多患者出现。因此有关日本脑炎的研究继续在活跃着，如蚊体内病毒增殖、蚊细胞培养技术的成功及其应用，同日本脑炎病毒不同的同类病毒的分离研究等。

巳能制服的病骞感染症

细胞培养技术的进步使病毒的大量培养成为可能，有助于疫苗的制造。如上述脊髓灰质炎以及麻疹、风疹、流行性腮腺炎等。最初的麻疹疫苗是J.F.Enders 等（1960年）的减毒活疫苗，后来日本制成了几种减毒株（壹岛株，松山株、AIK株等），并以这些病毒株的疫苗用于预防接种。从1964年开始，进行了数年的灭活疫苗和活疫苗的并用试验，结果以活疫苗的作用较为稳定，1978年起用于定期接种，预防效果极其良好。

风疹又称为三日麻疹，是极轻的疾病。但妊娠感染时，胎儿致畸率颇高，因此有必要进行预防。日本于1965年（外国在1962年）分离了风疹病毒，1964年开始了疫苗的研究。一般认为，日本的风疹病毒比美国株致畸性低，因此从日本株分离出弱毒株而用于疫苗的制造。1977年以女中学生为对象，进行定期接种，证明被接种者抗体上升。现在的间题是20岁以上未接受预防接种的未感染的女性，期望能进行个别接种。

关于流行性腮腺炎，从1981年起实施任意接种的方式，现在正在研究细麻疹、风疹的三联混合疫苗。

不能控制流行的疾患

分离出流感病毒后已有50多年，但目前每年仍有许多罹患者，如属抗原变异较大则又当别论。但事实上即使是抗原变异较小时也不能够有效控制该病流行，因此亟待活疫苗的发现。鼻病毒（1953年分离）、RS病毒（1956年）、轮状病毒（1973年）等都是战后新发现的病毒，每年有许多患者出现，对这些病毒都无特异的控制流行的对策。

新发现的病毒

随着交通的发达，有时会有一些意想不到的可怕的疾患引人注意，病毒性出血热便是这样。

（1）鼠媒介的阿根廷出血热，波利维亚出血热，拉萨氏热，肾症候性出血热；（2）螨媒介的克里米亚、刚果出血热；（3）媒介不明的有马柏格氏病等。附有特定地名的疾患分别即是该地的地方病，拉萨氏热、马柏格氏病的多发地都在非州，目前为止，在日本成为实际问题的只是肾症候性出血热。

慢性病毒感染症

开始是来自于兽疫的表现：指（1）有数月乃至数年的长潜伏期；（2）发病缓慢；（3）呈迁延性进行性的经过；（4）预后不良的疾病。然而现在包括人类疾患在内大致可分为二大类。第一类是由于非定型病毒引起的疾患，该疾病在病理解剖上表观为亚急性海绵状脑病，如人的Kuru（1964年）及Creutzfeldt-Jakob 病（1968年），羊瘙痒病，水貂的传播性脑病即属此类。Creutzfeldt-Jakob病分布于世界各地，大致每一百万人中有一个得病，最近目本立石（1982年）已成功地将此病感染给小自鼠、大白和豚鼠。第二类是由通常的病毒所引起的疾患，人类的亚急性硬化性全脑炎（SSPE，1967年），进行性多灶性脑白质病（PML，1966年），羊的Visna-maedi病等即属此类。SSPE 由麻疹病毒、端脑炎病毒、风疹病毒引起，PML由乳多泡病毒（主要为JC病毒）所引起。

诊断方法的进步

1.证明病毒

由于Enders等组织培养法的改良（1950年左右），使动物病毒的分离、鉴别、定量方法变得较为容易，结果分离并证明了许多新的病毒株，尤其是发现了许多在生物体内病原性尚不十分清楚 或者不能证明其病原性的病毒。如人类肠道细胞病变孤儿病毒（ECHO 病毒，1955年），还有不少病毒是在被分离出来以后才了解其致病性的。动物接种和细胞培养不能分离和培养的病毒（如轮状病毒等），可直接用电子显微镜检出。此外还发展了证明病毒抗原的方法，如荧光抗体法、免疫扩散法、放射性同位素标志试验、酶抗体法、反向被动血细胞凝集试验（RPHA）、胶乳凝集试验（LA）等。检出抗原除用病毒血清外，还用单克隆抗体，特异性较高。

比较核酸片段的方法，在流行病学上价值较大。例如为了比较RNA型的流感病毒株，用RNA分解酶可将RNA 分解为寡核苷酸，用二元凝胶电泳分开比较时，可发现在血清学上属同一型（例如H3N2）的差异。为了比较 DNA型的疱疹病毒株，可用适当的限制酶切断DNA而成若干片段，用一元凝胶电泳分开比较时，不仅能区别HSV-1和HSV-2，即使同一HSV-1株之间有时也可发现其株间差异。

2.血清诊断

中和、补体结合（CF）试验，红细胞凝集抑制反应是战前的试验，战后新开发的血清反应有荧光抗体法、免疫扩散法、放射性同位素标记试验、酶抗体法、酶结合免疫吸附测定（ELISA）法、被动血最法、免疫粘附血凝法、乳胶凝集法等。这些检查方齿大都兼有特异性和敏感性较高，检查时间较短，能同时检测较多的标本等优点。

关于疫苗和预防接种

尽管在制作疫苗方面备加注意，而要达到很好地提高预防接种的效果并且绝对安全，实际上是很困难的。考虑到安全第一，一般认为灭活疫苗比活疫苗安全，应沿着这个方向致力于疫苗的改良。病毒抗原是蛋白质，蛋白质的抗原决定簇是由数个氨基酸决定的，因而如果了解了氨基酸的排列，就有可能合成这种蛋白质。实验证明，这种合成的多肽类，能够制成疫苗。

精制流感病毒的 HA疫苗，日本是从1972年开始的，虽副作用较少，但不能否认其防御感染效果较差，世界上都在注意开发减毒活疫苗。

如接种灭活疫苗而发生感染时，有时反面会使疾病加重，这在麻疹、RS病毒已得到验证，这是由于发生了迟发型变态反应，故这些疫苗已被淘汰。

伴随着遗传工程学的发展，研究了和过去不同的全新的方法来制作的疫苗，其一就是把感染防御抗原的基因插入到质体，然局放入细菌、酵母中，通过大量培养这些细胞而大量生产抗原，从中精制而得到疫苗。第二种方法是将所需的抗原的遗传基因安全地组合到其它病毒中，通过接种该病毒致感染，使机体得到对于该种抗原的免疫性。实验证明用这种方法可使机体分别产生相应于流感病毒HA及乙型肝炎病毒S抗原的抗体，产生细胞性免疫及感染防御效果。

病毒的形态

由于电子显微镜技术的进步，关于病毒颗粒形态、结构的知识取得了飞跃的发展，从60年代后半期起，已能根据病毒颗粒的形态、结构、核酸而进行病毒的分类，并且搞清楚了病毒对细胞的吸附、侵入、在细胞内增殖成熟、出芽等过程，随着扫描电子显微镜的出现，进一步能用肉眼观察到感染细胞的表面构造。

病原性分子水平的了解

利用病毒颗粒结构蛋白的凝胶电泳、各种蛋白质和遗传因子的对应及突然变异体的比较等方法，正在探明特定近白的病原机制。例如狂犬病病毒对成熟小鼠的病原性和其膜蛋白上的抗原第Ⅲ部位有关。糖蛋白上第333号氨基酸如为精氨酸时就有病原性，如突然变异而为异亮氨酸或谷氨酸所代替时，就会失去病原性。呼（吸道）、肠（道）病毒的σ1和细胞结合、μ/c 同病毒增殖能力、σ3和细胞高分子合成障碍有关。

干扰素

1954年在牛痘感染组织中首次发现了阻止感染的“病毒抑制因子”（长野小岛），三年后该物质在流感病毒感染组织中又被发现（Isaacs and Lindenman），命名为干扰素（IFN）。对于干扰素的研究已有20多年，本质上并无很大进步。但随着遗传工程学的发展，始得到了迅速的进步，最近数年间的进步尤为显著。干扰素可分为α、β、γ 三型，其分子量和氨基酸的排列业已搞清，己能用遗传工程方法来生产IFN，并投入实际应用。此外，还开发了廉价的合成法。

对病毒感染的免疫

1. 细胞性免疫

由于抗生物质、化学疗法的进步，先天性免疫不全症的患儿已能存活。至此才被注意到的一个现象是机体的抗病毒感染与细胞性免疫有关。50年代以后，观察到即使是缺乏产生抗体能力的小儿，当患了种种病毒感染症后也能星现和正常儿相同的临床经过而得到治愈。从而了解到机体存在着不依赖抗体的细胞性免疫机制，1961年开始进行的胸腺摘除动物的病毒感染实验结果也证明了这一点。笔者（1966年）最早提出了关于机体存在细脑性免疫及其作用机制的假说。细胞免疫的主要观点是。在感染病毒的细胞表面形成了新的抗原，机体对此抗原发生了类似于移植免疫反应的细胞性免疫。这一观点现已成为肯定的结论。

2.体液性免疫

（1）1964年证明分泌性抗体IgA在防御粘膜表面的感染方面起着主要的作用。在病毒感染同样如此。

（2）关于依赖抗体的病毒中和反应是否需要补体参加，这在战前已经论及，通过疱疹病毒再次发现中和反应由于添加补体而得到增强（吉野，1964年），此后国内外其它病毒的实验报告，也得到了同样的结论，可以将此看作是普遍的现象。关于其作用机制则有种种说法，如由于细胞膜的溶解、凝集以及病毒表面结构的变化而阻止了病毒对细胞的吸附粘着，促进了吞噬细胞对病毒的吞噬等等，但尚不清楚这对机体内感染的抵抗性重要到何种程度。

肿瘤病毒致病机制的研究

肿瘤病毒的发现可追溯到1908年，但以阐明致癌机制为目标而进入正式的研究是在1960年前后，60年代主要的研究方向是小型DNA病毒，1971年逆转录酶的发现成为突破口，进而研究起 RNA 肿瘤病毒。由于该酶的发现明确了以下一些问题，例如RNA肿瘤病毒具有癌的基因癌原（V-onc），病毒基因组被逆转录为DNA而组合到细胞染色体，V-one 所制造的蛋白使细胞癌化；在正常细胞染色体上有相当于V·onc 的碱基排列（称为C-onc）；V-onc来自于C-onc；迄今发现了约有20种V-onc；不携带V-onc的后病毒成为前病毒而组合到C-onc邻接部位，由于位于前病毒末端的LTR（long terminalrepeat）中的启动子的作用，使C-onc 的转录异常亢进，而与致癌有关。如此等等。

此外，C-onc发生突变，由于一个氮基酸置换而发挥致癌活性的问题（人膀胱癌、人肺癌、人神经母细胞瘤、卵巢癌等）；C-one促进转录的问题（Burk-itt淋巴肿瘤，小鼠遗传特异性细胞肿瑜）；由于C-onc 的增幅而引起转录增幅的问题（人结肠癌、人小细胞肺癌，人慢性粒细胞性白血病，小鼠结肠癌）以及二个癌基因共同作用的问题（在人 Burkitt淋巴肿瘤为C-myc和Hublm，在小鼠淋巴肿瘤为Cmyc和chblm）等，亦一个接一个地得到了阐明。

在多数病毒致癌基因产物中，证明有蛋白磷酸化酶活性，但它和癌化的互相关系的机制尚未明嘹。另外又证明V-sis（猴肉瘤基因）和 PDGF（血小板由来增殖因子V-erbB（鸟红细胞症基因）和FGFR （上皮细胞增殖因子受体）的氨基酸排列非常酷似。

人们发现人T细胞白血病是由 HTLV（ATLV）、human（adult）、T Cell、leukemia virus 所引起的（1981年），进一步发现在HTLV中有HTLV-1，HTLV-Ⅱ。AIDS的病原体是由HTLV-Ⅲ所引起的。但HTLV的致癌机制尚不清逵。利用病毒的致癌机制的研究向着所期望的目的，一步一步地积累成绩，取得了报大的成果。

蒋健，袁鸣芳译，章育正校