Ian Frazer

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Ian Frazer是一位德高望重的免疫学家，澳大利亚"国宝级"人物；他和华人科学家周建共同完成了宫颈癌疫苗的研发，为人类卫生与健康作出了重大贡献。

人类正在经历前所未有的挑战。新冠肺炎（COVID-19）在世界范围内传播以及由其引起的人群恐慌。解决这一挑战的必要手段需要基础科学和应用科学相结合，不仅涉及健康科学，还包括技术科学，社会科学，生物学，化学和流行病学等。多学科交叉合作能够最大限度地为人类社会解决各种问题。

预防传染病暴发需要未雨绸缪！作者见证过很多新发传染病，如丙型肝炎，艾滋病，SARS，MERS，拉沙热，寨卡病毒，埃博拉病毒，黄热病，流感和麻疹病毒等。为了及时控制新发传染病，应该促进全球研究人员，医务人员，政府，以及公众之间的合作研究和交流。这是最有效的手段，也是科学研究的真正意义所在—造福人类健康。

作者长期致力于宫颈癌研究。宫颈癌由人乳头瘤状病毒（HPV）引起,每年导致全世界30多万妇女死亡。从疾病描述、病因关联、分子机制、因果关系、到疫苗开发成功……这是一个很漫长的过程。

宫颈癌研究始于19世纪中叶。意大利数学家和流行病学家Rigoni-Stern博士首先发现，宫颈癌在已婚女性中比在修女中更为普遍 [1]。然而，尽管这一现象已被发现100多年，对于如何控制宫颈癌，则是由1920年代美国驻希腊的病理学家George Papanicolaou的工作发展起来的。Papanicolaou博士在宫颈涂片中发现了癌细胞和癌前病变，为早期发现宫颈癌提供了一种有效的方法 [2]。

然而，这种方法20年后才被其他研究者采纳，50年后，才被用于常规宫颈癌筛查[3]。与此同时，流行病学研究确认了性活动与宫颈癌之间的相关性，以及单纯疱疹病毒和宫颈癌的关联[4]。但是，直到1970年代后期，德国病毒学家Harald zur Hausen才提出假说：人乳头瘤病毒导致了宫颈癌[5]。因为人乳头瘤病毒是通过性活动传播的，而且已经发现动物乳头状瘤病毒与动物癌症有关联。

Hausen团队通过新技术发现一些宫颈癌样本中存在人乳头瘤病毒感染[6]。这一发现引起了全球性的关注并持续跟进[7,8]，证实α-HPV的某些特定基因型可以永生化细胞系（译者注：永生化意味着癌变潜能）。这些发现证明：高危型人乳头瘤病毒与宫颈癌的关联可能是因果关系。到目前为止，不仅宫颈癌，其他肛门生殖器部位癌症和口咽癌也与人乳头瘤病毒感染有关联。

图1 国际合作

这些发现为开发人乳头瘤病毒疫苗奠定了基础。当时由于无法在实验室中培养人乳头瘤病毒，因此没有使用开发新疫苗的常规方法。但是，技术发展使人乳头瘤病毒疫苗取得了进展。最初使用原核表达系统来生产病毒蛋白，但所产生的蛋白质缺乏天然病毒蛋白的三维构象，并且在动物中诱导的抗体在中和人乳头瘤病毒方面无效。1990年，开发出真核表达系统后，中国病毒学家周建（与作者在英格兰剑桥休假时认识）同意作者在布里斯班实验室组装HPV衣壳蛋白。从临床标本克隆到人乳头瘤病毒基因并在真核细胞表达，并在猴肾细胞中产生了组装的衣壳蛋白[9]，但当时由于存在序列错误，未进行有效的衣壳装配[10]。

随后，作者和其他研究人员使用了更有效的基因表达系统（杆状病毒，酵母）来生产更多的病毒衣壳蛋白[11-13]。这些蛋白用作疫苗开发,能诱导产生与人乳头瘤病毒衣壳结合的抗体，在动物模型中可以预防乳头瘤病毒感染，然后在人群中预防乳头瘤病毒感染和宫颈癌前病变的发生，接着开展了商业资助的临床试验，最后在常规接种疫苗的国家进行了流行病学跟踪研究（译者注：相当于上市后监测）[14]。

图2 Ian Frazer 创建的"转化研究所--Translational Research Institute"

从HPV疫苗研发得到一些启示：
（1）开发推动科学研究的新技术。
（2）跨学科的研究协作，可以实现没有这种协作就不能获得的发现。
（3）训练有素的科研人员和充足的资金，我们永远无法确定哪个学科领域的突破能有效解决实际问题。
（4）兼具合作和竞争的全球性研究，有助于推动相关领域的发展。
 
新期刊《The Innovation》是全学科的国际性综合性刊物，融合了科学和技术的各个方面。该刊的出版将鼓励以“解决问题为导向”的合作研究。作为期刊共同主编之一，作者非常期待《The Innovation》发表的研究成果能够在未来造福人类！

本文“Collaboration in the War against Viruses: A Multidisciplinary International Effort”在 Cell Press 合作期刊 The Innovation 第一期发表(投稿时间: 2020年3月6日；接收时间: 2020年3月20日；Online：2020年4月8日；DOI:https://doi.org/10.1016/j.xinn.2020.04.011)。

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原文链接：

https://www.cell.com/the-innovation/fulltext/S2666-6758(20)30011-4

参考文献 

1. Scotto, J.O.S.E. and J.C. Bailar, III, Rigoni-Stern and Medical Statistics. A Nineteenth-Century Approach to Cancer Research. Journal of the History of Medicine and Allied Sciences, 1969. XXIV(1): p. 65-75.

2. Traut, H.F. and G.N. Papanicolaou, Cancer of the Uterus: The Vaginal Smear in Its Diagnosis. Cal West Med, 1943. 59(2): p. 121-2.

3. Quinn, M., et al., Effect of screening on incidence of and mortality from cancer of cervix in England: evaluation based on routinely collected statistics. BMJ, 1999. 318(7188): p. 904-8.

4. Nahmias, A.J., Z.M. Naib, and W.E. Josey, Epidemiological studies relating genital herpetic infection to cervical carcinoma. Cancer Res, 1974. 34(5): p. 1111-7.

5. zur Hausen, H., Condylomata acuminata and human genital cancer. Cancer Res, 1976. 36(2 pt 2): p. 794.

6. Boshart, M., et al., A new type of papillomavirus DNA, its presence in genital cancer biopsies and in cell lines derived from cervical cancer. EMBO J, 1984. 3(5): p. 1151-7.

7. Watts, S.L., et al., Cellular transformation by human papillomavirus DNA in vitro. Science, 1984. 225(4662): p. 634-6.

8. Munger, K., et al., The E6 and E7 genes of the human papillomavirus type 16 together are necessary and sufficient for transformation of primary human keratinocytes. J Virol, 1989. 63(10): p. 4417-21.

9. Zhou, J., et al., Expression of vaccinia recombinant HPV 16 L1 and L2 ORF proteins in epithelial cells is sufficient for assembly of HPV virion-like particles. Virology, 1991. 185(1): p. 251-7.

10. Kirnbauer, R., et al., Papillomavirus L1 major capsid protein self-assembles into virus-like particles that are highly immunogenic. Proc Natl Acad Sci U S A, 1992. 89(24): p. 12180-4.

11. Kirnbauer, R., et al., Efficient self-assembly of human papillomavirus type 16 L1 and L1-L2 into virus-like particles. J Virol, 1993. 67(12): p. 6929-36.

12. Rose, R.C., et al., Expression of human papillomavirus type 11 L1 protein in insect cells: in vivo and in vitro assembly of viruslike particles. J Virol, 1993. 67(4): p. 1936-44.

13. Sasagawa, T., et al., Synthesis and assembly of virus-like particles of human papillomaviruses type 6 and type 16 in fission yeast Schizosaccharomyces pombe. Virology, 1995. 206(1): p. 126-35.

14. Gertig, D.M., et al., Impact of a population-based HPV vaccination program on cervical abnormalities: a data linkage study. BMC Med, 2013. 11: p. 227.

后记

1. Ian Frazer 是The Innovation 期刊的共同主编之一，负责生物医药领域。

2. Ian Frazer是HPV疫苗专利持有人，并从HPV疫苗中获益。

3. 翻译：Duke

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