海拉细胞终于达成和解协议，一文回顾它如何改变了世界

▎药明康德内容团队编辑

1951年，由于阴道出血的缘故，年轻的Henrietta Lacks女士前往约翰·霍普金斯医院（The Johns Hopkins Hospital）就诊，并被诊断患有宫颈癌。她部分的癌细胞被取出送往邻近George Gey博士的组织实验室进行检视。身为一位杰出的癌症与病毒学家，Gey博士一直在收集病患的细胞进行研究，然而这次的结果却不大一样。来自Lacks女士的细胞没有像过往获得的细胞迅速在实验室内死亡，相反地，她的细胞以每20至24小时一次的速度快速地进行大量增殖。

如今，这些令人惊叹的细胞——绰号“海拉（HeLa）”细胞，取自她名字和姓氏的前两个字母——在过去的几十年中被广泛应用于生物医学研究，促进科学的前进并拯救了无数生命，甚至造就诺贝尔奖得主的产生。虽然Lacks女士在1951年10月便因癌症而去世，但她的细胞迄今在生物领域仍然被广泛使用，其使用的合理性也引发了很多争议。日前，Lacks女士的家人和一家大型公司达成和解协议，尽管细节未透露，但《自然》杂志的相关报道认为和解协议的达成具有奠基性，会对未来科学界造成广泛的影响，并有待时间来检验。今日，药明康德内容团队则将结合行业媒体STAT的报道与公开资料，向读者介绍海拉细胞如何改变了全世界的医学研究。

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促进人乳头瘤病毒（HPV）疫苗开发

1980年代初期，德国病毒学家哈拉尔德·楚尔·豪森（Harald zur Hausen）博士在检视包含海拉细胞在内的许多宫颈癌细胞系时发现，这些细胞带有HPV-18病毒的DNA拷贝。HPV-18被发现是该病毒最危险的毒株之一，该病毒可将其DNA插入到正常细胞中，迫使这些细胞产生最终导致癌症的蛋白质。HPV-18在多种宫颈癌细胞系中出现的比例约为20%。豪森博士发现HPV病毒是导致宫颈癌的病原体为人类攻克宫颈癌提供了明确的“靶点”，科学家们在这一基础上开始研制相关疫苗。2006年，首款HPV疫苗问世，用于预防宫颈癌前病变和宫颈癌。该疫苗的问世被认为降低少女感染HPV的病例近三分之二。2008年，豪森博士因“发现了导致宫颈癌的人乳头瘤病毒”与另外两位科学家共同分享了诺贝尔生理学或医学奖。

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解开细胞“永保青春”的秘密

大多数的细胞每经过一次的分裂增殖，会导致其染色体末端称为“端粒（telomere）”的部分丧失，造成染色体随着细胞分裂而缩短，这被认为是驱动细胞老化的因素之一。1984年，伊丽莎白·布莱克本（Elizabeth H. Blackburn）博士和她的研究生卡罗尔·格雷德（Carol Greider）在四膜虫（Tetrahymena）中发现了端粒末端转移酶（telomere terminal transferase），后来被简称为端粒酶。这种酶可以将新的DNA序列添加到染色体的末端并与端粒蛋白质结合，从而稳定染色体的结构。1989年，耶鲁科学家Gregg Morin博士首次利用海拉细胞分离出相同的酶，证明人体细胞中亦含有同样的蛋白质。Morin博士假设，在癌细胞中发现的这种酶，是使得胚胎细胞在生命初期能够快速分裂的原因。在1996年，科学家们在人类胚胎中发现端粒酶并验证其性质时，这个假设被认为是正确的。

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消灭脊髓灰质炎（Poliomyelitis）

在1840-1950年间，脊髓灰质炎（又称“小儿麻痹症”）是一项全世界流行的病毒性传染病，脊髓灰质炎病毒（poliovirus）会感染人体中枢神经系统，造成患者瘫痪。开发相关疫苗来预防脊髓灰质炎是当时科学家的要务，然而开发疫苗过程中所需要的猴子以及其细胞价格不菲，且所使用的细胞在疫苗测试过程当中会被杀死，这种种因素在一定程度上阻碍了疫苗开发的进展。然而随着海拉细胞的发现，这些难题得以获得突破。由于海拉细胞容易被脊髓灰质炎病毒感染、不会被杀死，并可在实验室中生长和培养的特性，使得这些细胞成为疫苗检测和开发的理想工具。当时Tuskegee研究所的科学家们因此建造了一个复制海拉细胞的工厂，大量繁殖该细胞，以提供当时致力开发疫苗的Jonas Salk博士对疫苗进行测试。Salk博士最终开发出抗脊髓灰质炎病毒疫苗。在最近60多年里，这种疫苗在世界大部分国家有效地消灭了脊髓灰质炎。

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绘制人类基因组图谱

在20世纪60年代中期，科学家将海拉细胞与小鼠细胞融合，创造了首个有文献记载的人-动物杂交细胞，这些细胞在早期进行基因定位时扮演了重要的角色。由于不同杂交细胞所含的人类与小鼠基因组合不同，科学家可通过某种细胞是否表达特定蛋白来推断该蛋白是来自于哪个人类基因。这最初的技术随着时间推移而获得改进，并最终带来人类基因组计划（Human Genome Project）中精细的人类基因组图谱。

促进病毒学领域的发展

科学家们在过去使用包含HIV、麻疹、寨卡（Zika）等各种病毒感染海拉细胞，以更好地理解这些病毒的传染机制来开发相对应的疗法。例如，科学家发现，HIV病毒通过T细胞表面上的CD4蛋白进入细胞。因此在海拉细胞中过表达CD4，使得这些细胞能受HIV病毒感染，进而成为HIV药物测试的细胞模型。研究人员还发现，麻疹病毒在感染海拉细胞后会不断产生变异，使得治疗难以成功。最近，微生物学家发现寨卡病毒无法在海拉细胞中繁殖，进一步的研究或能带进创新疗法与疫苗的开发来治疗寨卡病毒传染。

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海拉细胞对科学界的巨大影响在近年来逐渐获得重视。2021年，世界卫生组织（WHO）便在日内瓦（Geneva）举行颁奖典礼以表彰Lacks女士及其家属为医学与科学研究所带来的贡献。因为海拉细胞，“科学有所进步，赢得诺贝尔奖，最重要的是挽救了许多生命。毫无疑问，Lacks女士会很高兴她的痛苦拯救了其他人。”WHO总干事Tedros Adhanom Ghebreyesus博士说道。

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参考资料：

[1] HONORING HENRIETTA. Retrieved August 11, 2023 from https://www.hopkinsmedicine.org/henriettalacks/

[2] 5 important ways Henrietta Lacks changed medical science. Retrieved August 11, 2023 from https://www.statnews.com/2017/04/14/henrietta-lacks-hela-cells-science/

[3] Henrietta Lacks, Whose Cells Were Taken Without Her Consent, Is Honored by W.H.O. Retrieved August 11, 2023 from https://www.nytimes.com/2021/10/13/science/henrietta-lacks-cells-who.html

[4] Vaccine Development: A Focus on Polio. Retrieved August 11, 2023 fromhttps://teachersinstitute.yale.edu/curriculum/units/2013/4/13.04.03/7

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