1.通俗理解2025年诺贝尔医学奖的研究成果
2025年10月6日,瑞典卡罗琳医学院宣布将2025年诺贝尔医学奖授予两位美国科学家玛丽·E·布伦科和弗雷德·拉姆斯德尔,以及日本科学家坂口志文,以表彰他们在外周免疫耐受领域的开创性发现。他们发现了免疫系统的“保安”——调节性T细胞,这一发现为我们理解免疫系统如何区分敌我提供了全新视角,也为开发癌症和自身免疫疾病的新疗法奠定了基础。
那么怎么通俗理解2025年诺贝尔医学奖的研究成果呢?
- 咱们身体的免疫系统就像一支保安队伍,本来任务是抓外来的病毒、细菌这些‘坏蛋’。但有时候保安太积极,连自己人也打,就会导致各种过敏或者自身免疫病。这三位诺贝尔奖得主呢,就发现保安队里其实有一支特殊的‘调解小队’(学名叫调节性T细胞)。
- 他们就像保安队长,平时专门盯着那些冲动的保安,喊话‘别激动!这是自己人!’,防止他们误伤我们自己的正常细胞。要是这个‘调解小队’偷懒或者数量不够(比如因为基因突变),免疫系统就可能乱套,自己打自己。
- 所以他们的发现,说白了就是找到了身体里避免‘内部误伤’的关键机制。这套机制不仅帮我们理解了为什么大多数人不会得自身免疫病,还给治疗癌症(让保安更强力地攻击癌细胞)和自身免疫病(安抚过于激动的保安)提供了新思路。
2.三位获奖者的基本信息
- 玛丽·E·布伦科出生于1961年,是美国西雅图系统生物学研究所的高级项目经理。她于1991年在普林斯顿大学获得分子生物学博士学位,研究内容涉及生物医学、免疫学与系统生物学交叉领域。
- 弗雷德·拉姆斯德尔出生于1960年,1987年在加州大学洛杉矶分校获得免疫学博士学位。他不仅活跃在基础研究领域,也在生物技术产业中推动免疫相关疗法的发展,现任旧金山Sonoma生物治疗公司的科学顾问。
- 坂口志文是三位科学家中最年长的,出生于1951年,现任日本大阪大学免疫前沿研究中心教授。他于1976年在京都大学获得医学博士学位,并在约翰·霍普金斯大学和斯坦福大学担任过客座研究员。
3.免疫系统的奥秘
人体免疫系统是一个精巧的防御网络,每天保护我们免受成千上万种微生物的侵害。这些微生物形态各异,许多还演化出了与人体细胞相似的特征作为伪装。
那么,免疫系统如何分辨应该攻击什么和保护什么呢?为什么它不会频繁攻击我们自身的组织?
在20世纪80年代,科学界普遍认为免疫细胞通过“中枢免疫耐受”过程成熟——在胸腺中,那些识别自身组织的T细胞会被清除。然而,这一理论无法完全解释免疫系统的自我耐受机制。
坂口志文在研究中发现,切除新生小鼠的胸腺后,小鼠反而会出现免疫系统过度活跃并导致自身免疫性疾病。这一矛盾现象提示,免疫系统可能存在某种“安全卫士”。
4.调节性T细胞的发现
经过十多年努力,坂口志文在1995年取得突破。他在《免疫学杂志》上发表论文,证明存在一类新型T细胞,表面不仅携带CD4蛋白,还带有CD25蛋白。这些细胞能够平息其他免疫细胞的活性,防止它们攻击自身组织。
坂口志文将这类新细胞命名为“调节性T细胞”。
然而,许多科学家对这一发现持怀疑态度。他们需要更多证据才会相信调节性T细胞的存在。关键证据来自布伦科和拉姆斯德尔对一种特殊小鼠的研究。
布伦科和拉姆斯德尔当时在华盛顿州一家生物技术公司工作,他们研究了一种名为“scurfy”的雄性小鼠。这些小鼠出生时皮肤有鳞屑,脾脏和淋巴腺肿大,只能存活几周。
他们发现这些小鼠的器官受到T细胞的攻击。
5.Foxp3基因的关键作用
布伦科和拉姆斯德尔决定寻找scurfy小鼠的突变基因。在20世纪90年代,这如同大海捞针——小鼠X染色体由约1.7亿个碱基对组成。
经过多年努力,他们将可能区域缩小到约50万个核苷酸,最终找到了一个有缺陷的新基因。这个基因与一组名叫“叉头框”(FOX)的基因相似,他们将其命名为Foxp3。
同时,布伦科和拉姆斯德尔怀疑一种罕见的人类自身免疫性疾病——IPEX综合征,可能与scurfy小鼠疾病相关。他们收集了患有IPEX综合征男孩的样本,发现这些孩子确实在FOXP3基因中存在有害突变。
2001年,他们在《自然-遗传学》杂志上发表这一发现。这一突破引发了多个实验室的后续研究。
6.科学的融合
坂口志文在2003年将各个线索联系起来。他证明FOXP3基因控制着调节性T细胞的发育。
这些细胞能监测其他免疫细胞,确保免疫系统耐受自身组织,这一过程被称为“外周免疫耐受”。调节性T细胞还确保免疫系统在清除入侵者后平息下来,避免持续高速运转。
诺贝尔委员会主席奥勒·卡姆佩评价道:“他们的发现对我们理解免疫系统如何运作,以及为什么我们并非都患上严重的自身免疫性疾病起到了决定性作用。”
三位科学家的合作与独立工作相结合,最终解开了免疫系统的一个重要谜团。
7.从基础研究到医学突破
调节性T细胞的发现不仅解释了免疫系统的基本工作原理,还为新疗法开发奠定了基础。
对肿瘤的分析表明,肿瘤能够吸引大量调节性T细胞来保护自己免受免疫系统攻击。研究人员正尝试找到方法拆除这堵“细胞墙”,让免疫系统能够攻击肿瘤。
对于自身免疫性疾病,治疗策略则相反——增加调节性T细胞的形成。在初步研究中,科学家给患者使用白细胞介素-2,这是一种能促进调节性T细胞增殖的物质。
另一种策略是从患者体内分离出调节性T细胞,在实验室中扩增后回输到患者体内。在某些情况下,研究人员还会给这些细胞加上像地址标签一样的抗体,将它们派往需要保护的器官。
这些疗法目前正在进行临床试验,有望为自身免疫性疾病、癌症和器官移植提供新的治疗选择。