首页 >> 八卦 >> 医学 >> 文章

一、迟到三天的荣誉

2011年10月3日,对于加拿大科学家Ralph Marvin Steinman的家人来说,注定是一个悲喜交加的日子。瑞典卡罗林斯卡医学院在这一天宣布,Steinman与另两位分别来自美国和法国的科学家分享了 当年的诺贝尔生理学或医学奖,而万分遗憾的是,就在消息宣布前三天的9月30日,Steinman教授已经与世长辞。由于诺贝尔奖颁发前并不通知获奖者, 因此诺奖评委会成员之前都未能联系到Steinman教授本人。而消息宣布后,Steinman教授的女儿才在父亲的邮箱中发现了诺奖评委会的电子邮件。 直到此时,大家才知道Steinman已经离开了人世,享年68岁。

Steinman.jpg

[Dr. Steinman教授]

Steinman教授是一名犹太人,1943年1月14日出生于加国蒙特利尔市。1963年,在麦吉尔大学完成本科学业后Steinman赴美深造,就读 于哈佛大学医学院,并于1968年获得医学博士学位。随后Steinman在著名的麻省总医院完成了实习和住院医师培训。1970年Steinman来到 洛克菲勒大学,开始投身基础医学研究。

我们所处的世界充斥着各种各样的微生物、寄生虫等致病原。因此,免疫系统对于我们来说就尤为重要。漫长的进化历程锻炼了我们的免疫机能,使得人体能够对千 变万化的入侵者做出反应。一般来说,免疫反应可分为两种情形:一种称之为“固有免疫”,另一种则称作“适应性免疫”或“获得性免疫”。2011年的诺贝尔 医学奖就分别授予了在这两个领域内作出重要贡献的三名科学家。美国人Bruce Alan Beutler和法国人Jules A. Hoffmann 的获奖领域在前者;Steinman的工作则主要在后者。

当有病原体试图侵入人体时,免疫系统就开始做出反应了。起初,皮肤会对入侵者产生屏障作用,粘膜则可分泌一些抗菌物质参与保护。当病原体突破了这些最初的 防线后,结缔组织内的某些白细胞和吞噬细胞就进入活跃状态,表现为吞噬杀伤功能增强,分泌细胞因子大大增多,诱使感染区域产生炎症反应,外观上来看局部则 会呈现出红、肿、热、痛等“发炎”的特征来。多数感染会在这些炎症反应消退后被清除,而上述的这些免疫反应是与生俱来的,因此也被称为固有免疫反应。

然而,在少数情况下,某些病原体的生命力非常顽强,固有免疫反应无法将其击败,此时就需要人体的另一套反应机制“适应性免疫”来发挥作用了。参与适应性免 疫的主要是T淋巴细胞和B淋巴细胞,他们能够通过细胞杀伤,分泌抗体等多种形式来中和或清除入侵者。他们对各种各样的病原体有着很高的针对性,并且会在一 次反应后留下记忆,当今后再遇到类似的病原体时,适应性免疫反应会变得更快和更高效。这种“获得性免疫”的特征也是疫苗发挥作用的原理所在。

免疫反应.jpg

[两种免疫反应,图片来自诺贝尔官网,果壳网编译。]

在Steinman等人之前,有关免疫反应的上述过程已经被人们所初步了解。不过,参与这些免疫反应的细胞究竟是如何识别入侵者的,两种免疫反应之间如何 沟通和调节的细节仍属未知。Steinman的贡献就在于发现了一种免疫反应中的“哨兵”——树突状细胞(dendritic cell)。1973年,Steinman报告了这种细胞的存在,并指出树突状细胞在免疫应答中的独特地位。

简单地说,树突状细胞的作用,就是“通报敌情”和“发动战争”。病原生物或肿瘤细胞等入侵者之所以能够引起免疫反应,是由于这些罪犯往往带有某种异于机体 的特征,医学上称之为“抗原”。而在体内游弋的树突状细胞的任务,就是发现并摄取这些特殊抗原,并将其报告给适应性免疫反应的始动者初始T淋巴细胞 (naive T cell)。初始T细胞将调动其他免疫细胞发生级联反应,最终消灭入侵者。诸如移植排斥,自身免疫病、HIV感染等多个免疫过程均离不开树突状细胞的参 与。树突状细胞的发现也为人们对抗疾病提供了新的思路。例如通过激活此类细胞,能够使免疫系统对某些肿瘤组织产生反应,从而起到抗癌的作用。

dc.gif

[树突状细胞:成熟的树突状细胞具有很多伪足,形似树枝,因此得名。]

Steinman关于树突状细胞的研究起初并没有得到广泛认可,然而他并没有灰心丧气。扎实的实验和富有说服力的成果使人们最终认可了树突状细胞的抗原提 呈功能和激活T细胞的作用。而关于树突状细胞的研究某种程度上也为Steinman本人带来了益处。2007年,Steinman被诊断患有胰腺癌。在经 历了手术、化疗等常规疗法之后,Steinman为自己设计了实验性的、基于树突状细胞的免疫疗法。在众人和他自身的努力下,胰腺癌这种凶猛的癌症似乎也 暂时低下了头。要知道,患有胰腺癌的患者术后的平均生存时间通常不会超过一年。

Steinman的成果为该领域开启了一系列崭新的研究方向。Steinman本人也早已名扬于世,人们认为他早晚会得到诺贝尔奖。就在Steinman 去世前的一周,他还对自己的女儿开玩笑说,今年的诺贝尔奖即将揭晓,“我认为我应当坚持活到那个时候,因为一旦死了,他们将不会颁奖给一个死人,因此我必 须坚持住”。谁料到此事竟一语成谶。

Steinman辞世的消息给诺贝尔评委会带来了不大不小的麻烦。早在1974年,诺贝尔基金会条例就已明确规定诺贝尔奖将不会颁发给已故的人。 Steinman正属于这种情况。诺奖评委会委员Sample在英国卫报网站上称,委员会对Steinman的去世“深感震惊”。但由于Steinman 在提名时仍健在,诺奖评委会在查询条例和紧急磋商后最终决定继续颁奖给他。Steinman也成为诺贝尔奖历史上第三位在去世后获得该荣誉的人。 Steinman的女儿为此事发表了一份声明,文中说:“父亲多年的辛苦工作得到了诺贝尔奖的认可,我们非常感动。父亲把他的一生献给了他的工作和他的家 人,他将非常荣幸”。

二、抓住入侵者!——从果蝇到人类

2011诺贝尔医学奖金被分为两个部分,Steinman得到了其中的一半,另一半则由来自美国和法国的两名科学家分享。而后两者获奖的原因,则出于他们在固有免疫领域所取得的成果。

长久以来人们一直想知道,在固有免疫的过程中,细胞究竟是如何识别病原生物的呢?前面已经提到,由于有树突状细胞充当哨兵的角色,适应性免疫才有了始动的信号。而在与生俱来的固有免疫中,又是谁依靠什么方法抓住和识别入侵者的呢?

1996年,法国科学家Jules Hoffmann在研究低等生物果蝇如何抗感染时有了开创性发现:当一种名为Toll的基因发生突变时,果蝇对抗真菌感染的能力大大下降了。这说明 Toll基因的表达产物在果蝇抗感染过程中起到重要作用。两年后,美国科学家Bruce Beutler在小鼠身上发现了类似果蝇Toll基因的突变,并确认这个基因产物受体正是细菌某种结构成分的受体。总而言之,这些发现至少说明了一个问 题:无论是低等生物的果蝇还是高等的哺乳动物,他们抵抗外来病原体入侵的分子机制是类似的。换句话说,Toll基因产物及其类似物正是检测外来入侵 者的“哨兵”。只是这个哨兵是分子层面的罢了。

Hoffmann.jpg

[Jules Hoffmann]

Beutler.jpg

[Bruce Beutler]

自从Toll类似物受体(TLR)被发现后,人们针对固有免疫的研究进入了高潮。现在,有关TLR的研究已经更加深入,在人类和鼠身上,已经至少发现了十 数种TLR,他们分别对应致病微生物的某些特征。这种情况大概类似负责维护社会治安的警察:某些警察负责处理交通违章,有些警察负责抓小偷,有些警察则致 力于缉毒。TLR就是固有免疫细胞表面的哨兵,监视着来犯者的一举一动,并随时准备发动细胞做出反应。

时隔15年,诺贝尔医学奖终于再次花落免疫学。一个多世纪以来,诺贝尔奖在免疫学方面的表彰已能大致勾勒出这门学科的发展简史。免疫反应中“哨兵”的发 现,使我们加深了对自身免疫系统的了解,并能由此开发出更多更有价值的应用和疗法来。疫苗等免疫学成就已经深深地改变了人类的疾病史;因此,我们应该完全 有理由对免疫学的未来抱有乐观的期待。

0
为您推荐

17 Responses to “2011诺贝尔医学奖:发现免疫反应中的“哨兵””

  1. 啃制石器说道:

    杀花~

  2. 啃制石器说道:

    话说Steinman到底怎么死的……是不是胰腺癌从此就被攻克了?

  3. dupengwx说道:

    过时的人的诺贝尔奖金如何处理呢?是照样颁发还是委员会用于其它用途?

  4. CZR说道:

    这次是特殊情况,奖金照样发吧~

  5. hoplite说道:

    胰腺癌的生物治疗还是没多大疗效的啊

  6. lyem说道:

    最近看到一篇南方周末关于此的文章更具有科普意义,不妨去看看:
    《乔布斯的错误与诺奖得主的试验》
    http://tech.qq.com/a/20111104/000342.htm

    • 空间端点说道:

      又是一个把乔布斯患的胰岛内分泌肿瘤(NET)与胰腺癌混为一谈的。

      • 近视之眼说道:

        人家文章分的很清楚,反倒是你自己不看就在那里臆断有无。

        • 空间端点说道:

          胰腺癌特指胰脏的外分泌部恶性肿瘤,文章中把NET和真正的胰腺癌当成是一种病的两个类型,实际上根本就是两种不同的病,药物疗法完全不一样。所谓“乔布斯因胰腺癌逝世”本就是以讹传讹。文章如果主要讲DC治疗,就不应该涉及乔布斯和他患的NET。

          就好比非小细胞肺癌和小细胞肺癌,就是两种不同的病,化疗方案、肿瘤特性完全不一样;但非小细胞肺癌分腺癌、鳞癌支气管肺泡癌、大细胞癌等几不同的病理类型,疗法比较相似,是一种病的不同分型。

          • lyem说道:

            不赞同。这种命名方法本身就不良。
            同是胰脏部位的恶性肿瘤,即便化疗方案、肿瘤特性完全不一样,也应分别命名为“外分泌部胰腺癌”“内分泌部胰腺癌”就像你自己举例的“非小细胞肺癌和小细胞肺癌”
            像你说的那样“外分泌部胰腺癌”强制占位成“胰腺癌”,“内分泌部胰腺癌”就不许称“胰腺癌”了,哪怕是医学界真有如此规定也不科学。
            那篇文章把2种肿瘤的来龙去脉说得很清楚,是一篇主流媒体中罕见的科普好文,哪怕是命名不合你说的规矩。〔须知道冥王星也会被天文学会剔除出九大行星,命名须服从实际情况,揪住茴香豆的8种写法,不值得提倡〕

          • 空间端点说道:

            一种独立的疾病至少在病因、病变在细胞学或组织学上的起源(不光是部位或器官)、药物治疗方法、疾病的自然史与转归方面具有基本的一致性。

            胰腺NET起源于胰岛内分泌细胞,以内分泌激素的不正常释放为主要表现,患者中位生存期可达3-5年,恶性程度低,化疗基本无效而靶向治疗有效,而胰腺癌起源于胰腺外分泌腺细胞,以恶性浸润为主要表现,患者中位生存期一般只有6-12个月,恶性程度很高,治疗以吉西他滨化疗为主,靶向治疗至今未有突破。这些特征与NET完全不同。

            WHO有完整的ICD疾病代码系统,NET和胰腺癌(pancreatic adenocarcinoma)分别有不同的代码,NCCN等肿瘤治疗指南系统也有各自的治疗指南。

            医学界对疾病的认识是不断深化的,昨天被认为是一种疾病的,今天可能细分为几种不同的疾病,比如“非甲非乙型肝炎”后来细化成丙型、戊型肝炎等。但很少有原本两种疾病后来被合并成一种的,除非认识深化后发现这两种病只不过是一种病的两个表现。ICD-10版列举了15.5万种疾病,比ICD-9版增加了1.7万种,趋势是细分而不是整合。你举例冥王星被划出行星范畴,恰恰反映了认识的深化(而不是浅薄化)给命名的影响,因为发现了冥王星的特征(质量、轨道倾角等)与其他8大行星不同,而与其他一些不是行星的海王星外天体相似。当医学界知道NET和胰腺癌是起源、表现、预后和治疗不同的两类肿瘤后,还强说是同一种病那叫泥古不化,冥顽不灵。

            为什么《南方周末》的文章不妥?因为它的主题是讲树突细胞治疗胰腺癌(外分泌腺癌)的来龙去脉,而DC并无治疗另一种独立疾病NET的研究(NET恶性程度不高,还轮不到使用DC治疗那么创新性的疗法),这就好比开头说你得流感、我得痢疾,都是感染性疾病,但后面只写了痢疾的治疗一样奇怪。

          • lyem说道:

            不好意思,我想说,你理解他人的见解时有些问题。以下2点你看是否有理:

            1.没人说这2种要合并成一种病,包括那篇文章都阐述得很清楚:这是2种病。但是它们都是发病在胰脏的恶性肿瘤,即可称为起源不同的胰腺癌。按你的逻辑,“非小细胞肺癌”和“小细胞肺癌”,一种称肺癌,另一种就不许称肺癌。谁要是说出“非小细胞肺癌”“小细胞肺癌”的说法,就被指责混淆成一种病。可这就是你自己举例时说的,你是双重标准呢,还是自相矛盾呢?

            2.你理解《南方周末》的文章完全出岔,文章的主旨是在对照Steinman和乔布斯面对疾病的态度,文章很清楚地表明Steinman的“外分泌部胰腺癌”比乔布斯的“内分泌部胰腺癌”严重得多,是癌症之王。所以Steinman以科学态度抗争4年比乔布斯因迷信延误治疗而存活的8年“更为成功”。文章在做介绍Steinman“免疫疗法”的科普同时还进行了“破除养生迷信”的科普,所以我说是“好文章”。

            看来你是学医的,所以洋洋洒洒许多专业内容,但是不得不说你的思维逻辑比较抱歉,所以这些洋洋洒洒都成了无本之木,都是建立在你自己出岔的理解上。但是你写出的一些专业内容,我倒是没有成见地收下了。

  7. 张金弟说道:

    把免疫系统更细化直接呈现在我们面前,伟大!

  8. 化学城小宋说道:

    国外的优秀人才果然并不集中在it领域

  9. Achilles Wong说道:

    值得尊敬的人

Leave a Reply for 化学城小宋