解开“人体不自攻”的奥秘,三位科学家获2025诺贝尔医学奖


三位科学家长达三十年的接力研究,揭开了免疫系统如何避免攻击自身身体的秘密,为治疗糖尿病、类风湿关节炎等自身免疫疾病开辟了新途径。

北京时间10月6日下午,瑞典卡罗琳医学院宣布,将2025年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家Mary E. Brunkow、Fred Ramsdell和日本科学家Shimon Sakaguchi,以表彰他们在外周免疫耐受领域的研究贡献。评选委员会指出,他们鉴定出免疫系统的“保镖”——调节性T细胞,为自身免疫疾病、癌症治疗等领域奠定了基础。


这三位科学家的发现解答了免疫学领域的一个根本性问题:在人类免疫系统能够攻击外来病原体的同时,为何不会攻击自身组织?他们的工作如同找到了免疫系统的“维和部队”,让科学界理解了维持免疫平衡的关键机制。


获奖理由,免疫耐受的科学谜题


免疫系统是人体抵御外界病原体的天然屏障,但这一系统本身蕴含着一个看似矛盾的现象:它如何区分“自我”与“非我”?为何免疫细胞不攻击自身组织?这个谜题困扰了免疫学家数十年。


早在二十世纪中期,科学家就已经提出了“免疫耐受”的概念。然而,主要的免疫耐受机制被认为主要存在于免疫细胞发育的场所——胸腺。这种所谓的“中枢耐受”能够清除那些针对自身抗原的T细胞,但它无法解释全部现象。


越来越多的证据表明,体内还存在另一种耐受机制,即外周免疫耐受。这种耐受机制发生在免疫细胞离开胸腺后,存在于外周组织和器官中。正是这后一种机制,成为了今年诺贝尔奖得主们研究的焦点。


外周免疫耐受的研究之所以重要,是因为它与多种自身免疫性疾病直接相关。当这种耐受被打破,免疫系统就会攻击自身组织,导致如1型糖尿病、类风湿关节炎、多发性硬化症等疾病。与此同时,在癌症和干细胞移植领域,免疫耐受也是一个核心问题。


诺贝尔奖评选委员会在颁奖理由中强调,三位科学家的发现“促进了潜在疗法的开发,目前这些疗法正在临床试验中进行评估。人们希望能够治疗或治愈自身免疫性疾病,提供更有效的癌症治疗,并预防干细胞移植后的严重并发症。”


科学接力,三位获奖者的独特贡献


Shimon Sakaguchi:发现调节性T细胞


日本免疫学家Shimon Sakaguchi是这场科学接力赛的第一棒。出生于1951年的Shimon Sakaguchi,如今是大阪大学的特聘教授。他的开创性工作可以追溯到1995年,当时他首次识别出调节性T细胞的标志分子CD25,并通过实验验证了这些细胞在防止自身免疫病中的关键作用。


Shimon Sakaguchi的研究发现,有一类特殊的T细胞扮演着免疫系统的“维和部队”角色。这些细胞能够抑制其他免疫细胞的活性,防止它们攻击自身组织。他将这类细胞命名为“调节性T细胞”(Treg细胞)。在科学界还对这一概念存疑的年代,Shimon Sakaguchi通过一系列严谨的实验证明,如果去除这些Treg细胞,机体就会发展出自身免疫病。


Mary E. Brunkow:揭示FOXP3基因的关键作用


美国分子生物学家Mary E. Brunkow在研究FOXP3基因方面做出了重要贡献。她在2001年发表的研究中首次发现FOXP3基因突变与IPEX综合征之间的关联。IPEX综合征是一种罕见的严重自身免疫性疾病,患者往往在幼年时期就因多器官自身免疫攻击而死亡。


Brunkow的研究确认了FOXP3是调节性T细胞功能的“主控开关”。她发现FOXP3基因是调节性T细胞发育和功能的关键转录因子,这一发现为理解调节性T细胞的遗传基础奠定了基础。这不仅解释了某些自身免疫性疾病的遗传机制,还为通过基因手段调控免疫系统提供了可能。


Fred Ramsdell:深入分子机制


美国免疫学家Fred Ramsdell则主要研究调节性T细胞的分子机制。他在发现FOXP3基因的过程中发挥了关键作用,进一步揭示了FOXP3如何控制调节性T细胞的功能。

Ramsdell的研究揭示了FOXP3突变与一种自身免疫疾病(IPEX综合征)之间的关系,这一发现进一步确认了Treg细胞在维持免疫耐受中的重要性。他的工作从分子水平阐明了调节性T细胞是如何发挥其“维和部队”功能的,为后续的治疗应用提供了理论基础。


三、临床应用,从理论到治疗的希望

获奖理由,免疫耐受的科学谜题


调节性T细胞的发现不仅解决了免疫学的基础理论问题,更为临床治疗带来了前所未有的机遇。


在自身免疫疾病治疗方面,科学家正在探索如何增强调节性T细胞的功能,以抑制异常的免疫反应。例如,在1型糖尿病中,研究人员试图通过提升调节性T细胞的数量和活性,来阻止免疫系统对胰岛β细胞的攻击。类似的方法也正在类风湿关节炎、多发性硬化症等疾病中进行研究。


另一方面,在器官移植和干细胞移植领域,调节性T细胞的研究也显示出巨大潜力。移植后的排斥反应一直是困扰医学界的难题,而调节性T细胞可能帮助诱导免疫耐受,让受体更好地接受移植的组织或器官。


甚至在癌症治疗领域,调节性T细胞的发现也开辟了新的方向。肿瘤往往利用调节性T细胞来抑制免疫系统的攻击,从而在体内生长和扩散。科学家现在正在研究如何暂时抑制调节性T细胞的功能,从而加强免疫系统对癌细胞的攻击能力。


今年的诺贝尔奖获奖成果与近年来的其他免疫学发现相互呼应。例如,2018年的诺贝尔生理学或医学奖授予了美国德克萨斯大学MD安德森癌症中心的James P. Allison和日本京都大学的Tasuku Honjo,表彰他们发现通过抑制负向免疫调节治疗癌症的方法(1992年Tasuku Honjo克隆PD-1,1996年James P. Allison首次用抗CTLA-4抗体治愈小鼠肿瘤)。而今年的获奖成果则从另一个角度——积极的免疫调节——拓展了免疫治疗的领域。


四、科学背后,三十年研究的坚持

获奖理由,免疫耐受的科学谜题


每一位获奖者的背后,都是数十年的坚持和探索。Shimon Sakaguchi在1990年代提出调节性T细胞概念时,并未立即得到学界的广泛认可。当时,许多免疫学家对存在专门抑制免疫反应的细胞类型持怀疑态度。


然而,随着更多科学证据的出现,尤其是Mary E. Brunkow和Fred Ramsdell等人对FOXP3基因的发现,调节性T细胞的存在和重要性逐渐成为免疫学界的共识。这是一场持续三十年的科学接力,三位科学家从不同角度切入,最终共同解决了免疫学的一个核心问题。


如同所有重大科学发现一样,调节性T细胞的研究也是站在巨人的肩膀上。早期免疫学家已经提出了免疫耐受的概念,但今年的获奖者通过发现具体的细胞类型和分子机制,将这一概念落实到了生物学实体上。


诺贝尔奖表彰的往往是多年甚至数十年的坚持和探索。在科学日益依赖团队合作的今天,我们看到,三位科学家的贡献是互补且不可或缺的,他们共同为外周免疫耐受的研究奠定了坚实基础。


今年的诺贝尔奖不仅是对三位科学家个人成就的认可,也是对免疫治疗领域日益增长的重要性的肯定。从2011年的树突状细胞研究,到2018年的癌症免疫治疗,再到2023年的mRNA疫苗,诺贝尔奖多次授予免疫学相关研究,反映了这一领域对现代医学的深远影响。


免疫系统与疾病的斗争如同一场精心调校的交响乐,需要平衡攻击与容忍。当免疫系统每天都在保护我们时,调节性T细胞就像一位不知疲倦的守护者,默默确保防御力量不会误伤自身。这一精巧的平衡正是生命漫长演化的智慧体现。


他们的工作证明,科学发现往往不是一蹴而就的奇迹,而是持续数十年的坚持、合作与接力。在免疫学这个关乎人类健康的核心领域,这场持续三十年的科学探索,已经为无数患者带来了新的希望。


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