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曹雪涛:B细胞和T细胞的发现完善了免疫学理论

免疫界泰斗获“诺奖风向标”拉斯克奖
来源:科技日报 作者:张佳星 2019-09-11 16:45:09

9月10日,有“诺奖风向标”之称的拉斯克奖(Lasker Awards)公布,美国埃默里大学的麦克斯·库珀(Max D. Cooper)和澳大利亚生物学家雅克·米勒(Jacques Miller)因发现了免疫系统中的B细胞和T细胞获得基础医学研究奖。

“B细胞和T细胞的发现是真正的免疫学领域重大基础性发现,对于免疫学理论框架的构建以及疾病的免疫学防控起着决定性作用。”中国工程院院士、南开大学校长曹雪涛接受科技日报记者采访时说,它们的发现对整个免疫学乃至生物医学的发展起着里程碑式的推动作用。

基础性原创突破

胸腺组织此前一度被认为对生命“无关紧要”,可以切除。但米勒敏锐地发现,如果过早地切除胸腺,人体将对病毒等外来入侵丧失抵御能力。他进一步发现,胸腺在形成免疫系统的过程中起着举足轻重的作用。

1966年,米勒从英国来到澳大利亚,着手证明胸腺可产生免疫细胞。据他自己回忆,当时实际上发现了两种类型的白细胞:胸腺产生的T细胞和骨髓产生的B细胞,同时还发现了B细胞是产生抗体的细胞,而T细胞实际上与B细胞相互作用,帮助它们产生抗体,因而现在被定义为“辅助性T细胞”。

米勒的工作开创了T细胞生物学,目前已知至少有6种不同类型的T细胞在免疫系统和免疫应答反应中发挥各种效应与调节功能。

库珀则基于临床观察发现一些对病毒缺乏免疫力的患者体内并不缺乏抗体,而缺乏抗体的患者对病毒能产生免疫力,认为人类免疫系统中抵抗病毒和产生抗体的可能是不同的细胞类型。

也就是说,在没有锁定目标的时候,库珀就预感了两种细胞的存在。当有人发现鸡的腔上囊切除后不会产生抗体,他立刻意识到细胞来源地“现形”了,并从中锁定了产生抗体的B细胞。随后经过近10年的不断尝试,他又证明哺乳动物类似鸟的腔上囊器官就是骨髓,即人体的B细胞来源于骨髓。

免疫无处不在

T细胞与B细胞不同,T细胞免疫功能是在细胞水平上识别、杀伤、清除,以“杀手”的方式杀灭病原体和肿瘤等。“但T细胞分为很多亚群,发挥正向、负向等不同的作用,虽然T细胞免疫应答网络的整体机制比较复杂,但却是精密调控的。”曹雪涛解释,而B细胞免疫类型属于“体液免疫”,通过分泌抗体,在血液等体液中形成一种“保护与攻击机制”,抗击危及机体的“敌人”。

“T细胞、B细胞,再加上2011年获得诺奖的树突状细胞,还有1908年获得诺奖的巨噬细胞,这些细胞共同构成了机体的免疫系统。”曹雪涛说。

“过去我们认为,感染性疾病、自身免疫性疾病、肿瘤、过敏与器官排斥反应等和免疫相关,但随着研究的深入,现在看来,慢性心血管疾病、糖尿病等代谢性疾病、神经退行性疾病也和免疫是密切相关的,可以说,免疫无处不在。”曹雪涛说,免疫学与人体内环境的平衡稳定和生命健康紧密相关。

免疫治疗临床落地渐入佳境

无论是2018年8月首个获美国食品和药物管理局(FDA)批准上市的CAR-T疗法,还是去年获得诺奖的抗癌抗体免疫疗法,都是T细胞杀伤效应功能的临床应用。可以说,没有T细胞的发现,就不会有这些临床成就,人们在对战复杂型疾病时会束手无策。

由于B细胞的发现以及B细胞免疫生物学的突破,单克隆抗体的制造方法得以发明,并在1984年获得了诺贝尔奖。人们意识到制备特别的抗体分泌的工程化细胞株,可以用以产生有效的药物,目前,抗体药已成为化药之外的主要新药类别。

“这几年,免疫治疗手段确实越来越接近临床,它更大的潜能在于,能够提供多样性的治疗方案,通过联合疗法实施综合性的治疗,达到‘多管齐下’的治疗效果。”曹雪涛认为,免疫治疗的临床落地是一个发展趋势,随着越来越多新靶点的发现,免疫治疗不仅可以对症肿瘤,还可以对症一些慢性疾病。

这两位获奖者均受曹雪涛院士的邀请在中国免疫学年会上作过特邀报告,以世界级免疫学大师的风采指导和启发中国新一代的青年免疫学研究者和学生开展创新性免疫学前沿研究。

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