导语:免疫学的小简史,介绍免疫学发展至今的关键人物与成果。
关键词:免疫学;简史;林道诺贝尔奖得主大会
人类体内的免疫反应是如何运作的,又受到什么的影响?
人类免疫系统的研究是医学研究的中心工作之一。人们求医的原因,很大一部分是因为人体自身的防御系统出现了问题。我们用与战争相关的比喻来形容细菌,病毒和真菌是怎么样被我们的身体所识别,又是如何被消灭的。对于免疫系统内的类似激战以及外界因素入侵的具体情况,我们的认识在不断深入。
现有研究将免疫学划分为多个范畴:免疫化学主要阐释抗原和抗体的化学结构,免疫遗传学则关注于抗体,T细胞受体以及抗原呈递复合物的形成机制,而免疫病理学和临床免疫学都旨在研究诸如过敏,肿瘤的形成以及自身免疫疾病等免疫系统功能紊乱背后的原因。
手部的牛痘斑痕。图片来源:Jenner, Edward, 1749-1823. Inquiry into the causes and effects of the variolae vaccinae; National Library of Medicine (Public Domain)
英国乡村医生爱德华·詹纳被认为是免疫学之父,正是他在1796年首先用牛痘给一名健康男孩接种——在男孩康复后——再接种天花。然而两次接种都没有引起男孩的死亡,也没有产生其它严重影响。虽然记录显示,中国在公元前100年左右就曾出现过用天花接种健康人体来预防天花的案例,然而相比之下,詹纳工作的优势在于接种的疫苗并没有导致接种者死亡,更重要的是,接种牛痘的人不会再传染他人。
路易斯·巴斯德 1885,Public Domain
1885年路易斯·巴斯德发明了针对狂犬病的疫苗,这被视为免疫学领域靶点研究的开端。狂犬疫苗让一名九岁男孩成为了第一个从这种病的魔爪下生还的人。同年,另有350人成功接种疫苗。
在20世纪早期,免疫学领域分化出了两种潮流——体液免疫学,以及新出现的分支学科,细胞免疫学。前者的拥护者坚称血清中的某些成分是对抗感染的基本因素;而后者的支持者则认为细胞才是抗击病原体的关键,并且以白细胞对细菌的杀伤作用作为证据。时至今日,我们已经知道这两种学说的拥护者都是正确的,正是这两种途径中所有因素的相互作用才构成了人体内免疫反应的复杂蓝图。
上世纪30年代,细胞免疫终于为人所知,瑞典免疫和病毒学家Astrid Fagraeus在1948年发现抗体是由浆细胞合成的。由于当时浆细胞的作用还是未知的,所以Fagraeus的实验证据可以说是一项突破。在瑞典,Fagraeus的免疫学部门是这个领域的先驱,也为后来瑞典研制脊髓灰质炎疫苗立下汗马功劳。
现代免疫学的开端可以追溯到20世纪60年代。1974年,罗尔夫·辛克纳吉(Rolf Zinkernagel)与彼得·多赫提(Peter Doherty)一起,发现了免疫细胞如何识别受到病毒感染或者癌变的细胞。他们因为这些研究而获得了1996年的诺贝尔医学奖。
3D渲染的B细胞。图片来源:Blausen.com staff. “Blausen gallery 2014″, CC BY 3.0
最后,日本科学家利根川进(Susumu Tonegawa)发现识别外来异物的蛋白由数百个独立的基因编码所决定。B细胞中的这些基因可以通过数百万种方式相互组合,并可以被修饰。B细胞由骨髓组织产生,是体内唯一能够产生抗体的白细胞。一旦B细胞被外来的异物激活,它们就可以分化成浆细胞并合成抗体。利根川进因为这项开始于上世纪70年代的工作而荣获1987年诺贝尔医学奖,以表彰他“发现抗体多态性现象的基因原理”。利根川进将在今年参加第65届林道诺贝尔奖得主大会(Lindau Nobel Laureate Meeting)。
其他将要对免疫学这个复杂的主题发表演讲的诺贝尔奖得主还有:Fran?oise Barré-Sinoussi(“Translational Science on Viral Diseases: From Louis Pasteur to Today”),Bruce Beutler(“Finding Mutations That Affect Immunity”)以及Peter Doherty(“The Killer Defence”)。JJules Hoffmann会主持一堂名为“Antimicrobial Defences”的大师课。另外,首次参加林道诺贝尔奖得主大会的Harald zur Hausen和肿瘤学家Mecheal Bishop和Harold Varmus将对肿瘤免疫学领域进行介绍。
(翻译:祝锦杰;审校:海带丝)