人体强大的免疫系统需要精准调控,否则便可能攻击我们自身的器官。美国系统生物学研究所的玛丽·布伦科、索诺玛生物治疗公司的弗雷德·拉姆斯德尔,以及日本大阪大学的坂口志文,因在“外周免疫耐受”机制方面的突破性发现,共同荣获2025年诺贝尔生理学或医学奖。他们的研究揭示了免疫系统如何避免攻击自身组织,守护人体健康的深层奥秘。
让免疫系统准确分辨敌我
每一天,我们的身体都面临成千上万微生物的侵袭,而免疫系统正是抵御这些入侵的忠诚卫士。然而,有些病原体外形多变,甚至能伪装成人体细胞的“模样”,以躲避免疫系统的攻击。那么,免疫系统该如何准确分辨敌我,才能既不放过敌人,也不误伤人体自身组织?
这3位科学家的答案指向了人体内的“调解员”——调节性T细胞。它能够抑制过度活跃的免疫反应,防止免疫细胞攻击自身组织。
“他们的发现彻底改变了我们对免疫系统运作机制的理解,解释了为何大多数人不会患上严重的自身免疫疾病。”诺贝尔奖委员会主席欧莱·卡珀如此评价。
如今,调节性T细胞已被公认为免疫稳态的核心调控者。它们如同体内的“巡逻队”,持续监控其他免疫细胞的活性,确保免疫反应精准而适度,避免误伤正常组织。
3位获奖者的研究不仅开创了“外周免疫耐受”这一重要领域,也推动了癌症与自身免疫疾病的治疗进展。基于调节性T细胞的疗法正被积极探索,用于治疗1型糖尿病、类风湿关节炎等自身免疫病,也有望催生更成功的器官移植手术。
三十年追寻体内“调解员”
1995年,坂口志文的研究向学界共识发起了挑战。当时,科学界普遍认为,免疫耐受主要依赖“中枢耐受”过程清除胸腺内可能攻击自身组织的免疫细胞。然而,坂口志文发现,即便经过中枢耐受过程,仍有一部分具有潜在攻击性的T细胞会进入外周组织。
他首次识别出调节性T细胞,能监测其他免疫细胞,确保免疫系统耐受自身组织,从而防止发生自身免疫疾病。这一发现为“外周免疫耐受”理论奠定了基础。
时间来到2001年,布伦科与拉姆斯德尔在研究一种易发多器官自身免疫疾病的小鼠模型时,发现其病因源于关键基因Foxp3的突变。进一步研究显示,人体内该基因的对应基因突变会导致一种罕见而致命的遗传性自身免疫疾病,即免疫失调、多内分泌腺病、肠病伴X染色体连锁综合征。该疾病由Foxp3基因突变引起,造成调节性T细胞功能缺陷,进而引发严重的自身免疫反应,累及肠道、内分泌腺和皮肤等多个器官。
两年后,坂口志文将这两项重要发现联系起来,证明Foxp3是调节性T细胞发育与功能的主控基因。缺乏Foxp3的小鼠无法产生功能性调节性T细胞,会迅速出现全身性自身免疫反应。这一关联性研究不仅确立了调节性T细胞的分子基础,也标志着该领域进入功能与机制系统解析阶段。
彰显“阴阳调和”的精妙平衡
“今年的诺贝尔奖成果证明人体免疫系统运作的规律有阳(活化)的一面,也就有阴(抑制)的一面。”10月6日,浙江大学求是特聘教授、免疫学研究所所长王青青在解读今年诺贝尔生理学或医学奖时告诉科技日报记者,获奖者的贡献是发现了免疫系统中一群能够精准地控制免疫反应,防止自身免疫性疾病,从而让人体免疫达到精妙平衡的细胞,并解析了其发挥功能的关键机制。
获奖科学家坂口志文认为,免疫系统需要一种抑制性的细胞群体,阻止T细胞对自身组织发生反应和免疫过度活化,才可以保护身体免受自身免疫性疾病的侵害。他首次发现了这一类此前未知的免疫细胞——调节性T细胞。
“调节性T细胞的发现,让我们找到了自身免疫系统不会对自身起反应的‘刹车’,补上了平衡的关键一环。”王青青解释,调节性T细胞通过分泌抑制因子等方式,精准调控免疫反应强度,既避免“刹车失灵”导致自身免疫病,又防止“刹车过紧”降低抗感染能力。
“此次获奖的系列发现,揭示了免疫相关疾病的致病机理。”上海海洋大学特聘教授杨光华表示,如果调节性T细胞的调节能力不足、数量少或功能不全的话,会导致免疫过激,攻击自身机体组织,诱发自身免疫系统疾病。
调节性T细胞的临床应用正在路上。杨光华表示,近年来,中国创新药领域发展迅速,我国的科学家已经开展了相关研究。例如,上海交通大学讲席教授、细胞和基因治疗研究院院长郑颂国团队发现全反式维甲酸能够在炎症环境中维持人自然调节性T细胞的抑制功能,该成果已发表于《美国国家科学院院刊》(PNAS)上,相关临床研究项目也在推进中。
(据《科技日报》,记者:刘霞)