2011年诺贝尔生理学或医学奖的三个内涵
□ 张田勘
新闻背景
瑞典卡罗琳医学院10月3日在斯德哥尔摩宣布,将2011年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家布鲁斯·巴特勒(Bruce Beutler)、生于卢森堡的法国籍科学家朱尔斯·霍夫曼(Jules Hoffmann)以及加拿大科学家拉尔夫·斯坦曼(Ralph Steinman),以表彰他们在免疫学领域取得的研究成果。
诺贝尔奖评选委员会在声明中说,人类及其他动物依靠免疫系统抵抗细菌等微生物的侵害,巴特勒和霍夫曼发现了关键受体蛋白质,它们能够识别微生物对动物机体的攻击并激活免疫系统,这是免疫反应的第一步。斯坦曼则发现了能够激活并调节适应性免疫的树突细胞,这种细胞促使免疫反应进入下一阶段并将微生物清除出机体。
声明称,这3位获奖者的研究成果揭示了免疫反应的激活机制,使人们对免疫系统的理解发生“革命性变化”,进而为免疫系统疾病研究提供了新的认识,并为传染病、癌症等疾病的防治开辟了新的道路。
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重视基础研究
鼓励内容创新
综观今年的诺贝尔生理学或医学奖,反映和体现了三大内涵:一是诺贝尔科学奖秉承多年来注重基础科学研究的传统;二是在选择颁奖对象和内容上的创新;三是在生物医学发展的今天,西医和中医并非总是鸡同鸭讲,而是可以找到一些同质的东西。
重视基础研究
诺贝尔奖重视基础研究成果在科研和生活中具有普适性,因为如同建筑业重视打牢地基一样,只有基础厚实和牢固,才可能建立较高的大楼和较多的广厦。任何学科,只有基础研究成果丰厚和扎实,才有可能多出成果。这一特点在生理学或医学奖中体现得更甚,以2002~2011年的10次诺贝尔生理学或医学奖为例,基础医学的内容就占到了80%。
免疫学是医学的基础学科之一。无论是巴特勒和霍夫曼所揭示的人体天然的免疫系统,即人体第一道抗御病原微生物的防线是如何被激活而发挥作用的,还是斯坦曼发现的树突细胞激活机体免疫T细胞的功能,即人体的第二道免疫防线,都是非常基础的研究。免疫的基础研究可以不仅让人们了解各种疾病产生的原理,病原微生物和体内破损变异的细胞,如癌细胞与免疫系统是如何互动的,而且为人类防御和治疗各种疾病提供了有益、充分和广泛的线索。
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鼓励内容创新
由于发现了树突细胞是一种非常强大的抗原递呈细胞,它能激活特异性细胞毒性T细胞攻击病原体,也就为人类治疗多种疾病提供了广泛的选择。例如,除了可以研发药物对付癌症外,还可以通过树突细胞研发疫苗来抗击癌症,这种新方法也被称为癌症的免疫疗法。实际上,这也是今年诺贝尔生理学或医学奖所传达出的新信息——诺贝尔奖不仅要奖励那些原创性的成果,而且颁奖的内容和选择也在创新。这种创新明显是在鼓励那种双赢或多赢的疾病疗法,即不是对病菌“赶尽杀绝”,而是通过树突细胞研发的疫苗来治疗癌症。
一直以来,人们对疾病深恶痛绝,恨不得对病原菌斩尽杀绝,对癌症的治疗也是如此,利用一切猛烈的手段,如放疗、化疗来全面追杀癌细胞。但是,当今的癌症治疗在对癌细胞赶尽杀绝的同时,不可避免地会陷入“杀敌一千,自损八百”的困境中。人体内正常和强大的免疫细胞和免疫系统也不可避免地会受到损害。其实一些癌症患者及其他疾病的患者不是被癌细胞和病原菌,而是被药物和放疗夺去了生命,因为药物和放疗损害了体内正常的免疫系统,从而让人失去了最根本和最强大的抗御疾病的武器。
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从斯坦曼发现树突细胞的功能起,后来的研究人员相继意识到了激发和增强免疫系统对治疗癌症和其他疾病的重要性,也相继开发出了多种树突细胞疫苗来抗癌,如主要治疗前列腺癌的Provenge疫苗和治疗前列腺癌、肺癌、胰腺癌、肾脏肿瘤及黑色素瘤的Gvax疫苗。这种免疫性治疗的理论基础便是,排除药物和放疗对机体的损害,充分和全面调动机体的免疫细胞和免疫功能来攻击癌细胞。
正是意识到了这一点,斯坦曼于2007年诊断出患了胰腺癌后,就意识到自己可以充当一名先行者,用自己发现的树突细胞启动获得性免疫防线的原理所研制的疫苗来治疗自身的癌症。斯坦曼试用的一些实验性疗法中有两种就是树突细胞疫苗:一种是Provenge疫苗,而另一种则是Gvax疫苗。
由于树突细胞疫苗这种免疫疗法现在还处于实验阶段,并不完善和成熟,因而只是延长了斯坦曼的寿命,最终没能挽救他的生命,斯坦曼遗憾地在诺贝尔生理学或医学奖评委会宣布其获奖前3天去世。但是,由斯坦曼、巴特勒和霍夫曼对人体免疫的本质发现而开创的免疫疗法完全体现出新的疾病治疗和健康理念,未来必将极大造福于人们。
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体现中西医同质
癌症免疫疗法的新理念也是中西医学在某些方面可以找到共同点的地方。例如,中医提倡“扶正固本”的医学观念就是要培养和提高机体的免疫力以抗御疾病,如对癌症,并非一味地采用多种药物,也不提倡采用毒性大的药物,而是在扶持机体正气的情况下祛邪。
获奖者简介
布鲁斯·巴特勒:1957年生于美国芝加哥,1981年在芝加哥大学获得硕士学位,后在美国纽约洛克菲勒大学和得克萨斯大学从事科学研究。自2000年以来,巴特勒在位于美国拉霍亚的斯克里普斯研究所担任基因学和免疫学教授。1998年,巴特勒发现对脂多糖具有耐受性的老鼠体内含有一种特殊蛋白质,与霍夫曼在果蝇体内发现的蛋白质非常相似。这种蛋白质可以促使动物机体在受到外部致病性微生物攻击时产生免疫反应。
朱尔斯·霍夫曼:1941年生于卢森堡,现为法国籍。他1969年在法国斯特拉斯堡大学获得博士学位,曾在德国马尔堡大学从事博士后研究。1974年至2009年,霍夫曼在斯特拉斯堡担任一所研究实验室负责人,目前是斯特拉斯堡分子细胞生物学研究所主任。另外,霍夫曼在2007年至2008年还曾担任法兰西科学院院长。1996年,霍夫曼和同事在研究果蝇抗感染机制时发现能够识别致病性微生物的蛋白质,对免疫系统激活机制研究起到重要推进作用。
拉尔夫·斯坦曼:1943年生于加拿大蒙特利尔,1968年在美国哈佛医学院获得医学博士学位。上世纪70年代,斯坦曼加入洛克菲勒大学,自1988年起担任该校免疫学教授。斯坦曼1973年发现一种与免疫有关的新细胞,并将其命名为树突细胞。通过进一步研究,斯坦曼证实这种细胞具有激活并调节适应性免疫系统的作用。
(图片来源:新华社), http://www.100md.com