與免疫學有關的諾貝爾獎簡介
【關鍵詞】 免疫學 生命科學 諾貝爾獎
1 與感染病的診斷、 治療及疫苗的研制有關的諾貝爾獎 1.1 艾米爾·馮·貝林（Emil Von Behring） 德國細菌學家和免疫學家, 因研制治療白喉、 破傷風的血清療法, 獲得1901年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。貝林通過研究證實, 白喉和破傷風都是由各自病原體分泌的毒素引起, 還發(fā)現(xiàn)如果在實驗動物體內注射這類毒素, 動物血清中就會產生一種可以中和毒素的物質。他將這類物質命名為“抗毒素”。據(jù)此, 他成功研制了白喉和破傷風的免疫血清, 將這種血清注射到動物和人體內后, 可獲得免疫力。貝林創(chuàng)造的血清療法挽救了無數(shù)人的生命, 被譽為血清療法的創(chuàng)始人［1, 2］。他因此成為第一個獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎的科學家, 也是第一個因免疫學研究而獲獎的科學家。 1.2 羅納德·羅斯（Ronald Ross） 英國細菌學家, 由于他對瘧疾和瘧原蟲生活史的研究, 為成功地研究和防治瘧疾奠定了基礎。他因此獲得了1902年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎［3, 4］。羅斯在叮咬過瘧疾患者的蚊胃中發(fā)現(xiàn)了瘧原蟲卵囊, 又觀察并記錄了人瘧及鳥瘧原蟲在蚊體內發(fā)育變化的生活史, 從而證實瘧蚊是瘧疾的傳播者。羅斯的研究探明了瘧疾的病原, 為瘧疾的防治提供了理論基礎。 1.3 羅伯特·科赫（Robert Koch） 德國細菌學家, 因對結核病的研究而獲得1905年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎［2, 5］?？坪瞻l(fā)現(xiàn)了結核桿菌及其傳染途徑, 指出結核病患者是最主要的散布源, 并提出用結核菌素治療結核病。他還研究出避免結核桿菌死亡的傳代培養(yǎng)法, 為此后研制預防結核病的卡介苗創(chuàng)造了條件。 1.4 查爾斯·路易斯·阿方斯·拉韋朗（Charles Louis Alphonse Laveran） 法國寄生蟲病學家, 因發(fā)現(xiàn)原蟲在疾病中的作用, 獲得1907年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎［1, 2］。拉韋朗確定了瘧疾是由一種產生于患者血液中, 名為原蟲的單細胞生物引發(fā)的疾病, 這一發(fā)現(xiàn)震動了醫(yī)學界。后經英國科學家羅斯證實, 瘧疾通過瘧蚊傳播。他還致力于各種錐蟲病的研究。由于他在細菌、 寄生蟲和傳染病研究方面的杰出貢獻, 拉韋朗被譽為“公共衛(wèi)生的開拓者”。 1.5 查爾斯·尼科爾（Charles Nicolle） 法國細菌學家, 因有關斑疹傷寒的研究, 獲得1928年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎［1, 4］。尼科爾發(fā)現(xiàn)斑疹傷寒的病原體是立克次氏體, 由虱、 蚤等作為傳播媒介。他成功鑒別出兩種斑疹傷寒, 即由體虱傳播的流行性斑疹傷寒和由鼠蚤傳播的地方性斑疹傷寒。他的發(fā)現(xiàn)為預防和治療斑疹傷寒提供了理論依據(jù)和具體途徑。尼科爾在黑熱病、 波形熱、 猩紅熱等病癥方面也有新的發(fā)現(xiàn), 并研制出多種防治傳染病的血清和疫苗。 1.6 馬科斯·泰勒（Max Theiler） 南非病毒學家, 因對黃熱病及其預防方法的研究, 獲得1951年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎［2, 4］。泰勒以無畏的科學獻身精神在自己身上注射稀釋的病毒, 發(fā)現(xiàn)黃熱病病毒可以嚴重損害人的內臟和神經系統(tǒng)。他隨后用組織培養(yǎng)法在雞胚組織中成功研制出大量減毒疫苗, 使非洲、 美洲人民解除了黃熱病的威脅。 1.7 約翰·富蘭克林·恩德斯（John Franklin Enders）、 托馬斯·哈克·韋勒 （Thomas Huckle Weller）和弗雷德里克·查普曼·羅賓斯（Frederick Chapman Robbins） 他們3人都是美國細菌和病毒學家, 因發(fā)現(xiàn)脊髓灰質炎病毒能夠在多種組織培養(yǎng)物中生長, 共同獲得1954年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎［1, 3, 4］。由于脊髓灰質炎病毒的嗜神經性, 先前的醫(yī)學界普遍認為其不能在神經以外的組織繁殖。恩德斯等人的研究推翻了此觀點, 證明脊髓灰質炎病毒可以在人的皮膚、 肌肉、 腸和腎組織、 成人的睪丸、 子宮頸癌的上皮細胞等多種非神經組織中生長, 并發(fā)明了非神經組織病毒培養(yǎng)法, 使得科學家在顯微鏡下就可以觀察到病毒對組織細胞或上皮細胞的破壞過程, 對病毒的分離、 鑒定、 變異和疫苗的研制等方面產生了深遠影響。 1.8 巴魯奇·S·布盧姆伯格（Baruch S.Blumberg）和卡勒頓·蓋達塞克（Carleton Gaidusek） 布盧姆伯格是美國醫(yī)學家和遺傳學家, 他發(fā)現(xiàn)了澳大利亞抗原, 即乙型肝炎病毒（HBV）的起源及傳播機制。他發(fā)現(xiàn)乙肝患者的血清中帶有的肝炎病毒, 不僅能夠傳遞給下一代, 還能夠通過接觸、 輸血、 注射器傳播, 這為控制乙肝病毒的傳播提供了理論指導。蓋達塞克是美國醫(yī)學家, 他的最大貢獻是發(fā)現(xiàn)庫魯?。↘uru, 也稱笑?。┑膫魅疽蜃邮且环N侵入神經系統(tǒng)的慢性病毒, 主要在腦組織中感染, 并可長期潛伏; 庫魯病的傳染途徑與原始部落吃人肉和人腦的喪葬儀式有關。二人都因發(fā)現(xiàn)了傳染性疾病的病原和傳播方式, 共同獲得1976年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎［1, 3, 4］。 1.9 斯坦利·B·普魯西納（Stanley B.Prusiner） 美國醫(yī)學家, 因發(fā)現(xiàn)了朊病毒而提出了一種解釋感染的生物學新理論, 獲得1997年諾貝爾生理學和醫(yī)學獎［1, 4］。普魯西納在患克雅氏病的倉鼠大腦中鑒定出一種只有蛋白質而無核酸的感染因子, 并稱之為“朊病毒”, 這種感染因子引起的疾病可以遺傳和傳染。普魯西納的研究為疾病生物學引入了全新的觀念, 即蛋白質也可以成為人或動物感染致病的主體。普魯西納證明羊瘙癢病、 鹿萎縮病、 瘋牛病和人類的克雅氏癥等都是由于朊病毒引起的。 1.10 羅賓華倫(Robin Warren)和巴里馬歇爾(Barry Marshall) 2005年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎授予澳大利亞科學家巴里·馬歇爾和羅賓·沃倫, 以表彰他們發(fā)現(xiàn)了導致胃炎和胃潰瘍的細菌［5］。他們研究發(fā)現(xiàn)幽門螺桿菌屬細菌幾乎存在于所有患胃炎、 胃潰瘍、 十二指腸潰瘍的患者身上, 有這種細菌的地方的胃黏膜總會出現(xiàn)炎癥。馬歇爾和華倫由此得出結論: 幽門螺桿菌屬細菌是此類疾病的病原, 并證實清除患者胃內的這種細菌就可以治愈這類疾病。由于馬歇爾和華倫的先驅性發(fā)現(xiàn), 使得胃潰瘍可以用短療程的抗生素和酸分泌抑制藥物就可以治愈。 2 與免疫機制及反應研究有關的諾貝爾獎 2.1 保羅·埃利希（Paul Ehrlich）和伊拉·伊里奇·梅契尼科夫（Ilya Ilyich Mechnikov） 埃利希是德國免疫學家, 早期從事生物染料的研究, 成果顯著。他發(fā)明了多種染色方法, 并通過對不同組織的染色, 鑒定并新發(fā)現(xiàn)了多種細胞, 并將生物染料用于疾病的治療。從1890年起, 埃利希的研究重點轉向免疫學, 他對日后免疫學的發(fā)展做出的最大貢獻有兩個: 一是提出了體液免疫的“側鏈學說”, 認為一個產生抗體的細胞表面可以表達多種不同的側鏈（抗體分子）, 如果抗原與其中某種側鏈特異性結合, 將誘導細胞合成更多的該種側鏈, 側鏈從細胞表面脫落即成為血清中的抗體; 二是合成了化學藥物砷凡納明（商品名也稱“606”）, 先后治愈了昏睡病和梅毒。他也因此被譽為化學療法的先驅。埃利希由于在免疫學方面的廣泛貢獻而獲得1908年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。 2.2 查爾斯·羅伯特·里歇（Charles Robert Richet） 法國生理學家和醫(yī)學家, 因發(fā)現(xiàn)和研究過敏反應, 獲得1913年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎［1, 2］。他通過反復試驗, 認識到免疫不僅是對機體的保護作用, 也會使機體產生病理反應甚至死亡, 這種反應是機體對抗原性物質敏感性增強的結果, 是免疫過度的表現(xiàn)。他把這種現(xiàn)象稱為“過敏”。里歇的研究突破了傳統(tǒng)觀念, 極大地推動了免疫學的發(fā)展。 2.3 弗蘭克·麥克弗蘭·伯內特（Frank Macfarlane Burnet）和彼得·布賴恩·梅達沃（Peter Brian Medawar） 伯內特是澳大利亞病毒學家和免疫學家, 他提出了獲得性免疫耐受理論, 認為免疫系統(tǒng)對自身組織的"自我識別"發(fā)生在胚胎期的適宜階段, 在此階段向胚胎注射外來抗原并不會產生排斥, 這是因為機體將外來抗原識別為自身成分, 表現(xiàn)出同樣的耐受性的結果。他還提出了抗體生成的理論, 即抗體在有效抗原從體內消失后很長時間內仍然繼續(xù)產生。1957年, 伯內特提出了“獲得性免疫的克隆選擇學說”: 正常個體有一整套能與所有抗原決定簇起反應的淋巴細胞系, 在胚胎期, 凡是能與自身抗原起反應的細胞系, 因接觸自身抗原而被抑制; 出生后, 未被抑制的細胞系與相應抗原接觸可以增殖并分化成抗體生成細胞; 而在胚胎期被抑制的細胞, 經再次刺激后會激活, 導致自身免疫?。ㄈ缫浦才懦猓┑陌l(fā)生。伯內特的發(fā)現(xiàn)不僅解釋了臨床上移植排異反應的原因, 而且使免疫學沖出了抗感染的狹小范圍, 進入了機體識別“自我”與“非我”的現(xiàn)代免疫階段。 2.4 尼爾斯·K·杰尼（Niels K.Jerne）、 喬治·J·F·科勒（Georges J.F.Kohler）和塞薩·米爾斯坦（Cesar Milstein） 杰尼是丹麥免疫學界偉大的理論家, 他提出了三大理論: 抗體形成的自然選擇學說、 抗體多樣性的發(fā)生學說、 免疫系統(tǒng)的網絡學說, 開創(chuàng)了免疫學的新紀元, 為現(xiàn)代免疫學的建立奠定了基礎, 杰尼也被譽為“現(xiàn)代免疫學之父”。 科勒是德國免疫學家, 米爾斯坦是英國分子生物學家, 兩人的突出貢獻是用雜交瘤技術生成了單克隆抗體, 并闡明了單克隆抗體技術的原理。3人都因各自的研究而共同獲得1984年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎［1, 3, 4, 6］。 2.5 彼得·C·杜赫提（Peter C.Doherty）和羅夫·M·辛克納吉（Rolf M.Zinkernagel） 前者是澳大利亞病毒學和免疫學家, 后者是瑞士免疫學家, 兩人因發(fā)現(xiàn)細胞的中介免疫保護特征, 共同獲得1996年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎［1, 2, 4, 7］。他們首次證明: 細胞毒性T細胞對病毒感染細胞的識別受主要組織相容性復合體（MHC）的限制, 只能識別與自身表達的MHC相同的細胞。他們還進一步證明了T細胞所受的這種限制不是遺傳決定的, 而是T細胞在胸腺內發(fā)育過程中陽性選擇的結果。這一成果奠定了現(xiàn)代分子免疫學的基礎, 為許多疾病的治療提供了建設性理論。 3 與抗原、 抗體及其相互作用研究有關的諾貝爾獎 3.1 朱爾斯·博爾德特（Jules Bordet） 比利時細菌學家和免疫學家, 因對血清中免疫因子的研究, 獲得1919年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎［1, 4］。博爾德的主要貢獻是在血清中發(fā)現(xiàn)了被稱為"補體"的熱敏感素和補體結合性抗體; 證實抗原抗體復合物能吸附補體, 抗體只有在補體存在下才發(fā)揮溶菌和溶細胞作用。他還發(fā)現(xiàn)了百日咳桿菌, 并成功制備了百日咳菌苗。博爾德特的研究奠定了體液免疫學和血清學的基礎。 3.2 卡爾·蘭德斯坦納（Karl Landsteiner） 美國醫(yī)學家, 因發(fā)現(xiàn)人類血型（即紅細胞表面抗原）, 獲得1930年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎［1, 4］。1901年, 蘭德斯坦納發(fā)現(xiàn)人類血液按紅細胞和血清中不同的抗原抗體可將血液分成A、 B、 C（后稱O）三型, 并推斷血型可以遺傳。隨后他還發(fā)現(xiàn)了半抗原和M、 N等血液因子。蘭德斯坦納的成果不僅為安全輸血和治療新生兒溶血癥提供了科學指導, 還大大促進了免疫學、 病理學、 法醫(yī)學等學科的發(fā)展。 3.3 杰拉德·M·埃德爾曼（Gerald M.Edelman）和羅德尼·羅伯特·波特（Rodney Robert Porter） 前者是美國醫(yī)學家, 后者是英國免疫學家, 兩人因發(fā)現(xiàn)了抗體的化學結構而共同獲得1972年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎［1, 2, 6］。他們證實: 抗體是由四條多肽鏈（兩條輕鏈和兩條重鏈）組成的“Y”形結構, “Y”的每個分支由重鏈的上半部和輕鏈組成, 是抗原的結合部位; “Y”的下半部分則由重鏈的下半部組成; 多肽鏈間有二硫鍵相連。這是免疫學中的又一重大成就。 3.4 巴努·貝納塞拉夫（Baruj Benacerraf）、 吉羅格·D·斯奈爾（George D.Snell）和讓·多塞（Jean Dausset） 貝納塞拉夫是美國醫(yī)學家和免疫學家, 主要貢獻是在研究器官移植排斥現(xiàn)象時, 發(fā)現(xiàn)了MHC（主要組織相容性復合體）中的免疫應答基因（Ir）, 指出免疫現(xiàn)象由此基因所控制, 將免疫學在遺傳學的基礎上推向了高潮。斯奈爾是美國免疫學家, 他通過對小鼠的組織移植實驗提出: 不同個體間組織的可移植性是由細胞表面的特定抗原決定的, 即組織相容性抗原（也稱H抗原）, 由H基因控制。這種基因存在于某一染色體的有限區(qū)域, 這一區(qū)域被稱為主要組織相容性復合體（MHC）。多塞是法國免疫學家, 他發(fā)現(xiàn)了人類白細胞抗原（HLA）和決定這些抗原的基因HLA基因, 即相當于小鼠的H基因; 還證實人類和其他許多動物都具有MHC。3人的研究為移植免疫學的確立奠定了基礎, 并共同獲得1980年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎［1, 4, 6］。 3.5 利根川進（Susumu Tonegawa） 日本分子生物學家, 因發(fā)現(xiàn)抗體多樣性生成的遺傳原理, 獲得1987年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎［1, 2, 6］。他認為抗體基因可以在染色體上隨機移動和組合, 從而產生種類繁多的抗體。利根川進的研究推翻了"生命體中遺傳基因之形成只是一種如同影印的復制品"的傳統(tǒng)觀念, 從而將免疫學和分子生物學聯(lián)系起來。 4 與免疫抗生素療法及其他療法有關的諾貝爾獎 4.1 尼爾斯·呂貝格·芬森（Niels Ryberg Finsen） 丹麥醫(yī)學家, 因利用光輻射治療疾病而獲得1903年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎［1, 2, 6］。他認為光譜中不同性質的光線可以對機體產生不同的影響, 并成功地用紫端光線治愈了狼瘡。他隨后創(chuàng)立了針對不同疾病的各種日光浴療法, 為醫(yī)學界開辟了一條嶄新的道路。他因此被譽為“光療法的先驅”。 4.2 朱利葉斯·瓦格納·約瑞格（Julius Wagner Jauregg） 奧地利醫(yī)學家, 因發(fā)明治療麻痹性癡呆的發(fā)熱療法而獲得1927年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎［1, 2, 4, 6］。他通過試驗證明: 讓麻痹性癡呆重度患者感染丹毒或瘧疾, 通過“有益的發(fā)熱”, 可以減輕或治愈這種精神性疾病。這一發(fā)現(xiàn)震動了醫(yī)學界。他還首次使用奎寧治療瘧疾并獲得成功, 有效地控制了全球瘧疾的流行。 4.3 格哈德·多馬克（Gerhard Domagk） 德國病理學和細菌學家, 因發(fā)現(xiàn)“百浪多息”（磺胺藥）的抗菌作用而獲得1939年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎［1, 2, 4］。多馬克合成的百浪多息的化學結構與細菌生長必需的對氨基苯甲酸極為相似, 細菌會因為誤吸收這種類似物而導致營養(yǎng)缺乏, 最后死亡。這一發(fā)現(xiàn)使當時鏈球菌敗血癥患者的死亡率迅速下降。 4.4 亞歷山大·弗萊明（Alexander Fleming）、 恩斯特·鮑里斯·錢恩（Ernst Boris Chain ）和霍華德·弗洛里（Howard Florey） 3人都為英國醫(yī)學家, 因發(fā)現(xiàn)青霉素及其對多種傳染病的療效, 共同獲得1945年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎［1, 2, 6］。青霉素具有強大的殺菌作用, 對肺炎、 腦膜炎、 敗血癥、 淋病等許多疾病都有顯著療效。青霉素的發(fā)現(xiàn)和制取是科學史上的一項奇跡, 是二戰(zhàn)期間與雷達和原子彈并駕齊驅的三項重大發(fā)現(xiàn)之一。 4.5 希爾曼·亞伯拉罕·瓦克斯曼（Selman Abraham Waksman） 美國微生物學家, 他發(fā)現(xiàn)了鏈霉素, 對結核病的防治產生了巨大影響, 并促進了一系列抗生藥物的涌現(xiàn), 他因此獲得1952年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎［1, 2, 4］。 5 其他與免疫學有關的諾貝爾獎 5.1 羅莎琳·耶洛（Rosalyn Yalow） 美國物理學家和醫(yī)學家, 因發(fā)明放射免疫分析法（RIA）而與分離、 合成、 鑒定下丘腦激素的吉爾曼和沙里共同獲得1977年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎［1, 2, 4］。耶洛夫人將放射性同位素示蹤技術與免疫學結合, 創(chuàng)立了放射免疫分析法（RIA）, 使得血液或其他液體中生物性和藥物性物質的微小濃度的測定極為靈敏、 易行。 5.2 約瑟夫·E·默里（Joseph E.Murray）和唐納·托馬斯（E.Donnall Thomas） 兩人都是美國醫(yī)學家。默里成功進行了雙胞胎腎移植手術, 還成功將剛死的人的腎移植到患者體內。為了解除移植物的抗宿主反應（GVH）, 他首先指出輻射和細胞毒素藥物可以消除器官移植的排斥反應。默里因對腎移植的研究獲得1990年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎, 他的經驗為其他器官的移植開辟了道路。托馬斯成功完成了不同個體間的骨髓移植, 指出靜脈注射的紅骨髓細胞可以使紅骨髓再生, 產生新的紅細胞。他還首次用抗腫瘤藥物氨甲葉酸來抑制移植物的抗宿主反應（GVH）。托馬斯的研究治愈了多種血液疾病。為此他與默里共同獲得1990年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎［6, 8］。 6 結語
【參考文獻】 |
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