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免疫学界三杰——杰尼、米尔斯坦和科勒

发布时间: 2021-04-12 浏览次数:

 

米尔斯坦、科勒和杰尼荣获1984年诺贝尔生理学或医学奖


塞沙·米尔斯坦是一位阿根廷籍和英国籍的分子生物学家。他帮助发明了一种可以制造单克隆抗体的方法。当外界物质,比如细菌和病毒,入侵到身体时,身体的免疫系统会产生抗体;而单克隆抗体是身体免疫系统产生的抗体的实验室版本。

抗体与抗原结合


1955年,尼尔斯·杰尼(Niels K. Jerne)便提出著名的免疫天择论,指出每个人体内都具有大量各式各样的抗体;当外来抗原进入人体时便会选择最适合的抗体来反应(也就是结合),而此一新结合的抗原抗体分子,又会刺激人体生产更多同类型的抗体。换言之,抗原在免疫反应里的作用彷佛模板,可供人体打造大量相对应的抗体。这个说法推翻了早先学界流行的想法,奠下现代免疫学的理论基础,同时也成为弗兰克·麦克兰克·伯内特(Frank Macfarlance Burnet,1960年诺贝尔生理医学奖得主)的选殖(clone)理论的前导。杰尼在网络理论中指出:“在正常情况下,个体基因型和抗个体基因型抗体以平衡网络状态存在体内,每一种个体基因型被粘合于各自的抗个体基因型。通过取代一些抗个体基因型抗体,异体抗原破坏了这一平衡。这个多余的抗个体基因型的存在刺激了免疫系统生成更多的个体基因型抗体,并试图重新建立这一平衡,从而加强免疫反应,抵御抗原的侵入。当这种抗原被排除时,在个体基因型和抗个体基因型之间的平衡重新恢复,免疫系统被关闭。”科学家们指出,网络理论不仅包括抗体的循环,而且还包括分别带有受体的B和T淋巴球。B和T淋巴球具有独特的抗原粘合区,这个粘合区能够刺激产生抗个体基因型抗体。

尼尔斯·杰尼(Niels K. Jerne)


1974年春天,二十八岁的科勒(Georges JF. Kohler)刚从瑞士的巴塞尔免疫学院得到博士学位,他选择了由米尔斯坦(Cesar Milstein)负责的英国剑桥大学分子生物研究室,继续博士后研究。科勒的博士论文是研究抗体的基因突变,而米尔斯坦则是一直从事抗体遗传学的研究,他与Cotto曾将大鼠(rat)与小鼠(mouse)的淋巴细胞融合在研究抗体的产生情形,他同时也探讨基因突变后抗体受到的影响。1969年,杰尼前往瑞士,担任巴塞尔免疫研究所所长。这段期间,他又把多年研究心得整理出两大理论是关于免疫细胞生成机制的诠释,另一个则是重要的网络理论(network theory),而后者正是让他获得诺贝尔奖的主因。这两个重要的理论分别是在1971及1974年提出,从此改写免疫学理的基础。在他的一生中,最大的成就就是成功地研制出单克隆抗体。1976年至1984年他在巴塞尔免疫研究所工作。1984年起在马克斯.普朗克免疫学研究所从事研究工作,1986年起在弗莱堡大学担任教授,1995年因肺炎逝世。享年48岁。

米尔斯坦(Cesar Milstein)科勒(Georges JF. Kohler)


1974年米尔斯坦建议,科勒针对P3抗体来筛选抗原。此时P3已培养成功,如能找到抗原将是研究抗体遗传学最好的实验工具了。但这是一件费时费力且十分单调的工作。米尔斯坦和科勒的研究,正是利用这个警报系统来抗癌。他们培养出所谓的融合瘤(hybridoma),也就是让癌细胞与制造抗体的B细胞相融合。由于癌细胞在人工培养环境中可以不断生长,所以融合瘤也可以长生不老。于是,科学家可以藉由变换B细胞的种类,来制造想要的抗体,而且是不限量制造。又因为免疫系统具有内建的基因置换机制(gene-shuffling mechanism),能够变换组合出好几百万种抗体,每一种抗体都是专为识别、捕捉某特定蛋白质而量身订做的。因此,科学家可以针对会刺激血管朝肿瘤生长的因子,设计出相对的抑制剂作为药物。

单克隆抗体的制备


单克隆抗体这一发现的实际应用价值势必对医学界的几乎所有领域产生深远的影响。获奖者之一的塞沙·米尔斯坦博士(Cesar Milstein)说:“这是基础研究中的意外收获。”这项发现的主要成就就在于它大大提高了包括产科、儿科、老年性疾病在内的不少疾病诊断的精确性,该项技术对于不育症、神经系统紊乱以及糖尿病等的治疗都大有助益。另一方面,这项研究进展对诸如癌症和白血病之类的慢性和致死性疾病的治疗提供了新的手段。它能鉴别所谓的淋巴瘤的T细胞亚型(一种白细胞),这种分型对测定淋巴瘤和白血病的种类是至为重要的。

因为这项工作,米尔斯坦与德国生物化学家科勒(Georges Jean Franz Köhler)和英裔丹麦籍免疫学研究者杰尼(Niels Kaj Jerne)共同获得了1984年的诺贝尔生理学/医学奖。科勒是生理学及医学奖获得者中最年轻的一个,获奖时年仅38岁。


资料来源:百度百科、知网、豆丁网

整理:郑思颖