
今年诺贝尔生理学或医学奖的主角是调节性T细胞。日本免疫学家坂口志文(见图)率先发现了调节性T细胞——Treg,这群在免疫系统中充当“刹车”的关键细胞;美国分子生物学家玛丽·布伦科和美国免疫学家弗雷德·拉姆斯德尔则找到了刹车的“主控开关”基因Foxp3,三位科学家荣获2025年诺贝尔生理学或医学奖。
故事的主人公之一坂口志文从京都大学研究生院退学,去癌症中心做无薪科研员,为免简历“空窗”,一度在京都大学附属医院输血部打工的同时继续业余研究。1995年,他宣布发现了一个全新的T细胞亚群,2003年验证了调节性T细胞最显著的分子标记Foxp3基因,而今获得诺奖认可,一路逆流而上,终于柳暗花明。
东亚“非主流”小孩
1951年,坂口志文出生在滋贺县长浜町,在琵琶湖和伊吹山的自然环绕中长大,父亲是高中教师,曾在京都大学研习哲学,家中藏书众多,他喜欢在家里懒懒地躺着看书。中学时,他曾想成为一名画家或者雕塑家,忙于美术部活动,“整个中学都没怎么用心学习”。
他觉得自己没有特别擅长的科目,各科成绩都过得去,而父亲觉得学理科更有利,母亲一族世代在乡间行医,他动了读医学院的念头。
高中复读一年后,坂口志文考入京都大学医学部,大学纷争让他意识到自己不适合成为一名精神科医生,一次讲座让他感受到了免疫学与哲学相通的魅力:免疫是识别并清除体内异物的机制,区分“自我”与“非我”的边界会发生剧烈动荡。
为了学习免疫学,坂口志文进入病理学研究室继续深造,手头的课题让他兴致缺缺,这时,爱知县癌症中心西塚泰章教授团队的一篇论文引起了他的注意。西塚团队摘除出生3天小鼠的胸腺,而胸腺是免疫细胞T细胞成熟的场所,包括巡逻全身警示其他免疫细胞发起攻击的辅助性T细胞,以及负责清除异物和被感染细胞的杀伤性T细胞等。
理论上摘除胸腺后免疫反应应当减弱,但结果恰恰相反,实验小鼠的免疫细胞过度活跃开始攻击自身。这一发现当时并未引起学界广泛关注,但坂口志文已经对背后机制深深着迷。1977年,他毫不犹豫地从研究生院退学,成为爱知县癌症中心一名无薪研究员,深耕免疫学。
坂口志文最先想到的假设是攻击自身的免疫细胞出生即存在,而胸腺中可能存在一些能抑制它们的特殊细胞。当时存在“抑制性T细胞”的假说已经全球流行。坂口志文首先摘除了出生三天小鼠的胸腺以诱发炎症,然后将从正常小鼠胸腺中提取的一整套T细胞移植回去,炎症消退了。利用当时最前沿的单克隆抗体技术对T细胞进行分类后,他发现实验中抑制免疫反应的T细胞表面携带了CD4蛋白,而当时学界公认的“抑制性T细胞”则被认为携带CD8蛋白,这表明他找到的细胞并非业内轰动的所谓“抑制性T细胞”。
为了获取学位,坂口志文返回京都大学将发现整理成博士论文,他确信这种抑制免疫的细胞常态存在于小鼠体内。然而,学界始终无人能够客观证实“抑制性T细胞”的真实存在,研究者们纷纷放弃了这个假说。他于1985年发表的核心论文正值这一时期,即便他强调自己研究的是不同的东西,也无人问津。在当时的日本,研究者必须在特定教授手下从助手做起,他没有条件继续追寻一个已偏离主流方向的假说。
“万物皆需时间”
如何才能证实抑制性免疫细胞的存在?坂口志文确信它就存在于具有抑制功能的CD4 T细胞群体中,但细胞种类繁多,无法取得更具决定性的证据。幸运的是,坂口志文很快拿到一笔大牧场主遗孀设立的奖学金,覆盖了赴美求学8年的经费。
这时,美国免疫学界权威伊桑·谢瓦赫请博后重复坂口志文的实验。谢瓦赫原本出了名地拒斥“抑制性T细胞”理论,但发现小鼠自身免疫性炎症可以复现后,开始为坂口志文背书。更大的转机出现在分子生物技术的成熟上。坂口志文团队尝试了各种抗体,最终筛选出了CD25,从而证明若将正常小鼠体内能用CD25识别的CD4 T细胞移除,小鼠便会患上自身免疫疾病。1995年,坂口志文在《免疫学杂志》发文,宣布发现了一个全新的T细胞亚群,距离1977年最初萌生假说已过去近20年。2000年,在《细胞》杂志邀请下,坂口志文将这种细胞重新命名为“调节性T细胞”。
而今,74岁的坂口志文终于凭借自己26岁时那个被忽视的假说斩获诺贝尔奖,发现调节性T细胞及其对外周免疫耐受的重要性所获得的基础知识,推动了潜在新医学疗法的开发。
回顾自己的研究之路,坂口志文觉得自己受惠于诸多援手。“我认为,培养研究者需要做到两点:一是发现并扶持有趣的研究萌芽;二是对稍具成长性的研究给予更丰厚的支持。”他最深的感悟是“万物皆需时间”:“首先,需要时间让头脑中的知识在合适的位置沉淀下来;进而,还需要时间才能熟练运用它们。”而人类免疫学尚有极其丰富的现象等待发现,这门学问,才刚刚开始。 (摘自10月7日微信公众号“南风窗” 祖晓谦文)