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获奖者们背后的故事 | 2019拉斯克医学奖

 医学abeycd 2019-09-14
近日,2019年拉斯克医学奖得主名单公布。本次拉斯克医学奖的三个重要奖项授予了五位科学家和一个国际组织。其中,美国埃默里大学的Max D. Cooper、澳大利亚沃尔特和伊丽莎·霍尔医学研究所的Jacques Miller分享了基础医学研究奖。美国基因泰克公司的前科学家H. Michael Shepard、加州大学洛杉矶分校的Dennis J. Slamon、德国马克斯·普朗克生物化学研究所的Axel Ullrich分享了临床医学研究奖。公共服务奖则授予了国际组织全球疫苗免疫联盟Gavi。9月20日,颁奖典礼将在美国纽约举行。现在让我们了解一下获奖者们背后的故事吧。

B细胞和T细胞发现者

获得基础医学研究奖的Max D. Cooper博士和Jacques Miller博士,通过识别、定义B和T细胞的功能,揭示了适应性免疫应答的组织原理。这些发现定义了适应性免疫领域,并成为当前免疫学研究和临床研究的基石。
Max D. Cooper
Jacques Miller
B细胞在骨髓中发育,并通过使病原体失活或通过产生抗体标记病原体作出免疫反应。T细胞在胸腺中成熟,可以检测并杀死异常或受感染的细胞,并提醒B细胞注意病原体的存在。Miller表示:“这些细胞可以在分子水平相互交流。B细胞需要T细胞的帮助才能产生非常强的抗体。没有T细胞,B细胞在许多情况下不能产生正确的抗体。”
对于B细胞和T细胞的发现过程,两位科学家的独立研究起到了互相补充的效果。Miller的研究成果展示了胸腺在免疫功能中的重要性,Cooper则证明了B细胞和T细胞是作为两种不同细胞系存在于适应性免疫系统中。随后,Miller证实B细胞和T细胞之间的相互作用对于它们的发育成熟和功能是必不可少的。通过在鸡中展开实验,Cooper发现,一种被称为法氏囊的鸟类器官是B细胞成熟的地方,可B细胞不同发育阶段的特征。此外,Cooper及其同事还在哺乳动物中揭示了B细胞是如何在胎儿肝脏和骨髓中产生的。
Cooper回忆道:“我们认为,如果可以去除雏鸡孵化前已经发育的B细胞和T细胞,并去除法氏囊或胸腺,观察免疫系统的发展,就会清楚胸腺和法氏囊的功能了。研究发现,去除法氏囊可消除体液免疫,完全消除浆细胞和抗体的产生。因此,我们意识到免疫细胞有两个谱系存在:一个依赖胸腺的T细胞,一个依赖于法氏囊的B细胞。”随后,经过近10年的不断尝试,Cooper最终证明人体的B细胞来源于骨髓。
“我们可以利用其他信息创建模型,这对更好地理解免疫系统在恶性肿瘤、抗体产生缺陷及病毒感染患者易感性中的作用具有重要意义,”Cooper补充道。得益于B细胞和T细胞的发现,单克隆抗体技术和癌症免疫疗法得以发明发展,为人类对抗疾病做出了巨大的贡献。

单克隆抗体先锋

美国基因泰克公司前科学家H. Michael Shepard博士、加州大学洛杉矶分校Dennis J. Slamon教授、德国马克斯·普朗克生物化学研究所Axel Ullrich博士共同获得了临床医学研究奖。三位科学家因在Herceptin®(赫赛汀,曲妥珠单抗)发明方面进行了开创性研究,首次证明了单克隆抗体用于实体肿瘤治疗的可行性和有效策略,开辟了抗体治疗癌症的新途径。

H. Michael Shepard

Dennis J. Slamon

Axel Ullrich

Herceptin®是首个被证明能够阻止致癌蛋白的单克隆抗体。1998年,Herceptin®获批上市,成为全球首个被批准的人表皮生长因子受体-2(HER-2)单克隆抗体,适用于HER2阳性的乳腺癌、转移性胃癌和胃食管交界腺癌治疗。临床数据显示,与单独的化疗相比,Herceptin®与化疗联合使用可阻碍HER2阳性乳腺癌进展,并延长患者生存期。目前,Herceptin®已挽救了200多万女性乳腺癌患者。
“在了解到大多数化疗引起的可怕副作用后,我们的研究工作才开始,目的是找到一种有效的癌症疗法来杀死肿瘤细胞而不是正常组织,”Shepard回忆道。他和同事发现,高表达的酪氨酸激酶可以使肿瘤对巨噬细胞和先天免疫系统的免疫攻击产生抗性。
Shepard表示:“如果我们下调HER2致癌基因在肿瘤细胞中的表达,是否可以让肿瘤细胞再次对先天免疫系统敏感?令人惊讶的是,当我们将一种抗体放在过度表达HER2的肿瘤细胞上时,它们确实对免疫细胞变得敏感。”
随后,他们发现,约20%~25%的乳腺癌患者存在HER2基因的过度表达。这种改变不是通过遗传得到的,而是个体获得的。并且这种基因改变与更具侵袭性的乳腺癌亚型相关,可导致疾病的快速复发和更低的存活率。研究显示,将相关抗体添加到人乳腺癌细胞时,可极大地抑制癌细胞在培养板中的生长。在动物试验中,该抗体可显著抑制或完全抑制肿瘤的生长。

扩大全球疫苗获取途径

疫苗的发现可谓是人类发展史上一件具有里程碑意义的事件。接种疫苗是预防和控制传染病最经济、有效的公共卫生干预措施,也是减少疾病发生、减少医疗费用的有效手段。
国际组织疫苗联盟Gavi获得了2019年拉斯克公共服务奖。Gavi成立于2000年,目的是确保以合理的价格为世界儿童提供足够的疫苗供应,加速新疫苗的开发和部署,并加强医疗保健系统建设。据悉,Gavi已经为全世界7.6亿多儿童接种疫苗作出了贡献,拯救了73个国家的1300多万人的生命。

Seth Berkeley

“现在,世界上86%的儿童能够使用DPT疫苗,这是一项令人难以置信的成就,”Gavi首席执行官Seth Berkeley博士说道,“但这也意味着还有14%的儿童无法获得。如何覆盖这些儿童?Gavi的实践过程,不仅可以拯救生命,还能为发现新的疫苗做准备。我相信,科学将为我们带来疟疾疫苗、结核病疫苗,甚至艾滋病疫苗。”

编者按

拉斯克医学奖在生命科学、医学领域素有“诺贝尔奖风向标”之称。拉斯克医学奖的设立旨在表彰医学领域作出突出贡献的科学家、医生和公共服务人员,促进了基础科学的潜在转化,以解决未得到满足的医疗需求以及公共卫生实践。2019年拉斯克医学奖各奖项授予了B细胞和T细胞发现者、乳腺癌靶向疗法以及疫苗联盟Gavi,这三个方向都对现代免疫学发展有着突出贡献。B细胞和T细胞的发现奠定了人体免疫系统研究的基石,促进了单克隆抗体技术、免疫疗法以及疫苗的研发和发展。近年来,依据免疫系统开发的多种治疗方法越来越接近临床,为人类对抗癌症、慢性病等棘手疾病带来了新技术途径,有望为更多疾病提供多样性治疗方案。 
参考资料:
1.2019 Lasker Award Winners: B and T Cell Discoverers, Cancer Therapy Developers, and Gavi  
2.Laskers Go to Immunologists, Developers of Breast Cancer Therapy

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