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第19期

出刊日:2012-01-15

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從諾貝爾醫學獎談免疫學

最新的諾貝爾醫學獎由三位免疫學者獲得,他們之前的研究為人類免疫系統的活化及調節機轉提供完整解釋,並為將來癌症、病毒感染及免疫失調疾病的治療,提供新的研究方向。
諮詢/江伯倫 (臺大醫院小兒部過敏免疫風濕科主任醫師、臺大醫院小兒科及臨床醫學研究所教授)
撰稿/林孟怜
 
 
2011年的諾貝爾醫學獎首次頒給了已過世的加拿大學者史坦曼(Ralph Steinman),而另一半的獎項則由盧森堡籍的霍夫曼(Jules Hoffmann)與美國籍的比尤特勒(Bruce Beutler)共享。三位免疫學者獲獎,令人對這領域的發展更感好奇。
 

三位免疫學專家的研究

1973年,史坦曼最先發現除了位在皮膚上的蘭格罕細胞(Langerhans cells)外,在淋巴系統裡也發現類似可以處理抗原的細胞。因為這些細胞有如樹枝狀的突起,因而命名為樹突細胞(dendritic cells)。
 
樹突細胞最重要的功能,是在接觸到外來的病原體、病毒、細菌等時,能將牠們吞噬並帶回淋巴結或其他淋巴器官裡處理,之後活化淋巴組織中的T細胞與B細胞,T 細胞便能殺死遭病毒感染的細胞,而B細胞則能製造抗體,讓人以後再度遭遇相同的病毒感染時,能有免疫力。因此,在啓動免疫反應中,樹突細胞扮演很重要的角色,也是處理和呈現抗原能力很強的細胞(就是抗原呈現細胞,antigen-presenting cells是專有名詞)。
 
霍夫曼則是在1996年研究果蠅如何對抗感染時,發現Toll基因的產物在對抗外來病原體與活化防禦系統有很大的關係。Toll基因是啟動先天免疫系統反應的重要基因,沒有此基因,果蠅無法測知入侵的細菌感染,因此無法與其對抗。
而比尤特勒近一步在1998年時,發現人類身上有一種接受器(receptor)與此Toll基因的產物相似,因而把此種接受器命名為Toll-like receptor,並發現樹突細胞的活化必須經由此Toll-like receptor的訊息傳導才能完成。至此,這三位學者的研究完整地將人類免疫反應的活化與調節,提供了完整的解釋。
 

對人類醫學的貢獻與應用

樹突細胞是處理抗原很強的細胞,將其培養後,目前最大的應用在於癌症治療的研究。若把患者身上的癌症細胞取出,並與同一患者的樹突細胞一同處理並培養,使其數量變多,再將這些樹突細胞打回患者身上,便可引發出較強的免疫反應,進而殺死體內的癌細胞。
 
此種治療可對付化療、手術等無法徹底清除的少量癌細胞,在美日等國都已有醫學中心應用此技術。台灣在臨床試驗的申請通過後,也可進行同樣的研究。
 
樹突細胞另一方面的應用是藥物篩檢。例如,若能找到可促進樹突細胞活化的成分,就能用來研發成為增強免疫能力的藥物。另外,如果找到可與Toll-like receptor結合的配合體(ligand),就能加入疫苗中作為佐劑(adjuvant),以活化樹突細胞來誘發更強的免疫反應。
 
此外,免疫調控方面的研究,最近幾年也因樹突細胞而蓬勃發展。例如,對抗外來病原體、癌細胞有關的第一型T細胞、與過敏有關的第二型T細胞、與發炎疾病有關的第17型T細胞、和可調控疾病的調節性T細胞等發現,都是將來開發藥物重要的關鍵。像是2011年初由台大研究團隊所發表可以治療氣喘的藻藍蛋白,就是由樹突細胞平台所產生的結果。

未來疾病治療的發展

若能應用樹突細胞強化患者的免疫反應,在癌症治療中無法以化學療法徹底殺死的癌細胞,或是C型肝炎中仍然存活的少數病毒,則都有可能完全清除。因此,未來也許可以發展出在適當的時機,應用免疫療法配合傳統療法的治療流程,以增加不復發、不轉移的可能,進而轉變對癌症治療的方式。
 
此外,若能利用調節性T細胞的功能,則有可能對風濕性疾病、過敏、器官移植等的治療有突破性的發展。
 
不管是在醫學臨床上的應用,或在免疫學研究的貢獻上,三位學者的成就都舉足輕重,獲得諾貝爾醫學獎也是實至名歸。
 

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