B淋巴細(xì)胞的掃描電鏡照片

該成果所產(chǎn)生的影響再怎么高估都不為過(guò)。在接下來(lái)的幾年里，單克隆抗體遍布實(shí)驗(yàn)生物學(xué)的所有角落。

1963年，當(dāng)MaxDaleCooper加入RobertGood在美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室時(shí)，免疫學(xué)領(lǐng)域出現(xiàn)了兩個(gè)陣營(yíng)。它們彼此都非常不喜歡對(duì)方。

當(dāng)時(shí)，免疫學(xué)研究的核心問(wèn)題是脊椎動(dòng)物如何調(diào)整自己的防線(xiàn)以應(yīng)對(duì)細(xì)菌和病毒，而后兩者的化學(xué)物質(zhì)表現(xiàn)出幾乎無(wú)限的多樣性。在加入Good實(shí)驗(yàn)室的兩年里，Cooper作出了一項(xiàng)關(guān)于淋巴細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)，其被證明為破解上述謎團(tuán)并最終統(tǒng)一該研究領(lǐng)域的兩大陣營(yíng)起到了至關(guān)重要的作用。

50年前，Good、Cooper和他們的同事RaymondPeterson在《自然》雜志上發(fā)表論文，提出淋巴細(xì)胞有兩種類(lèi)型的觀(guān)點(diǎn)。這左右了現(xiàn)代免疫學(xué)的進(jìn)程，并且影響了對(duì)免疫缺陷疾病和免疫系統(tǒng)腫瘤的研究和治療以及強(qiáng)大的研究工具和治療方法??單克隆抗體的發(fā)展。

關(guān)于克隆的戰(zhàn)爭(zhēng)

20世紀(jì)60年代，其中一個(gè)陣營(yíng)的免疫學(xué)家主要關(guān)注化學(xué)術(shù)語(yǔ)，并在當(dāng)時(shí)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。該陣營(yíng)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，抗體分子是擁有兩個(gè)結(jié)合位點(diǎn)的蛋白質(zhì)，能識(shí)別大量外在分子（抗原），甚至是合成抗原。同時(shí)，抗體由兩種重鏈和兩種輕鏈組成。其中，每個(gè)重鏈和輕鏈N末端的氨基酸多變，而C末端相對(duì)穩(wěn)定。

第二個(gè)陣營(yíng)關(guān)注的是細(xì)胞和整個(gè)有機(jī)體水平上的免疫學(xué)。在該陣營(yíng)中，克隆選擇學(xué)說(shuō)當(dāng)時(shí)正越來(lái)越被接受。該理論認(rèn)為淋巴細(xì)胞是多樣的，而且每個(gè)細(xì)胞都是獨(dú)特的或者可以生成克隆。每個(gè)細(xì)胞都擁有一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的表面受體，當(dāng)其與抗原結(jié)合時(shí)，會(huì)觸發(fā)細(xì)胞的克隆和擴(kuò)散。該理論由澳大利亞墨爾本沃爾特和伊萊扎霍爾醫(yī)學(xué)研究所（WEHI）的FrankMacfarlane和芝加哥大學(xué)的DavidTalmage于20世紀(jì)50年代提出�？寺∵x擇學(xué)說(shuō)為免疫學(xué)提供了概念框架，但關(guān)于其存在和作用機(jī)制的證據(jù)一直沒(méi)有找到。

1961年，同在WEHI工作的JacquesMiller發(fā)現(xiàn)，胸腺被移除的小鼠并未像動(dòng)物通常表現(xiàn)的那樣，對(duì)來(lái)自其他種群小鼠的植皮手術(shù)產(chǎn)生排斥反應(yīng)。這表明胸腺是一類(lèi)能調(diào)節(jié)排斥反應(yīng)等現(xiàn)象的關(guān)鍵細(xì)胞源，但該實(shí)驗(yàn)并未獲得廣泛認(rèn)可。當(dāng)時(shí)，研究人員認(rèn)為，淋巴細(xì)胞是抗體的唯一來(lái)源。不過(guò)，免疫學(xué)家并不知道產(chǎn)生抗體的淋巴細(xì)胞和參與移植排斥反應(yīng)的淋巴細(xì)胞是否以及如何關(guān)聯(lián)。

以此為背景，身為兒科專(zhuān)家和臨床免疫學(xué)家的Cooper開(kāi)展了一系列臨床觀(guān)察，這為發(fā)現(xiàn)有兩種淋巴細(xì)胞類(lèi)型存在提供了早期的線(xiàn)索。一種同X染色體相關(guān)的疾病??維斯科特?奧爾德里奇綜合征的患者，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的、與免疫缺陷相關(guān)的皰疹病毒病變。不過(guò)，這些人擁有很高水平的抗體。與之相反，患有同X染色體相關(guān)的遺傳性免疫缺陷丙種球蛋白缺乏癥的男孩能控制這種病毒感染，盡管他們?nèi)狈�抗體反應(yīng)。這表明產(chǎn)生抗體的淋巴細(xì)胞和來(lái)自胸腺的、可產(chǎn)生移植排斥反應(yīng)的淋巴細(xì)胞可能是兩種不同的類(lèi)型。

關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)

Cooper是少數(shù)幾位發(fā)現(xiàn)這種矛盾結(jié)論中所藏線(xiàn)索的免疫學(xué)家之一。他和Good決定重新研究雞的腔上囊和胸腺所起的作用。直到那時(shí)，關(guān)于雞的器官移除研究還有著相互矛盾的結(jié)果。Cooper推斷，這些差異之所以會(huì)出現(xiàn)，是因?yàn)橐恍╇u可能在器官被移除前便擁有了免疫細(xì)胞。他的解決辦法是在移除器官后1天用放射線(xiàn)照射孵化的雛雞，這會(huì)消除在雞孵化前由其腔上囊或胸腺產(chǎn)生的任何細(xì)胞。因此，這些雛雞能揭示這兩個(gè)器官在免疫系統(tǒng)發(fā)育中所起的作用。

1965年1月9日，研究結(jié)果在《自然》雜志發(fā)表，引起廣泛關(guān)注。沒(méi)有腔上囊并經(jīng)放射線(xiàn)照射的雞被注射牛血清白蛋白或布魯氏菌后，均未產(chǎn)生抗體。來(lái)自這些雛雞的血清完全缺乏主要的抗體類(lèi)型。然而，依賴(lài)胸腺的脾臟白髓區(qū)完全正常。這種反差極大的表型極易讓人聯(lián)想到同X染色體相關(guān)的丙種球蛋白缺乏癥患者。

次年，Cooper和同事在一篇發(fā)表于《實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)期刊》的重要論文中擴(kuò)展了他們的開(kāi)創(chuàng)性研究。他們利用不含腔上囊和胸腺的輻照雛雞，闡明了由這兩種器官產(chǎn)生的免疫細(xì)胞所具有的不同功能。同時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)抗體反應(yīng)需要來(lái)自腔上囊的B細(xì)胞，而來(lái)自胸腺的T細(xì)胞則能夠調(diào)節(jié)遲發(fā)型超敏反應(yīng)、移植物抗宿主的排斥反應(yīng)和植皮排斥反應(yīng)。

針對(duì)免疫缺陷疾病的兩種淋巴細(xì)胞模型的解釋力是巨大的。由于同X染色體相關(guān)的丙種球蛋白缺乏癥患者在抗體產(chǎn)生上有缺陷，但在細(xì)胞免疫方面正常，因此他們的疾病或許只能歸因于B細(xì)胞發(fā)育缺陷。相反，細(xì)胞免疫和基于抗體的免疫都嚴(yán)重缺乏的瑞士型無(wú)丙種球蛋白血癥，可能是由一種對(duì)T細(xì)胞和B細(xì)胞均有影響的前體細(xì)胞缺陷引起的。一點(diǎn)也不奇怪的是，相較于免疫學(xué)家，臨床醫(yī)生更能接受Cooper的發(fā)現(xiàn)。

接下來(lái)，Cooper面臨的最重要問(wèn)題是在哺乳動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)同腔上囊作用相同的器官。在隨后的近10年間，該研究的關(guān)聯(lián)性和通用性一直備受爭(zhēng)議。

在哺乳動(dòng)物中找到和腔上囊作用相同的器官被證實(shí)異常艱難。起初，Cooper和同事懷疑腸道組織是B細(xì)胞的來(lái)源。他們?cè)谶@個(gè)死胡同里花費(fèi)了巨大的精力。

1974年，答案最終浮出水面。當(dāng)時(shí)，Cooper和來(lái)自英國(guó)倫敦大學(xué)學(xué)院的MartinRaff、JohnOwen從懷孕14天的小鼠中獲得其胚胎肝臟細(xì)胞。在4～7天的培養(yǎng)之后，B細(xì)胞產(chǎn)生了。與此同時(shí)，由來(lái)自WEHI的GustavNossal和瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)的PierreVassalli領(lǐng)導(dǎo)的小組利用小鼠骨髓細(xì)胞有了類(lèi)似發(fā)現(xiàn)。換句話(huà)說(shuō)，造血或形成血液的組織在哺乳動(dòng)物中充當(dāng)了腔上囊在雞中所起的作用。

到了20世紀(jì)70年代末，這種對(duì)于不同淋巴細(xì)胞類(lèi)型的理解開(kāi)始改變白血病和淋巴瘤的治療。如今，這些腫瘤的細(xì)胞起源可被用來(lái)對(duì)癌癥進(jìn)行分類(lèi)，并制定不同的治療方法。因此，急性淋巴細(xì)胞白血病可能源自B細(xì)胞或T細(xì)胞，亦或兩者都不是，而非霍奇金和伯基特淋巴瘤源自B細(xì)胞。針對(duì)這些腫瘤的不同療法的效果如何，通常和它們的分類(lèi)密切相關(guān)。

藥物和疫苗

B淋巴細(xì)胞生物學(xué)所產(chǎn)生的最大影響之一是雜交瘤的發(fā)明，這是一種可無(wú)限繁殖產(chǎn)生抗體的細(xì)胞系。1975年，來(lái)自英國(guó)劍橋MRC分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的GeorgesK??hler和CésarMilstein報(bào)道稱(chēng)，他們將B細(xì)胞同一種骨髓瘤細(xì)胞融合后，得到的雜交細(xì)胞可不間斷產(chǎn)生特定抗體。這就是單克隆抗體技術(shù)的起源，并使K??hler、Milstein和NielsJerne獲得1984年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

該成果所產(chǎn)生的影響再怎么高估都不為過(guò)。在接下來(lái)的幾年里，單克隆抗體遍布實(shí)驗(yàn)生物學(xué)的所有角落。這些分子是一類(lèi)可被用來(lái)鑒定、分離研究人員感興趣的幾乎任何分子或細(xì)胞的潛在特定試劑。在臨床上，單克隆抗體已成為最有力的診斷和治療方式之一。

Cooper的發(fā)現(xiàn)還為回答克隆選擇學(xué)說(shuō)的最根本問(wèn)題奠定了基礎(chǔ)，即克隆多樣性是如何產(chǎn)生的。1976年，SusumuTonegawa闡明了該問(wèn)題：B細(xì)胞通過(guò)結(jié)合3種類(lèi)型的基因片段“召集”了多個(gè)系列的抗體。

最終，這些在化學(xué)水平上得到詳細(xì)闡明的抗體，如今在基因、細(xì)胞和組織層次上也有了更好的理解。到20世紀(jì)80年代中期，T細(xì)胞的克隆屬性也被解釋清楚。通過(guò)發(fā)現(xiàn)B細(xì)胞和T細(xì)胞，Cooper和同事開(kāi)啟了一系列具有里程碑意義的發(fā)現(xiàn)，并最終統(tǒng)一了該領(lǐng)域中的化學(xué)和分子陣營(yíng)。

不過(guò)，B淋巴細(xì)胞生物學(xué)仍存在一些關(guān)鍵問(wèn)題。尤其是在開(kāi)發(fā)針對(duì)HIV、流感和很多其他致病原的疫苗時(shí)，還有很多未被滿(mǎn)足的要求。理解B細(xì)胞如何被選擇分化成保護(hù)身體免受感染的長(zhǎng)壽細(xì)胞，將為人們?cè)趯?shí)證研究失敗的地方提供指導(dǎo)。

隨著這些發(fā)現(xiàn)繼續(xù)影響人類(lèi)健康，記住它們?cè)醋?0年前Cooper利用雛雞進(jìn)行的一次實(shí)驗(yàn)仍然有著重要意義。

本文來(lái)自：逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/699720.html

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