免疫系统的主要功能是能够识别“自我”,并抵御外来病原体的感染。为此,免疫系统设有两道防线,*道防线被称为先天免疫或固有免疫,它在进化中相对稳定,几乎存在于所有动植物中。固有免疫的特点是即时性和非特异性,它包括多种组织和细胞如皮肤组织、肥大细胞、杀伤细胞及具有吞噬功能的细胞(如巨噬细胞、中性粒细胞)等。当病毒、细菌或寄生虫入侵机体后,固有免疫系统迅速做出反应,以消灭入侵者。
如*道防线不能有效中止感染,机体启动第二道防线,即获得性免疫,又称适应性免疫。它是脊椎动物从进化中发展出的一种复杂的免疫应答形式,主要由T、B淋巴细胞发挥作用,具有高度特异性以及免疫记忆功能。获得性免疫能够针对病原体的特定抗原产生特异性反应,并对相同病原体的再次入侵产生更强烈的应答。
虽然免疫学家几十年来一直探索固有免疫的原理或机制,但未获突破性结果。直到1996年,奥夫曼发现Toll受体对果蝇抵御感染的重要作用。进而,博伊特勒发现细菌内毒素LPS引发的败血症是通过Toll受体导致的。因此,这两位免疫学家的工作揭示了*道防线即先天性免疫发挥作用的一种关键机制,为认识相关病理如炎症以及开发药物提供了新的策略。他们的论文被数千次引用,形成了免疫学新的研究热点。
与以上两位免疫学家的研究不同,斯坦曼的发现则是回答了一个重要免疫学问题——第二道防线即获得性免疫是如何启动或激活的。树突状细胞及其功能的研究也因此成为近20年来免疫学的一个新的热点研究领域。目前已知树突状细胞可表现为不同亚型,分泌多种细胞因子,它在体内的分化发育及迁移已被揭示。树突状细胞不仅调节T淋巴细胞对抗原的激活或耐受,而且能够间接通过T淋巴细胞或直接作用于B淋巴细胞从而影响B淋巴细胞的生长及抗体产生。免疫学家认为,树突状细胞在激活及调节适应性免疫中可能起“指挥官”样的作用。由于树突状细胞在调节免疫功能中的重要性,它成为研究感染、自身免疫、移植、肿瘤及开发疫苗的靶标。斯坦曼晚年致力于研究树突状细胞疫苗,在患胰腺癌后,他将自己设计的疫苗应用到自身。据称,这种疫苗延长了他的生存。近年,科学家们已开始将树突状细胞疫苗用于治疗艾滋病及肿瘤。
免疫学的研究成果不仅加强了人们对免疫系统及其功能的认识,而且对人及动物的疾病预防及治疗做出了巨大贡献。zui典型的例子是科学家根据免疫学知识及原理设计开发出许多疫苗,用于预防人及动物的多种传染病。再有,曾获诺贝尔奖的单克隆抗体技术也已开花结果,目前许多单克隆抗体广泛应用于临床诊断及治疗,如白血病的诊断分型以及利妥昔单克隆抗体(Rituximab)治疗淋巴瘤等。此外,科学家近年发现许多潜在的药物靶标,正在研究开发新的生物或化学药物。
免疫学的中心任务是探索免疫系统的核心功能,即免疫系统是如何识别自身抗原,并对自身组织细胞产生免疫耐受,以及如何识别外来病原体,以消除或中止感染。为完成这些功能,免疫系统需要进行复杂的网络式的内部调节。在近60年的时间里,现代免疫学对这些关键免疫学问题的研究已取得一系列重要成果。本年度三位诺贝尔生理学或医学奖获得者揭示了免疫系统激活及应答的一些关键机制。但是,这不是对免疫功能认识的终结,离弄清免疫系统的奥秘还相距很远,正如斯坦曼生前说道:“一切还只是刚刚开始……”。