30年后摘得諾獎，一個叛逆“東亞小孩”的勝利

今年諾貝爾生理學或醫學獎的主角，相信喜歡《工作細胞》的二次元都不陌生——這位身著制服、冷靜干練的金發御姐，就是調節性T細胞（Treg）。

人體內每天都在上演一場場看不見的攻防戰，免疫系統是駐扎在戰場上的一支強大軍隊，為我們抵御成千上萬種病毒、細菌和其他微生物的侵襲。免疫系統對異物過度反應會引起過敏，如果不分敵我攻擊自身組織、細胞，則可能讓人患上自身免疫性疾病，例如I型糖尿病、系統性紅斑狼瘡、類風濕性關節炎等。

在大多數時候，為什么這支軍隊不會錯誤地攻擊“自己人”？研究者們曾長期認為答案在于中樞免疫耐受（central tolerance），即T細胞（免疫細胞的一種）在成熟過程中會經歷篩選，清除那些識別自身組織的細胞。但這一機制并非萬無一失。

有害T細胞是如何被清除的

外周免疫耐受機制是第二道保險。日本免疫學家坂口志文（Shimon Sakaguchi）率先發現了調節性T細胞——Treg，這群在免疫系統中充當“剎車”的關鍵細胞，美國分子生物學家瑪麗·布倫科（Mary E. Brunkow）和美國免疫學家弗雷德·拉姆斯德爾（Fred Ramsdell）則找到了剎車的“主控開關”基因Foxp3，三位科學家榮獲2025年諾貝爾生理學或醫學獎。

這些在外周免疫耐受方面的新發現揭示了免疫功能調控的平衡機制，正在催生開發治療自身免疫性疾病、癌癥及移植排斥反應的新策略，但當初與調節性T細胞的相遇過程卻無比曲折。

故事的主人公之一坂口志文從京都大學研究生院退學，去癌癥中心做無薪科研員，為免簡歷“空窗”，一度在京都大學附屬醫院輸血部打工的同時繼續業余研究，學界對“抑制性T細胞”相關假說的拋棄還“誤傷”了他的階段性成果。1995年，他宣布發現了一個全新的T細胞亞群，2003年驗證了調節性T細胞最顯著的分子標記Foxp3基因，而今獲得諾獎認可，一路逆流而上，終于柳暗花明。

東亞“非主流”小孩

如果不是熱衷哲學的高中教師老爸勸他走理科道路，坂口志文說不定會成為一名藝術生。

1951年，坂口志文出生在滋賀縣長浜町，在琵琶湖和伊吹山的自然環繞中長大，父親曾在京都大學研習哲學，家中藏書眾多，他喜歡在家里懶懶地躺著看書，小學時就戴上了眼鏡。中學時，他曾想成為一名畫家或者雕塑家，忙于美術部活動，樂此不疲地參加比賽收集獎狀，“整個中學都沒怎么用心學習”。

他覺得自己沒有特別擅長的科目，各科成績都過得去，而父親覺得學理科更有利，母親一族世代在鄉間行醫，他動了讀醫學院的念頭，朦朧地憧憬成為像卡爾·雅斯貝爾斯這樣的哲學家、精神病學家。

高中時的坂口志文

高中復讀一年后，坂口志文考入京都大學醫學部，大學紛爭讓他意識到自己不適合成為一名精神科醫生，一次講座讓他感受到了免疫學與哲學相通的魅力：免疫是識別并清除體內異物的機制，區分“自我”與“非我”的邊界會發生劇烈動蕩。

為了學習免疫學，坂口志文進入病理學研究室繼續深造，手頭的課題讓他興致缺缺，這時，愛知縣癌癥中心西塚泰章（Yasuaki Nishizuka）教授團隊的一篇論文引起了他的注意。

西塚團隊摘除出生3天小鼠的胸腺，而胸腺是免疫細胞T細胞成熟的場所（T即胸腺“Thymus”的首字母），包括巡邏全身警示其他免疫細胞發起攻擊的輔助性T細胞（helper T cell），以及負責清除異物和被感染細胞的殺傷性T細胞（killer T cell）等。

T細胞如何發現病毒

理論上摘除胸腺后免疫反應應當減弱，但結果恰恰相反，實驗小鼠在卵巢等多個器官出現了自身免疫性炎癥，也就是說免疫細胞過度活躍開始攻擊自身。

這一發現當時并未引起學界廣泛關注，但坂口志文已經對背后機制深深著迷。1977年，他毫不猶豫地從研究生院退學，成為愛知縣癌癥中心一名無薪研究員，以此現象為起點深耕免疫學，立志在40歲前建立起普適性理論。

坂口志文最先想到的假設是攻擊自身的免疫細胞出生即存在，而胸腺中可能存在一些能抑制它們的特殊細胞。當時存在“抑制性T細胞”的假說已經全球流行，但這種細胞似乎只在特定條件下才能出現，而“摘除小鼠胸腺會導致自身免疫性炎癥”是個清晰的常態。

“即使是流行的理論，若無法解釋眼前的現象，也沒有必要強行采納。”坂口志文決定按自己的思路追尋假說。

他首先摘除了出生三天小鼠的胸腺以誘發炎癥，然后將從正常小鼠胸腺中提取的一整套T細胞移植回去，炎癥消退了。利用當時最前沿的單克隆抗體技術對T細胞進行分類后，他發現實驗中抑制免疫反應的T細胞表面攜帶了CD4蛋白，而當時學界公認的“抑制性T細胞”則被認為攜帶CD8蛋白，這表明他找到的細胞并非業內轟動的所謂“抑制性T細胞”。

啟發了坂口的實驗

為了獲取學位，坂口志文返回京都大學將發現整理成博士論文，他確信這種抑制免疫的細胞常態存在于小鼠體內。進一步地，他準備了因基因缺陷而完全喪失T細胞的小鼠，然后將正常小鼠的CD4 T細胞分成不同部分，移植了其中被認為不包含抑制性細胞的T細胞群體，小鼠出現自身免疫性炎癥；接下來移植了包括CD4 T細胞在內的全部T細胞，這次則未發生炎癥。

由此可見，具有CD4的T細胞中既存在攻擊自身的類型，也存在抑制這種攻擊的類型，不同亞型相互制衡以維持免疫穩定。

坂口志文的“哲學”剛形成之時，厄運降臨了——學界始終無人能夠客觀證實“抑制性T細胞”的真實存在，研究者們紛紛放棄了這個假說。他于1985年發表的核心論文正值這一時期，即便他強調自己研究的是不同的東西，也無人問津。在當時的日本，研究者必須在特定教授手下從助手做起，他沒有條件繼續追尋一個已偏離主流方向的假說。

病鼠的啟示

如何才能證實抑制性免疫細胞的存在？坂口志文確信它就存在于具有抑制功能的CD4 T細胞群體中，但細胞種類繁多，無法取得更具決定性的證據。幸運的是，坂口志文很快拿到一筆大牧場主遺孀設立的獎學金（Lucille P. Markey Charitable Trust），覆蓋了赴美求學8年的經費。

他決定逐一證明這種具有抑制功能的T細胞與各種已知的自身免疫疾病都有關聯。基因突變、輻射、化學藥物、病毒感染等都可能成為自身免疫疾病的導火索，促使免疫系統開始攻擊自身。

傳統的觀點認為，免疫細胞不可能去攻擊正常的自身組織，是輻射或病毒導致自身的細胞或組織發生變異，免疫細胞再進行攻擊。

而坂口志文認為，攻擊自身的免疫細胞天生存在，只是同時存在著抑制這些細胞的機制，所以才相安無事——輻射或病毒必定是通過破壞抑制性細胞引發自身免疫疾病的。他通過給小鼠投喂化學藥物或注射病毒來誘發自身免疫性疾病，然后逐一證明每一種情況都與具有抑制功能的CD4 T細胞有關，八年間一步步發表這些成果，但觀點仍未被廣泛接受。

調節性T細胞如何保護我們

這時，美國免疫學界權威伊桑·謝瓦赫（Ethan Shevach）請博后重復坂口志文的實驗。謝瓦赫原本出了名地拒斥“抑制性T細胞”理論，但發現小鼠自身免疫性炎癥可以復現后，開始為坂口志文背書。

更大的轉機出現在分子生物技術的成熟上，針對各種細胞表面分子的單克隆抗體開始被制備出來，如果能夠特異性識別出具有抑制功能的CD4 T細胞的表面分子，以此作為識別這種細胞的標記，那么就能確認這種抑制性T細胞的存在了。

坂口志文團隊嘗試了各種抗體，最終篩選出了CD25，從而證明若將正常小鼠體內能用CD25識別的CD4 T細胞移除，小鼠便會患上自身免疫疾病，這即表明這種CD25陽性的CD4 T細胞具備抑制免疫反應的能力，隨后不久謝瓦赫便重復了實驗證實了坂口志文的結論。

坂口定義了一種新的T細胞類型

1995年，坂口志文在《免疫學雜志》發文，宣布發現了一個全新的T細胞亞群，距離1977年最初萌生假說，已過去了近20年，越來越多人開始重復他的實驗，利用CD25標記發表新的論文。2000年，在《細胞》雜志邀請下，坂口志文將這種細胞重新命名為“調節性T細胞”。

盡管坂口文的發現非常關鍵，但當時的科學界依然存在疑慮，有批評者認為CD25可能只是T細胞激活的標志，而不是一個特定細胞譜系的標志。要證明“調節性T細胞”并非改頭換面的“抑制性T細胞”理論，還需要更確鑿的證據。

而區別細胞本質不同的證據，就是它們體內的基因。相同的細胞基因序列相同，但執行不同功能的細胞會表達不同的基因。如果能夠找到區分調節性T細胞和其他T細胞的關鍵基因，問題就迎刃而解。

這個關鍵線索正來自另外兩位諾獎得主瑪麗·布倫科（Mary E. Brunkow）和弗雷德·拉姆斯德爾（Fred Ramsdell）手下研究的一種名為“多鱗屑（scurfy）小鼠”的突變體，一些雄性小鼠出生時皮膚呈現鱗屑和脫皮，脾臟和淋巴腺極度腫大，只能存活幾周。

1990年代，研究人員開始調查為什么小鼠會如此嚴重地患病。結果顯示，它們的自身器官正遭到T細胞的攻擊，組織被破壞。雄性攜帶這種突變會致命，雌性小鼠則不會受到影響，那么出問題的一定是小鼠X染色體上的某個基因。

Brunkow和Ramsdell當時正在美國Celltech Chiroscience公司任研究員，這家生物技術公司致力于開發治療自身免疫疾病的藥物。他們意識到，如果能理解小鼠發病的分子機制，就能洞察自身免疫疾病是如何產生的，因此他們決定尋找多鱗屑小鼠的突變基因。

免疫系統的哲學

小鼠X染色體上的DNA鏈大約由1.7億個堿基對組成，在技術日新月異的今天，科學家們可以在幾天內繪制出小鼠的完整基因組并找到一個突變基因。但這個任務在當時無異于大海撈針，論運氣，Brunkow和Ramsdell更是非酋中的非酋。

基因定位結果表明，scurfy突變位于X染色體的中部，二人將潛在區域縮小到了大約50萬個堿基對，開始對該區域進行詳細測序。這個過程耗時極長，確認該區域包含20個潛在基因后，下一個挑戰是在健康小鼠和多鱗屑小鼠之間比較這些基因。他們一個接一個地檢查，直到第20個也就是最后一個基因時，他們才終于找到了scurfy突變。

這類基因通過調控其他基因活性影響細胞發育，布倫科和拉姆斯德爾將其命名為?Foxp3?。

布倫科和拉姆斯德爾發現多鱗屑小鼠體內的突變基因Foxp3?

非酋也有意外收獲，Brunkow和Ramsdell懷疑一種罕見的自身免疫疾病——?IPEX綜合征?可能是人類版本的“多鱗屑小鼠”疾病。通過基因數據庫比對，人類IPEX病的病因正是由于人體X染色體上的Foxp3基因突變導致的，Foxp3基因的確與自體免疫的調節相關。

2003年，坂口志文、Ramsdell和另一位科學家Alexander Rudensky幾乎同時驗證，Foxp3是決定調節性T細胞的特征的主控基因，調控其大部分的生物學功能，是制造和控制調節性T細胞的總開關，只有表達Foxp3基因的T細胞才能夠起到抑制過度活躍的免疫細胞的功能，這個顯著的分子標記決定了調節性T細胞是一類特定的細胞。

至此，從基因到疾病，終于被一條線串聯了起來，調節性T細胞與人類疾病的深刻關聯得以明確。而今，74歲的坂口志文終于憑借自己26歲時那個被忽視的假說斬獲諾貝爾獎，發現調節性T細胞及其對外周免疫耐受的重要性所獲得的基礎知識，推動了潛在新醫學療法的開發，未來的醫學將不再僅僅是增強或抑制免疫力，而是懂得如何去精巧地調節。

例如，對腫瘤的圖譜分析表明，癌細胞可以吸引大量的調節性T細胞來保護自己免受免疫系統的攻擊。因此，研究人員正試圖找到方法來拆除這堵調節性T細胞構成的墻，以便免疫系統能夠攻擊腫瘤；而在治療自身免疫性疾病時，則反過來增加調節性T細胞的數量和活性，調停身體中的“內戰”。

癌細胞會吸引調節性T細胞作偽裝，躲過免疫系統的攻擊

器官移植后也可以適時調控免疫系統，其中一種策略是從患者體內分離出調節性T細胞，在實驗室中擴增后再回輸給患者，使其體內擁有更多的調節性T細胞。在某些情況下，研究人員還會修飾這些T細胞，在其表面貼上像地址標簽一樣起作用的抗體，以便把這些“細胞保安”派往移植的肝臟或腎臟等器官，保護該器官免受免疫系統的攻擊。

回顧自己的研究之路，坂口志文覺得自己受惠于諸多援手。“近來研究越來越需要資金，對于立志科學的年輕人來說，處境頗為嚴峻。我認為，培養研究者需要做到兩點：一是發現并扶持有趣的研究萌芽；二是對稍具成長性的研究給予更豐厚的支持。”

他最深的感悟是“萬物皆需時間”：“真正理解一件事，并非讀點什么就能立刻做到。首先，需要時間讓頭腦中的知識在合適的位置沉淀下來；進而，還需要時間才能熟練運用它們。我本希望能在40歲前證明自己的假說，卻遠遠超出預期。”

他認為，無論哪個學術領域，更具普適性的理論總是優美的。研究者必須不斷將自己的工作置于更宏大的圖景中進行定位。在此過程中，需不斷將自己的思路與他人的進行比較，仔細思量自己的理論解釋了什么，解釋到何種程度，以及不足之處何在。而人類免疫學尚有極其豐富的現象等待發現，這門學問，才剛剛開始。

作者 |祖曉謙

編輯 |向現

值班主編 | 吳擎

排版 | 阿車