2025年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎公布，授予瑪麗·布倫科（Mary E. Brunkow）, 弗雷德·拉姆斯德爾（Fred Ramsdell）和坂口志文（Shimon Sakaguchi），表彰“他們關(guān)于外周免疫耐受的發(fā)現(xiàn)”。

本文介紹新晉諾獎得主坂口志文的故事。

來源 | B809

調(diào)節(jié)性T細胞（Regulatory T cells，Treg）是一群具有負向免疫調(diào)節(jié)功能的T細胞亞群，早期亦稱做suppressor T cells，是機體誘導(dǎo)外周耐受和維持自身免疫穩(wěn)態(tài)的非常重要的組份，Treg的缺失或功能缺陷可導(dǎo)致自身免疫性疾病。二十世紀(jì)70年代，經(jīng)典免疫剛建立起來的初期，對免疫細胞的認(rèn)識較少，主要停留在對特異性免疫應(yīng)答的認(rèn)識階段，而Treg的發(fā)現(xiàn)是一段曲折的歷史。本期專題為大家介紹Treg的發(fā)現(xiàn)者，在免疫學(xué)中窺探哲學(xué)的Shimon Sakaguchi/坂口志文教授。

Control of immune responses by FoxP3+Tregs.（Annu Rev Immunol. 2020）[1]

根據(jù)Shimon Sakaguchi教授自傳的信息，他出生于1951年的日本，父親是京都學(xué)派哲學(xué)家，母親是一位鄉(xiāng)村醫(yī)生。童年時期的Shimon Sakaguchi并沒有打算成為一名醫(yī)學(xué)研究者，與自然科學(xué)相比，他更偏愛富有人文氣息的學(xué)科。在京都大學(xué)就讀期間，一次偶然的機會聽到一場關(guān)于免疫學(xué)的講座。免疫學(xué)中“識別自己，排除非己”、“免疫調(diào)節(jié)與穩(wěn)態(tài)”，這些理論讓他非常神往。他在免疫學(xué)里仿佛看到了哲學(xué)的身影，他渴望感受那些免疫與哲學(xué)之間相關(guān)的東西。以這場講座為契機，Shimon Sakaguchi拾取了興趣的萌芽，開啟了貫穿一生的研究之旅。

Shimon Sakaguchi （右一）From sakaguchi's autobiography（www.brh.co.jp）

1977年，在京都大學(xué)攻讀基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的Shimon Sakaguchi，被一篇文章所吸引。愛知縣腫瘤研究所的Yasuaki Nishizuka教授，在正常小鼠出生后2-4天進行胸腺切除，觀察到了性腺發(fā)育受損這一現(xiàn)象[2]。起初，他們懷疑胸腺調(diào)控著性腺的發(fā)育。后續(xù)的實驗證明，這種現(xiàn)象其實與自身免疫相關(guān)，因為胸腺的切除，除了性腺外還會導(dǎo)致多組織炎癥損傷的發(fā)生。Shimon Sakaguchi從中覺得，可能存在有一種負向調(diào)控的胸腺細胞存在，介導(dǎo)著免疫的平衡。他立即放下了手頭的工作，驅(qū)車前往愛知縣腫瘤研究所，拜訪了Yasuaki Nishizuka教授，兩人相談甚歡，同年，他從京都大學(xué)退學(xué)，成為了愛知縣腫瘤研究所的一名無薪研究生。

1982年他在JEM上發(fā)表了自己的第一篇論文，他發(fā)現(xiàn)這種新生小鼠去胸腺所造成的炎癥，是由一群Lyt-1+的T細胞所介導(dǎo)的，通過腹腔內(nèi)輸入胸腺細胞可以預(yù)防這種炎癥的發(fā)生，但當(dāng)時并無有效的方法，將這群細胞從Lyt-1+的細胞群中區(qū)分出來 [3]。

當(dāng)時，關(guān)于負向免疫調(diào)控功能的T細胞，是一個非常小眾的研究方向，東京大學(xué)的Tomio Tada教授認(rèn)為一些特殊的抗原可以誘導(dǎo)T細胞變成 suppressor T cell，表達I-J表型，發(fā)揮免疫抑制功能[4]。這是當(dāng)時學(xué)界主流的觀念，但是Shimon Sakaguchi卻不認(rèn)可這種解釋。他認(rèn)為，機體天生具有負向調(diào)控免疫的細胞存在，維持著免疫的穩(wěn)態(tài)與平衡。他決定用自己的假設(shè)，去探索科學(xué)的邊界。在結(jié)束了碩士學(xué)業(yè)2年之后，他回到京都大學(xué)攻讀博士，繼續(xù)著抑制性T細胞的研究。

Shimon Sakaguchi將小鼠胸腺來源的CD4+ T細胞分成多份，移植到胸腺細胞缺陷的小鼠體內(nèi)，部分小鼠出現(xiàn)了明顯的自身免疫性炎癥，而部分沒有。但當(dāng)他把整個胸腺來源的CD4+ T細胞，全部移入胸腺缺陷小鼠體內(nèi)，這群小鼠均不發(fā)生自身免疫性炎癥。因此，他得出結(jié)論，具有負向調(diào)控免疫的細胞，在CD4+ T細胞內(nèi)，這一結(jié)果，發(fā)表在1985年的JEM上[5]。

但是，這個巨大的發(fā)現(xiàn)在當(dāng)時并沒有激起學(xué)界的浪花。80年代中期，科研人員更加細致地分析了細胞表面分子，發(fā)現(xiàn)并不存在所謂的I-J表型，但對抑制性免疫細胞的研究一直沒有進展。他與妻子Noriko Sakaguchi/坂口紀(jì)子在1987前往美國，繼續(xù)探索關(guān)于抑制性免疫細胞的研究。

Shimon Sakaguchi and Noriko SakaguchiFrom Sakaguchi's autobiography（www.brh.co.jp）

在美國的這幾年，他不斷向人展示，具有免疫抑制功能的T細胞和各種免疫性疾病之間的關(guān)系，發(fā)表了數(shù)篇論文。然而，外界的大環(huán)境似乎不太能接受抑制功能的免疫細胞存在，這種質(zhì)疑的氛圍始終圍繞著Shimon Sakaguchi的研究。直到美國免疫學(xué)界的Ethan M. Shevach教授，在閱讀Shimon Sakaguchi的論文之后，評價說“或許真的有那么一種細胞存在”。Ethan教授的言論，不但激勵了正在研究中的Shimon Sakaguchi，同時也讓周圍不愿意相信抑制性T細胞存在的人開始改變。

隨著研究的推進，大牛的支持，研究環(huán)境氛圍的好轉(zhuǎn)，Shimon Sakaguchi教授覺得自己的研究對象越來越清晰。CD4+細胞里面有著一群具有免疫抑制功能的細胞，其缺失會造成過度的免疫反應(yīng)。但是他想要更直觀地看到這群細胞，他想找一個關(guān)鍵分子識別并標(biāo)記這群細胞，向?qū)W界證明它們存在。1992年，他從美國回到日本，開始組建自己的實驗室。最終，經(jīng)過多年努力，嘗試了數(shù)百種單克隆抗體后，他在1995年找到了這種T細胞亞群表面的關(guān)鍵分子CD25/IL-2R[6]，揭開了這群細胞的神秘面紗。2000年，Shimon Sakaguchi教授受Cell約稿，詳細介紹這種細胞。為了和之前的“suppressor T cell”區(qū)分，他將這群細胞命名為regulatory T cells——Treg細胞[7]。

2003年同一年中，三位科學(xué)家，Shimon Sakaguchi、Fred Ramsdell和Alexander Rudensky，幾乎同時發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)OXP3分子是Treg的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子，調(diào)控Treg細胞大部分的生物學(xué)功能[8]，補全了Treg細胞最后一塊關(guān)鍵的拼圖。時至今日，CD4+ CD25+ FOXP3+ 依舊是經(jīng)典的胸腺來源Treg細胞標(biāo)志性的表面marker。從第一次提出假設(shè)，到最終驗證猜測，花費了將近20年。Shimon Sakaguchi先生曾笑談稱，他20歲那年種下的種子，在40歲的時候才開出了花。

Shimon Sakaguchi教授因為Treg的發(fā)現(xiàn)與命名，斬獲無數(shù)榮譽。他在2009年被授予紫羅蘭勛章，2012年成為美國科學(xué)院外籍院士。在1995至2011年間，他任職京都大學(xué)，擔(dān)任京都大學(xué)再生醫(yī)學(xué)研究所所長。2011年后，他受邀加入大阪大學(xué)，成為大阪大學(xué)免疫研究所特聘教授。同時他也囊獲了生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域各類獎項，如蓋爾德納獎、羅伯特·科赫獎等。值得一提的是，2017年他獲得克拉福德獎。由于克拉福德獎和諾獎的評委是同一批人，常被視作諾貝爾獎補充獎。2017年，當(dāng)Shimon Sakaguchi獲得克拉福德獎，他所任職的大阪大學(xué)表示遺憾，因為克拉福德獎的獲得意味著發(fā)現(xiàn)Treg細胞這項成果，再獲諾貝爾獎的機會不大。

盡管獎項上或許稍有遺憾，但Shimon Sakaguchi教授對Treg的發(fā)現(xiàn)，開啟了免疫學(xué)研究的一個關(guān)鍵領(lǐng)域。從2000年他為Treg細胞命名為起點，在Pubmed上檢索“Treg”這個關(guān)鍵詞，已有相關(guān)研究18095篇，數(shù)量還在逐年增多。Treg的相關(guān)研究成果，已逐漸從基礎(chǔ)走向臨床，在腫瘤免疫、移植免疫等多個方面具有應(yīng)用的潛力。

近年來，Shimon Sakaguchi教授實驗室還發(fā)現(xiàn)SATB1（special AT-rich sequence binding-1）蛋白是胸腺細胞特異性的全局調(diào)控因子（cell-type specific global gene regulator），通過自身的環(huán)狀結(jié)構(gòu)域調(diào)控目的基因表達。它的缺失或功能障礙會造成Treg前體細胞特異性增強子Treg-SEs (Treg cell-specific super-enhancers）活化受損和表達下調(diào)，影響Treg的產(chǎn)生，造成嚴(yán)重的自身免疫性疾病[9]。該結(jié)果發(fā)表在2017年的Nature Immunology，可能為自身免疫病的治療找到新的切入點。

Shimon Sakaguchi教授以哲學(xué)的思考為起點，逆著人潮前行，最終在免疫學(xué)里找到了畢生的答案。他在一些采訪和傳記中，告誡年輕的研究員，與實驗本身相比，更需要發(fā)現(xiàn)和拾取有趣的“萌芽”，并不斷“煎煮”它。在已經(jīng)完成的研究中，運用一些最新的技術(shù)，依舊可以挖掘出值得探討的科學(xué)問題。

參考文獻

[1] Sakaguchi S, Mikami N, Wing JB, et al. Regulatory T Cells and Human Disease. Annu Rev Immunol. 2020;38:541-66

[2] Nishizuka Y, Sakakura T. Thymus and reproduction: sex-linked dysgenesia of the gonad after neonatal thymectomy in mice. Science. 1969;166(3906):753-5

[3] Sakaguchi S, Takahashi T, Nishizuka Y. Study on cellular events in postthymectomy autoimmune oophoritis in mice. I. Requirement of Lyt-1 effector cells for oocytes damage after adoptive transfer. J Exp Med. 1982;156(6):1565-76

[4] Okumura K, Takemori T, Tokuhisa T, et al. Specific enrichment of the suppressor T cell bearing I-J determinants: parallel functional and serological characterizations. J Exp Med. 1977;146(5):1234-45

[5] Sakaguchi S, Fukuma K, Kuribayashi K, et al. Organ-specific autoimmune diseases induced in mice by elimination of T cell subset. I. Evidence for the active participation of T cells in natural self-tolerance; deficit of a T cell subset as a possible cause of autoimmune disease.J Exp Med.1985;161(1):72-87

[6] Sakaguchi S, Sakaguchi N, Asano M, et al. Immunologic self-tolerance maintained by activated T cells expressing IL-2 receptor alpha-chains (CD25). Breakdown of a single mechanism of self-tolerance causes various autoimmune diseases. J Immunol. 1995;155(3):1151-64

[7] Sakaguchi S. Regulatory T cells: key controllers of immunologic self-tolerance. Cell. 2000;101(5):455-8

[8] Hori S, Nomura T, Sakaguchi S. Control of regulatory T cell development by the transcription factor Foxp3. Science. 2003;299(5609):1057-61

[9] Kitagawa Y, Ohkura N, Kidani Y, et al. Guidance of regulatory T cell development by Satb1-dependent super-enhancer establishment. Nat Immunol. 2017;18(2):173-83

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