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2011諾貝爾醫學獎 探究免疫系統防線
兩岸醫情2014年2月號文／林聖凱
2011年10月3日，瑞典卡羅琳醫學院公布了諾貝爾生理學或醫學獎的得主。分別為美國的布魯斯‧比尤特勒（Bruce A. Beutler）、盧森堡的朱爾斯‧霍夫曼（Jules A. Hoffmann），以及加拿大的拉爾夫‧ 史坦曼（Ralph M.Steinman），他們因發現活化免疫系統的關鍵因子而共享這份得來不易的榮耀，令人倍感好奇的是，這三位學者竟然沒有共事過！
目前任職於達拉斯的德克薩斯大學西南醫學中心宿主防禦遺傳研究的主任；同時擔任位於加州的斯克里普斯研究所的教授和遺傳部門的主任，他是布魯斯‧ 比尤特勒。在血液學家和遺傳醫學家父親歐內斯特‧比尤特勒的耳濡目染之下，自此對生物學產生了濃厚的興趣，奠下了深厚的根基。
起初在他父親的實驗室裡從事生物學的研究，沒想到與父親的學術合作一執行就長達30年。後來他先後在以基因研究而聞名的大野乾實驗室與研究脂多糖、內毒素和單純皰疹病毒的生物學專家亞伯拉罕‧ 布勞德的實驗室工作。比尤特勒深入涉及脂多醣和皰疹病毒領域，致力於對先天免疫系統進行研究。
免疫系統分為先天免疫系統與後天免疫反應，前者針對不同且不友善的病菌進行一貫模式、盲目的反擊，後者針對敵軍的性質採取特定性的反應徹底將其擊潰。先天免疫並不分辨入侵的敵人是什麼，只是一味的作攻擊。不過參與先天免疫的吞噬白血球卻會提供後天免疫系統關於敵人的底細，以活化具專一性的T淋巴細胞與B 淋巴細胞。它們會吞噬白血球所提供的情報，了解病原體的特質，再針對病原體本身發展出更厲害的攻勢，當然同樣的攻勢無法對付不同的病原體。下次若是相同病原體入侵，後天免疫就會立即挺身而出啟動保衛工作，展開針對該病原體的專一性攻擊。
起初在他父親的實驗室裡從事生物學的研究，沒想到與父親的學術合作一執行就長達30年。後來他先後在以基因研究而聞名的大野乾實驗室與研究脂多糖、內毒素和單純皰疹病毒的生物學專家亞伯拉罕‧ 布勞德的實驗室工作。比尤特勒深入涉及脂多醣和皰疹病毒領域，致力於對先天免疫系統進行研究。
免疫系統分為先天免疫系統與後天免疫反應，前者針對不同且不友善的病菌進行一貫模式、盲目的反擊，後者針對敵軍的性質採取特定性的反應徹底將其擊潰。先天免疫並不分辨入侵的敵人是什麼，只是一味的作攻擊。不過參與先天免疫的吞噬白血球卻會提供後天免疫系統關於敵人的底細，以活化具專一性的T淋巴細胞與B 淋巴細胞。它們會吞噬白血球所提供的情報，了解病原體的特質，再針對病原體本身發展出更厲害的攻勢，當然同樣的攻勢無法對付不同的病原體。下次若是相同病原體入侵，後天免疫就會立即挺身而出啟動保衛工作，展開針對該病原體的專一性攻擊。
吞噬白血球表面有一群稱為「模式辨認受體」（PRRs）的蛋白分子。PRRs 分成傳訊受體和內噬受體兩類，傳訊受體具有Toll 樣受體（TLRs）及NOD 樣受體（NOD-likereceptors）。當病原體入侵時，這群蛋白會立即辨識該病原體的病原相關分子模式（PAMPs），之後便開始在細胞內進行訊息的交換傳遞來活化宿主內的細胞，先天免疫反應於是如火如荼的展開。
1998 年，比尤特勒用剔除基因的老鼠做實驗，最終證實了TLR4 是細菌所產生之內毒素的脂多醣體的受體，自此開啟一扇探討TLRs 與先天免疫關聯的研究之門。後來，科學家在人類細胞
1998 年，比尤特勒用剔除基因的老鼠做實驗，最終證實了TLR4 是細菌所產生之內毒素的脂多醣體的受體，自此開啟一扇探討TLRs 與先天免疫關聯的研究之門。後來，科學家在人類細胞
內發現其他的TLRs 及其所辨識的PAMPs。截至目前為止，現今已發現13 種TLR 分子。
同時與比尤特勒共同獲得諾貝爾生理學或醫學一半獎項的是朱爾斯‧ 霍夫曼，他於法國國家科學研究中心從助理研究員開始乃至聯合研究員，最後擔任該中心的研究主任。1978 年擔任中心的昆蟲免疫反應與發展聯合研究主任、1993 至2005 任職於中心的分子與細胞生物研究所主任。
霍夫曼在大學時期起初修習生物化學，但是卻沒有拿到學位。後來他改主修生物學，總算獲得博士學位。他專職研究果蠅的先天免疫反應。1996 年，他在果蠅身上發現一種稱為Toll的基因，Toll 基因是開啟先天免疫系統反應的重要基因。1998年，比尤特勒在老鼠身上發現了TLR4 在啟動先天免疫上的重要地位，之後又陸續尋找與確定其他人類的TLRs。兩位學者的研究不僅證明果蠅和哺乳動物擁有類似的先天免疫機制，更清楚說明了先天免疫系統啟動的機制過程，也因此獲得諾貝爾生理學或醫學獎。
這3 位科學家的研究成果，使人類在免疫系統的認知有突破性的進展，讓後世得知開啟先天免疫系統的機制。比尤特勒和霍夫曼分別發現了受體蛋白Toll和TLRs。藉著免疫系統，生物體才能無時無刻抵擋病原體的入侵。這3 位得主在免疫系統上的卓越貢獻，獲頒諾貝爾獎名符其實，得之無愧。兩岸醫情
同時與比尤特勒共同獲得諾貝爾生理學或醫學一半獎項的是朱爾斯‧ 霍夫曼，他於法國國家科學研究中心從助理研究員開始乃至聯合研究員，最後擔任該中心的研究主任。1978 年擔任中心的昆蟲免疫反應與發展聯合研究主任、1993 至2005 任職於中心的分子與細胞生物研究所主任。
霍夫曼在大學時期起初修習生物化學，但是卻沒有拿到學位。後來他改主修生物學，總算獲得博士學位。他專職研究果蠅的先天免疫反應。1996 年，他在果蠅身上發現一種稱為Toll的基因，Toll 基因是開啟先天免疫系統反應的重要基因。1998年，比尤特勒在老鼠身上發現了TLR4 在啟動先天免疫上的重要地位，之後又陸續尋找與確定其他人類的TLRs。兩位學者的研究不僅證明果蠅和哺乳動物擁有類似的先天免疫機制，更清楚說明了先天免疫系統啟動的機制過程，也因此獲得諾貝爾生理學或醫學獎。
這3 位科學家的研究成果，使人類在免疫系統的認知有突破性的進展，讓後世得知開啟先天免疫系統的機制。比尤特勒和霍夫曼分別發現了受體蛋白Toll和TLRs。藉著免疫系統，生物體才能無時無刻抵擋病原體的入侵。這3 位得主在免疫系統上的卓越貢獻，獲頒諾貝爾獎名符其實，得之無愧。兩岸醫情
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