刚刚！2021年诺贝尔生理学或医学奖正式公布

▎药明康德内容团队报道

就在刚刚，备受瞩目的2021年诺贝尔生理学或医学奖重磅揭晓！David Julius博士和Ardem Patapoutian博士因在感受受体/触觉受体领域的突出贡献而共同获得这一奖项。

图片来源：诺贝尔奖官网

诺贝尔生理学或医学奖旨在表彰在生理学或医学领域作出重要发现或发明的人，并被普遍认为是这个领域能够取得的最高荣誉之一。该奖项自1901年首次颁发以来，共计颁发112次，超220人获得该奖。回顾这一个多世纪的历史，科学家们在基础科学上的深耕，已为许多疾病治疗带来范式改变。

今天，我们将盘点过去十年来诺贝尔生理学或医学奖得主，了解这个领域最前沿的研究和取得的突破性进展。

1

2020年

Harvey J. Alter博士、Michael Houghton博士、以及Charles M. Rice博士

理由：丙型肝炎病毒的发现

血源性肝炎是一种全球健康问题，然而大多数血源性肝炎病例至今仍无法解释。2020年诺贝尔奖获得者们的发现，使针对丙肝的抗病毒治疗药物取得了快速的研究进展，使丙肝这种疾病在历史上第一次被治愈。此外，丙型肝炎病毒的发现揭示了其他慢性肝炎病例的病因，并使血液检测和新药开发成为可能，挽救了数百万人的生命。（拓展阅读：祝贺！丙肝病毒发现者荣获2020年诺贝尔生理学或医学奖 | 深度解读）。

2

2019年

William G. Kaelin教授、Peter J. Ratcliffe教授、以及Gregg L. Semenza教授

理由：发现了对人类以及大多数动物的生存而言，至关重要的氧气感知通路

动物需要氧气才能将食物转化为有用的能量。长期以来，氧气最基本的重要性已被大众熟知，但人们一直不清楚细胞如何适应氧气水平的变化。这一年的诺贝尔奖获得者们揭示了生命中最重要的适应过程之一的机制——细胞如何感知和适应不断变化的氧气水平，以及通过调节基因活性来应对不同氧气水平的分子机制。这为我们了解氧水平如何影响细胞代谢和生理功能奠定了基础，也为治疗贫血、癌症和许多其它疾病的新策略提供了新思路。

3

2018年

James Allison教授与Tasuku Honjo教授

理由：发现通过抑制免疫反应负面调控来治疗肿瘤的免疫疗法

癌症每年造成数百万人死亡，是人类最大的健康挑战之一。这一年的诺贝尔奖获得者们建立了癌症治疗的一种全新机制——通过激发免疫系统的内在能力来攻击肿瘤细胞。其中，James Allison教授在动物实验中证明，抗CTLA-4抗体可增强免疫并起到抑癌的效果。Tasuku Honjo教授和他的课题组则筛选出了一系列可能参与程序性细胞死亡的cDNA，其中包括PD-1基因。基于CTLA-4和PD-1的研究，为免疫疗法研究领域带来了免疫检查点抑制剂，并最终将这一研究成果转化为造福患者的创新疗法。

4

2017年

Jeffrey C. Hall博士、Michael Rosbash博士、以及Michael W. Young博士

理由：发现控制昼夜节律的分子机制

在我们的细胞中，“生物钟”可以帮助我们适应白天和黑夜的不断交替。这一年的诺贝尔奖获得者们以果蝇为模式生物，分离出了一条能控制日常生物节律的关键基因。他们的研究表明，这条基因编码的蛋白质会在晚上富集，并在白天降解。随后，他们又找到了一些额外的蛋白元件，进一步揭露了细胞内生物钟的作用机理。基于他们的努力，我们知道在包括人类在内的多细胞生物中，竟然有着同样的生物节律。

5

2016年

Yoshinori Ohsumi教授

理由：发现细胞自噬机制

自噬是细胞内重要的物质分解代谢过程，在溶酶体的作用下，一些物质能被细胞回收利用。不过这一机制直到1990年代初才被广泛了解，当时Yoshinori Ohsumi教授进行了一系列突破性的酵母实验后，发现了自噬的作用机制并鉴定了对该过程重要的基因。他的发现为我们更好地理解自噬在很多生理过程的作用奠定了基础，如细胞如何适应饥饿或者应对感染，某些遗传性或神经性疾病、癌症如何发生等。

6

2015年

William C. Campbell教授和Satoshi Ōmura教授；科学家屠呦呦

理由：前两者发现了一种抵抗蛔虫寄生虫感染的新疗法；屠呦呦女士发现了一种抗疟疾的新疗法

许多严重的传染病是由寄生虫感染引起。这一年的诺奖获得者们，研究出了对抗一些极具伤害性的寄生虫病的革命性疗法，为每年数百万感染人群提供了强有力的治疗手段，在改善人类健康和减少患者病痛方面意义重大。其中，Satoshi Ōmura教授培养的细菌会产生抑制其他微生物生长的物质，他还成功地培养出一种菌株。William Campbell教授从该菌株中纯化了一种阿维菌素，被证明对抵抗河盲症和淋巴丝虫病有效。科学家屠呦呦则通过对传统草药的研究，提取出一种抑制疟疾的物质——青蒿素。

7

2014年

John O'Keefe教授、May-Britt Moser教授和Edvard I. Moser博士

理由：发现构成大脑定位系统的细胞

确定自已的位置，以及找到通往其他地方的路，对于人和动物的生存是至关重要的。为了了解我们的空间定位能力，John O'Keefe教授研究了大鼠运动和海马神经元信号。1971年，他发现当老鼠位于房间中的某个位置时，某些细胞被激活，而当老鼠移动到另一个位置时，其他细胞也被激活。也就是说，这些细胞形成了房间的内部图。

2005年5月，Britt Moser教授和Edvard I. Moser博士发现了一种细胞类型，该细胞类型对于确定靠近海马体的位置很重要。他们发现，当老鼠经过空间中排列成六边形网格的某些点时，就会激活形成导航坐标系的神经细胞。此后，他们继续展示了这些不同细胞类型如何协同作用。

8

2013年

James E. Rothman教授， Randy W. Schekman教授和Thomas C. Südhof教授

理由：发现细胞内的主要运输系统--囊泡运输的调节机制

我们体内的细胞产生大量不同的分子，这些分子被送到特定的位置，这个过程中，一种被称为囊泡的物质发挥重要作用。这一年的诺贝尔奖获得者们揭示了细胞生理学的一个基本过程——细胞如何在准确的时间将其内部物质传输至准确的位置。其中，James Rothman教授阐明了囊泡是如何与细胞中的特定表面融合，从而使分子被转运到准确的目的地。Randy Schekman教授发现了囊泡传输所需的一组基因，并解释了不同基因如何调节运输的方方面面。Thomas C. Südhof教授发现并解释了囊泡如何在指令下精确地释放出内部物质。

9

2012年

John B. Gurdon教授，Shinya Yamanaka教授

理由：发现成熟细胞可被重编程变为多能性

生命始于受精卵，通过不断分裂成胚胎。这些组成胚胎的非成熟细胞，每一个都具有发育成成熟生命体中各种细胞类型的能力，这一类细胞被称为多能干细胞。一直以来，人体干细胞都被认为是单向地从不成熟细胞发展为专门的成熟细胞，生长过程不可逆转。但这一认知已被证明是不正确的。1962年，John Gurdon教授把蝌蚪中分化细胞的细胞核移植进入卵母细胞质中，并培育出成体青蛙。这一实验首次证实成熟的细胞仍包含形成所有类型细胞所需的遗传信息。2006年，Shinya Yamanaka教授成功地在小鼠基因组中鉴定了少数基因，导入小鼠的皮肤细胞后，这些细胞可被重新编程为未成熟的干细胞，即可以发育为身体不同类型的细胞。

10

2011年

Bruce A. Beutler教授和Jules A. Hoffmann教授，Ralph M. Steinman教授

理由：前两者发现先天免疫激活方面的原理和机制；Ralph M. Steinman教授发现树突状细胞及其在获得性免疫中的作用

当细菌、病毒和其他微生物攻击我们的身体时，机体免疫系统会发挥作用。它有先天性免疫和适应性免疫这两道防线。这一年的诺奖获得者们，揭示了免疫应答中这两种免疫反应是如何被激活，从而让我们对疾病机理有了一个新的见解。他们的工作也为传染病、癌症以及炎症的防治开辟了新的道路。其中，Bruce Beutler教授和Jules Hoffmann教授发现了能识别微生物并激活先天性免疫的受体蛋白质，从而揭示了身体免疫应答过程的第一步。Ralph Steinman教授则证明了树突状细胞可以激活并控制获得性免疫的功能，从而完成身体免疫应答过程的下一步，即将微生物清除出体内。

如开头所说，诺贝尔生理学或医学奖自首次颁发以来，已有200多位科学家获得这一奖项。限于文章篇幅有限，本文仅节选最近10年诺奖获得者进行回顾性介绍。生命不息，科学不止。我们致敬这些在这个关乎人类健康的关键领域做出重要贡献的科学前辈们，也希望未来看到更多突破性进展，并最终转化为能够造福人类的临床成果。