Joseph
E. Murray
國籍：USA
研究中心：Brigham and Women's Hospital Boston, MA,
USA
出生：1919 -
E.Donnall Thomas
國籍：USA
研究中心：Fred Hutchinson Cancer Research Center
Seattle, WA, USA
出生：1920 -
得獎原因:
人類器官移植研究
內容: Murray →腎臟移植，Thomas→骨髓移植
對人類貢獻:讓醫學界了解移植免疫學，也拯救了萬千末期病人的生命。
◎認識器官移植
四百多年前，列子湯問篇曾經記載，我國古代名醫扁鵲為兩位心臟陰陽失調的病患，互換心臟，古代的外科技術，免疫學觀念及藥物的療效不能和現代醫療相比，但是移植的觀念已經開始萌芽了，事實上，四千多年前的埃及人就希望能將聰明的人類移植到強壯的獅子身上，創造人面獅身的造型。(1)
在1990年諾貝爾生理醫學獎就頒給了美國西雅圖華盛頓大學佛雷德-哈金森(Fred-Hutchison)醫學中心的湯姆斯(E.
donnall Thomas)醫師，及波士頓哈佛大學布利罕婦女醫院的穆雷(J.
Murray)外科醫生。湯姆斯醫生的貢獻在於骨髓移植，而穆雷則為腎臟移植的開創者。
這是長久以來，諾貝爾醫學獎頒給臨床醫師而非基礎醫學研究者。一般而言，臨床醫學較傾向於應用科學，其創造性及影響層面比不上基礎科學的成就。然而，移植(transplantation)醫學的發展，除了為了人類疾病的治療開啟了一條嶄新的途徑外，也開啟了免疫學很重要的一頁。而穆雷及湯姆斯則分別代表移植醫學兩個大分枝的開創、奠基及實際工作者，因此獲獎也就實至名歸了。
移植手術乃將甲[捐贈者(donor)]的器官或組織移給乙[病人或受體(recipient)]。在1950年代之前，免疫學尚未十分發達，所有嘗試把甲的器官捐贈給乙病人的移植手術（或稱異體移植）皆無法成功，而原因為何也不明瞭。移植手術最初是由腎臟移植開始，因腎有兩個且解剖學構造較單純。1936年俄國的一個外科醫師佛洛諾伊（Voronov）第一次進行了腎臟的異體移植手術，但並未成功。其後另有一些醫師嘗試同樣的手術，病人也均在短期內死亡而失敗。
近代器官移植的發展以腎臟移植最早，1930年代，俄國醫生Veronoy
開始嘗試人體的腎臟移植，直到1954年，穆雷在波士頓成功地完成第一例同卵雙生子間的腎臟移植，醫學界始認識到異體移植間可能牽涉到器官彼此的「排斥」（rejection）現象，而「器官移植免疫學」（transplantation
immunology）概念始焉萌芽。(圖一)
為了解決異體移植間的排斥現象，1959年穆雷及法國巴黎的漢伯格（Hamburger），利用全身大量輻射以抑制受體的免疫攻擊，他們同時在兩地進行了兩例成的非雙生子間的異體腎移植，更進一步確認了免疫排斥的重要概念。
穆雷的這兩項開創性工作，可能是他超越眾多同儕競爭而獲得諾貝爾獎的原因。後來在腎臟移植的進展上，雖另有眾多研究者的一些貢獻（腎臟移植病患的存活時間正逐年提升）(2) (圖二)，但皆在觀念上延續穆雷的工作，而只做藥物及技術上的改進而已。
由於爾後免疫學的發展，目前已知人體有一套很完整的免疫辨識系統，存在於所有組織的細胞表面。這一套系統就稱為「主要組織相容系統」（major histocompatibility
system），用以辨別所有外來異物。移植的成功與否，就決定於捐贈器官組織與受體間的主要組織相容系就是否相配。負責這一組織符合系統的是細胞表面上的一系列蛋白質，稱為「人類淋巴球抗原」（human
leukocyte
antigen，HLA），現已知其基因位於第六對染色體上。這些基因在人與人間彼此互異，也成了免疫系統辨識你我的標記，就像每人的身分證一樣。同卵雙生的攣生子因承襲相同的染色體，因此，人類淋巴球抗原系統也相同，故彼此間的器官移植不會排斥。
人體中負責執行這一排斥任務的是T細胞淋巴球，當T細胞淋巴球發現外來的人類淋巴球抗原蛋白，馬上就會受到激化，進而破壞移植體（graft）。所以當初穆雷從事同卵雙生子的腎移植，以及後來以放射線破壞免疫系統而成功地進行異體腎移植，以目前免疫學的發展來說，都是一種開創性的工作，也奠定了日後移植免疫學的發展。
穆雷於1961年又與英國劍橋大學的卡爾尼（Calne）合作，以一種免疫抑制藥物：azathioprine，成功地使用於腎臟移植患者的身上，克服了排斥的重大障礙，使腎臟移植於1960至1980年間，成了全世界各醫學中心用來治療腎衰竭或尿毒病人的重要醫療措施。1980年起，英國的卡爾尼小組又發現了一種到目前為止最理想的免疫抑制劑：環孢靈素（cyclosporin），配合血液透析技術的應用，腎臟移植成了全世界尿毒患者的新生希望。目前在捐贈器官的主要組織符合抗原配合要求，已因理想免疫抑制劑(immunosuppressive
regimen)的使用而比過去寬鬆，這些完全拜賜於移植免疫學的發展，以及新的理想免疫抑制劑的發現，穆雷等人在這方面的理論及實際上的貢獻，居功厥偉。
腎臟移植的進展也帶動了人體其他器官移植的進展，如肝、胰、心臟、肺臟等，其成功率也日益改善。我國的器官移植發展在亞洲地區一直處於領先地位，早在民國五十七年（一九六八年）即由曾受教於穆雷的台大醫院李俊仁教授帶領的移植小組完成亞洲第一例成功的腎臟移植，這項成就，在當時全世界也算是非常先進的表現，隨後的發展速度相當緩慢，主要原因為國人對百年之後捐贈器官的觀念非常保守，由於臨床的病例數目不多，也相對減低了移植界對移植基礎研究的熱衷，以致目前，國內常常要派出年青醫師到歐美著名移植中心學習，期望我們很快又能躋身於移植先進國的行列。 (表一)
穆雷的父母、家庭醫師都是有知識的人，並且他們都運用所掌握的知識為社會服務、為他人服務，並贏得了他人的尊敬。也因此使得童年的他懂得了：要做一個有知識的人，並且回報社會。所以他堅定信念，長大後要當一名醫生，為千千萬萬受病痛折磨的人服務。他認為要做好醫生，要先做好人；因此他選擇了先上文科大學，再進入哈佛大學醫學院。也因為出於對病人的強烈同情心和對事業的高度責任心，使他敏銳的捕捉到了其他人以視若無睹的課題-----皮膚異體移植的排斥現象。如今，他對移植方面的成就使成千上萬的人透過器官移植挽救了生命、獲得了新生。(3)
骨髓移植的湯姆斯醫師，則代表著移植醫學另一大分枝的大師型人物。湯姆斯於1920年出生德州，和穆雷一樣，也畢業於哈佛大學醫學院，且亦工作於布利罕婦女醫院。湯姆斯後來由東部搬移到西部的華盛頓大學，華大的湯姆斯骨髓移植中心自一九七○年代起，因傑出的骨髓移植，成為血液及腫瘤醫師的麥加聖城。進入一九九○年代，該中心每年的進行三百五十例骨髓移植，成功率達百分之七十到八十，救活了無數白血病病人。
骨髓移植與腎臟及其他器官移植有一項截然不同的問題存在，使得骨髓移植變得更為複雜與困難。在骨髓移植中，因輸入的骨髓細胞內即存在著捐贈者的免疫細胞，因此一旦移植成功，除了一般器官移植所發生的宿主對植體的可能排斥外，植入的免疫細胞亦會發揮辨識功能，反而攻擊宿主的組織，而導致一種嚴重的「植體對宿主反應」
（graft versus host disease，GVHD）。植體對宿主的反應有可能嚴重破壞皮膚及腸胃等器官。
湯姆斯於1950年起，即以狗進行骨髓的移植實驗。他們以藥物及放射破壞狗本身的骨髓及免疫系統，而後經由靜脈將另一隻狗的新骨髓滴進，這些骨髓細胞即可經由靜脈而停留於破壞的骨髓中重新生長。在進行狗的實驗中，他們也開始嘗試於人體進行同樣的實驗，但在1968年以前的十多年間，所進行的近兩百例骨髓移植中，只有三例存活，而這三例皆是人類淋巴球抗原完全配合的兄弟間的移植。因此，湯姆斯得到一個結論，除非捐贈者與病人的白血球抗原配合，否則骨髓移植很難成功。病人主要死於植體到宿主反應。(圖三)
自1969年起，湯姆斯即採取一連串措施，以克服植體到宿主反應的發生及防治，使得骨髓移植的成功率大增。除了在人類淋巴球抗原配合捐贈者的選擇外，湯姆斯更首次以methotrexate來抑制免疫攻擊所引起的植體到宿主反應，以後類固醇的使用以及近年來環孢靈素的應用，使植體對宿主反應的控制更加理想，而骨髓移植的成功率也大為改善。
每年都有許多人面臨白血病（俗稱血癌）、惡性淋巴瘤、嚴重再生不良性貧血、嚴重海洋性貧血、先天性造血系疾病、先天性代謝異常....等血液疾病的威脅與痛苦。傳統的化學療法、放射線治療、或輸血治療，只能讓病情達到緩解的地步，無法根治，且復發的機率非常高。一旦疾病復發，患者便只能靜待死亡的來臨....然而，隨著醫療科技不斷提昇，「骨髓移植」被認為是目前治療上述嚴重血液疾病的最好方法。(圖四)
很清楚地，骨髓移植除了要應付宿主免疫系統到輸入骨髓細胞的攻擊外，還要克服植體到宿主反應，而後者的嚴重性更甚於前者，其中的關鍵仍是人類淋巴球抗原系統的配合與否，在這方面骨髓移植的要求比腎移植更嚴格，捐贈者的選擇往往只限於人類淋巴球抗原配合的兄弟姊妹。然而，因為異基因骨髓移植必須是在捐髓、及受髓者雙方，「人類白血球抗原」即HLA相符下才得以進行。每個人的HLA型分別從父母雙方各獲一半的遺傳，因此兄弟姊妹間各有四分之一相同的機率；但往往患者在兄弟姊妹中找到「HLA」相符者的機會不多，以致許多病患喪失了此唯一機會，只能陷入死亡的絕望中。
幸運的，在1982年左右，一次偶然的機緣，醫界又證實，在非血親間也可能找到「HLA」相符的捐髓者進行捐贈移植，只是無血緣關係的人，能有相同HLA型機率那就更小了。
因此醫界提出，如果收集足夠愛心人士的HLA資料，供病人尋找配對，將能挽救更多珍貴的生命。
所以，在1986至1987年間，美國、歐洲等先進國家都先後成立了「骨髓捐贈資料中心」，將所有有心捐贈骨髓者的「HLA」資料集中起來，存入電腦，一旦有任何需做骨髓移植的病患，就能透過此資料中心尋找HLA型相符合的有緣人，以進行移植。慈濟基金會於1993年十月成立骨髓捐贈資料中心，呼籲國內民眾及海外亞太裔人士，加入搶救生命的行列。
在為血液病患建造一座希望之庫的同時，我們發現錯誤的觀念可能扼殺寶貴的生命，有許多民眾對骨髓捐贈的認知，仍存有許多疑問、誤解，甚至因為莫名的恐懼，而導致遺憾的發生......
曾有一位急需骨髓移植以挽救生命的患者，幸運的他在三個手足間與弟弟的「HLA」配對相符，然而，因為弟弟及弟媳對骨髓捐贈的認知，始終停留在──「會傷害神經」、「會影響生育能力」、「會導致傷殘」等錯誤觀念，以致在延宕多時，無法及時進行移植的情況下，病人抱憾而逝......
骨髓是人體的造血組織，位於身體的許多骨頭內（像雞鴨骨頭咬碎後，裡面的軟髓就是），它負責製造白血球、紅血球、血小板等各種血液細胞，除了不斷分化成熟，隨時補充人體損耗的血球外，骨髓自身有損傷時（如跌傷、骨折時，骨髓均會減損）亦能再生。而若骨髓細胞不正常，就會導致如白血病、再生不良性貧血等血液疾病。
許多人將「骨髓」與「脊髓液」（俗稱龍骨水）混淆，其實脊髓液（ｓｐｉｎａｌ ｆｌｕｉｄ）指的是包圍在脊髓神經外一層薄薄的水，與骨髓毫不相干，而「脊髓液」也只是體內不斷代謝的液體之一，平常做脊椎穿刺，抽「龍骨水」檢查腦炎、腦膜炎等，是醫院裡相當平常的一項檢查，也不會有什麼損傷。
所謂骨髓移植就是從捐贈者骨頭內抽取健康的骨髓細胞，裝入血袋內，再如同輸血一樣，以點滴注射方法注入病人體內。可分別從捐髓及受髓雙方來解釋：
一、捐髓者抽取骨髓的方法──
１．捐髓者應於抽髓手術約一個半月前，接受完整而詳盡的健康檢查。
２．在捐贈骨髓前一個月至半個月間，到各地捐血中心所屬機構儲備約250─500cc的血液(自備血)。
３．抽取骨髓當天在手術室中施以全身麻醉，由專門醫師以特殊針頭及空針，自捐髓者臀部兩側腸骨處抽取所需骨髓液(約需1─2小時)，注入血袋內。抽取的量依受髓者的體重而定，一般而言，大約在500─1000cc左右。
４．將捐髓者事先存起來的自備血輸回體內，以補充抽髓時的血液流失量。
５．抽髓手術後，一般而言隔天即可出院。
二、受髓者接受移植的方法──（以白血病為例）
１．病人在移植前約兩週，必須住進無菌室內，先用高劑量的化學藥物或放射線照射，將病人全部的骨髓細胞，不分好壞完全破壞，以徹底將惡質、病變細胞消滅（此稱殲滅療法）；另一方面，此亦有抑制排斥的作用，以利輸入的非親屬異基因健康骨髓在病人體內分化再生。由於病人此時處於相當脆弱、危險的狀態，需要細心照護，等待健康骨髓的植活動(engraft)，以免發生大出血、嚴重感染等危險狀況。
２．移植當天，由HLA相符的志願捐髓者身上取出骨髓存於血袋內，再以靜脈點滴輸注方式，約2─4小時輸入病人體內。
３．移植後，病人需住在無菌室內數週的時間，小心注意是否有排斥反應或感染、或其它症狀發生。約在兩星期後才能看到移植成功的跡象。首先，白血球量的升高，是移植骨髓已在製造新血球的第一個信號。白血球數會持續上升，接著會產生新的紅血球和血小板，當被移植的骨髓開始發揮正常功能，就可以轉到一般病房。出院後可重回到社會，恢復正常的生活作息。(4)
骨髓移植早期應用於再生不良性貧血及急性白血病病人的治療，這些病人在骨髓移植技術發展以前，可說存活機會渺茫，骨髓移植目前已可拯救大部分這類病人，湯姆斯在這方面的貢獻最大，得到諾貝爾獎乃實至名歸。
目前骨髓移植術的應用範圍已愈來愈廣，包括淋巴瘤及固態腫瘤的治療。對台灣地區而言，地中海型貧血病人的骨髓移植更是一大進展。至九○年代初期，台灣地區在骨髓移植方面亦已有台大、榮總及三總等單位在進行。
穆雷及湯姆斯在移植方面都有基本上共通的貢獻，他們都從一個全然未知領域出發，由動物實體到人體嘗試，由理論到臨床應用，將一項全新領域開闢出來，不僅讓醫學界了解了移植免疫學，也拯救了萬千末期病人的生命。他們都是累積三、四十年的辛勞，對一個問題鍥而不舍地去尋求解決方案，以臻於至善。(5)
◎圖表資料
表一：台灣第一例器官移植
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器官別
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項目
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手術日期
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醫院
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負責醫師
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腎臟
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1968年 5月27日
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台大醫院
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李俊仁
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骨髓
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自體
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1983年11月 9日
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台大醫院
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陳耀昌
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骨髓
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異體
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1984年 3月 9日
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台大醫院
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陳耀昌
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心臟
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1987年 7月17日
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台大醫院
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朱樹勳
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肝臟
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1984年 3月22日
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林口長庚醫院
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陳肇隆
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肺臟
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單肺
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1991年 7月10日
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台北榮總
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王良順
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肺臟
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雙肺
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1996年 2月24日
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台大醫院
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李元麒
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胰臟
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1984年 4月1日
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林口長庚醫院
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陳肇隆
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圖一：從1965到1990腎臟移植的數目。由歐洲的洗腎和腎臟移植機構所登記的資料。
圖二：由屍首取得腎臟進行器官移植手術後1-3年的存活率。(from A.P.S. Disney: Clinical
Transplants 1989, P. Terasaki, Ed. UCLA Tissue Typing Laboratory, Los
Angeles, California).
圖三：經由骨髓移植(HLA-identical sibling donors)治療嚴重的骨髓白血病。Data
from the European Group for Bone Marrow Transplantation 1988.
圖四：同種異體間骨髓移植的數目。Worldwide data obtained from an inquiry carried out by the
International Bone Marrow Transplant Registry 1987.
◎資料來源
1.
http://www.transplant.org.tw/As2-11-3-1.htm 賴明坤
2.
http://www.nobel.se/medicine/laureates/1990/
3.
諾貝爾百年百人生理或醫學獎 王恆 朱幼文 世潮文化出版有限公司 p232-238
4.
http://northerncal.us.tzuchi.org/chn/calendar/bonemarrow.html
5. 「諾貝爾的榮耀：生理醫學桂冠」 科學月刊著 天下文化
http://www.biol.ntnu.edu.tw/NSC/bionetwork/biorelative/transplantation.html