"for their discoveries concerning genetically
determined structures on the cell surface that regulate immunological
reactions"
Baruj Benacerraf
Jean Dausset
George D. Snell
1980年諾貝爾生理醫學獎頒給了三位卓越的免疫遺傳學家，以肯定他們多年來對組織抗原和免疫控制的研究。他們分別是George Snell﹙1903-1996﹚，美國人，得獎時77歲，仍在緬因州淺灘港傑克遜實驗室工作；Baruj Benacerraf﹙1920-），60歲，原籍委內瑞拉，早年移民美國，獲獎時擔任波士頓哈佛大學免疫病理學教授，獲獎前三個月剛當選世界免疫學會聯盟主席；Jean Dausset﹙1916-），法國人，64歲，獲獎時為巴黎聖路易斯醫院血液免疫學教授，同時也是法國免疫學會理事長。〔註1〕
每個生物體體細胞的表面都是獨一無二的，此獨特性是由控制特殊蛋白質-碳水化合物複合體---組織相容抗原﹙histocompatibility antigens，亦稱H antigens﹚的基因所決定的，而組織相容性抗原多在細胞膜上發現。這些複合物的命名由來是因其界定了一體組織與另一體組織存在的相容性，H
antigens決定了許多負責體內免疫反應不同細胞的相互作用，藉由體內免疫反應基因調控的相關知識，我們可解釋，為什麼不同個體具有不同防禦感染的能力，以及為什麼某些癌細胞會被消滅，而某些癌細胞卻會長成腫瘤，與此有重要關係的基因，首先在老鼠以及人類中被發現，而後更發現，這些基因存在於所有的脊椎動物。與H
antigens相關的知識，在實際的運用上非常重要，如組織移植、基因組成及疾病的研究。〔註2〕
〔註1〕科學月刊著；2001；諾貝爾的榮耀-生理醫學桂冠；p.156；天下遠見出版。
〔註2〕http://www.nobel.se/medicine/laureates/1980/press.html
George
Snell，發現決定從一個體移植組織至另一個體可能性之遺傳因子，由他開始建構了關於H antigens的相關觀念。
Jean
Dausset，驗證了人體H antigens的存在，並說明了遺傳因子調控H antigens的形成。
Baruj
Benacerraf，發現與決定每個個體獨特H antigens組成的基因關係密切的遺傳因子，實際上調控了許多屬於免疫系統的細胞的作用，也因此這些遺傳因子對於免疫反應的強度反應十分重要。〔註3〕
被尊稱為免疫遺傳學之父的George Snell〔註4〕，建立了身體細胞對於辨認self﹙自體﹚及non-self﹙非自體﹚法則的基本觀念，並以遺傳學為基礎，進行組織移植的研究，他利用小鼠作為其組織移植實驗的材料，起初，Snell以腫瘤細胞作為移植對象，後來發現正常組織如皮膚，也適用於下列法則，分別為：一、在同一純種小鼠間作組織移植，不會排斥。二、在二種不同的純種小鼠間作組織移植，一定排斥。三、二種純種小鼠彼此交配得第一代子代F1，則親代移植至F1不會排斥，而F1移植至親代會排斥。四、F1彼此間互相移植不會排斥。五、F1彼此交配得第二子代F2，則親代移植給F2的排斥或接受現象也有一定比率。〔註5〕
此外，Snell發現，決定組織移植排斥與否的關鍵性物質，是位
於細胞表面的antigens﹙抗原﹚，他將此抗原命名為組織相容抗原
〔註3〕http://www.nobel.se/medicine/laureates/1980/press.html
〔註4〕http://almaz.com/nobel.html
〔註5〕科學月刊著；2001；諾貝爾的榮耀-生理醫學桂冠；p.156；天下遠見出版。
﹙histocompatibility
complex，簡稱H抗原﹚，此抗原由組織相容基因﹙histocompatibility gene，簡稱H gene﹚所控制；而後續的研究則發現，小鼠細胞核內，至少有十五小段染色體控制著許多強弱不同的組織相容抗原，分別以H-1、H-2、H-3、……表示，其中第十七對染色體上的H-2含有最重要的組織相容基因，控制著最強有力的組織相容抗原，因此又稱主要組織相容複體﹙major
histocompatibility complex，簡稱MHC﹚〔註6〕，MHC可在許多高等脊椎動物體中發現，在人類則稱為human
leukocyte antigen﹙HLA﹚ system〔註7〕，直至目前為止，我們在小鼠的主要組織相容複體中發現了80個不同基因的存在，而由於Snell的組織移植基礎實驗，也開啟了移植免疫學的研究之路。
MHC protein molecules分為三類，classⅠ、classⅡ及classⅢ；classⅠ
protein molecules在所有有核的體細胞中幾乎都存在，classⅡ protein molecules則只出現於與T helper
cell免疫反應相關的白血球中，至於classⅢ protein molecules則出現在有免疫性功能的分泌性蛋白質中，不過，classⅢ protein
molecules並不是細胞膜上的蛋白質，且與抗原的表現也無關。〔註8〕
〔註6〕科學月刊著；2001；諾貝爾的榮耀-生理醫學桂冠；p.157；天下遠見出版。
〔註7〕http://www.britanica.com/nobel/micro/281 30.html
〔註8〕Lansing M. Prescott，John P. Harley，Donald A. Klein；2002；Microbiology；p.745~746；5th
edition；藝軒。
Fig 1. MHC
protein molecule的結構〔註9〕
(a) class Ⅰ MHC
protein molecule由α1、α2、α3三個部分組成，其上另外還接了一個β2-microglobulin分子。
(b) classⅠ MHC
protein molecule在其binding site關閉時，只能接上一個較短的peptide﹙藍色部分﹚。
(c) classⅡ MHC
protein molecule可接一較長的peptide﹙藍色部分﹚。
〔註9〕Lansing M. Prescott，John P. Harley，Donald A. Klein；2002；Microbiology；p.745~746；5th
edition；藝軒。
與小鼠相似，人和其他動物也各含有其主要組織相容複體，以決定細胞膜上的組織相容抗原，1958年，Jean Dausset經由觀察那些患有自體免疫性疾病﹙auto-immuno diseases﹚患者的血液，首先發現，人類的白血球上具有組織相容抗原，稱其為human
leukocyte antigen﹙HLA﹚。人類的主要組織相容複體位於第六對染色體上，主要由四個不同的基因調控，分別為A、C、B、D〔註10〕，其中每一基因都有許多變異型，因此二個無血緣關係的人，其HLA antigens組成相同的機率是十分小的，但同卵雙胞胎就擁有相同的HLA。
Fig 2. 人類第六對染色體上的HLA〔註11〕
整個HLA
complex的長度超過2×106b.p. ；最上面一行顯示的
是所有基因的相對位置，而中間一行則為histocompatibility
gene所encode出來的histocompatbility；最下面一行則是典型
的class Ⅰ gene的結構，其中，E代表exon，I代表intron。
〔註10〕科學月刊；2001；諾貝爾的榮耀-生理醫學桂冠；p.160；天下遠見出版。
〔註11〕D. Peter Snustad，Michael
J. Simons；2000；Principles of Genetics；p.735；
偉明圖書。
Dausset發現人類白血球上具有組織相容抗原，此發現被普遍運用於人體器官移植的技術上，並大大提高了人體移植器官的成功率，其中A、B二個基因，控制著四種組織相容抗原，一般說來，器官移植成功與否，多取決於此四種抗原是否相符合，但也有例外的情形，原因是因為D基因會控制人體器官移植的排斥與否，此情形在無血緣關係的病人間更為明顯，故在作器官移植時，最好能先作D基因分析。〔註12〕
Fig 3. 位於人類第六條染色體上的MHC區域其gene
locus及基因產
物。〔註13〕
〔註12〕科學月刊著；2001；諾貝爾的榮耀-生理醫學桂冠；p.160；天下遠見出
版。
〔註13〕Lansing M. Prescott，John P. Harley，Donald A. Klein；2002；Microbiology；p.747；5th
edition；藝軒。
Baruj Benacerraf觀察天竺鼠，發現其啟動免疫反應的機制，是介由一些遺傳因子所調控的，他將這些遺傳因子命名為免疫反應基因﹙immunone
response genes，簡稱Ir﹚，已經有部分的免疫反應基因被證實是位於同一染色體區域內，且與H antigens的形成有關，Benacerraf開啟了不同個體具有不同的能力去啟動免疫反應，抵抗感染的研究之門，但仍有許許多多關於細胞間的相互作用，細胞的辨識能力，及免疫反映的活化等問題等待我們去尋找答案。〔註14〕
〔註12〕http://www.nobel.se/medicine/laureates/1980/press.html
參考資料：
1.
科學月刊著；2001；諾貝爾的榮耀-生理醫學桂冠；p.155~162；天下遠見出版。
2.
Lansing M.
Prescott，John P. Harley，Donald A. Klein；2002；
Microbiology；p.745~747，774；5th
edition；藝軒。
4. D. Peter Snustad，Michael J. Simons；2000；Principles
of Genetics；p.735~737；偉明圖書。
5. http://www.nobel.se/medicine/laureates/1980/press.html
6. http://almaz.com/nobel.html
7. http://www.britanica.com/nobel/micro/281 30.html