個(gè)人簡歷
唐納爾·托馬斯1920年出生于美國德克薩斯州馬特鎮(zhèn)。1937年就讀于馬特高中。1941年,他在奧斯丁的德克薩斯大學(xué)獲得了文學(xué)學(xué)士,1943年取得碩士學(xué)位。之后,他轉(zhuǎn)學(xué)入哈佛醫(yī)學(xué)院并于1946年獲得了醫(yī)學(xué)碩士學(xué)位。獲得碩士學(xué)位后,他進(jìn)入了波士頓的彼得·本特·布利格漢姆醫(yī)院(Peter Bent Brigham Hospital)實(shí)習(xí),在那里學(xué)習(xí)血液學(xué)。1948年到1950年間,他應(yīng)征入伍,在陸軍中擔(dān)任內(nèi)科醫(yī)生。退役后,他進(jìn)入馬薩諸塞科技學(xué)院以博士后學(xué)術(shù)研究員身份鉆研白血病的治療方法。1951年,他成為麻省理工學(xué)院學(xué)者,1955-1963年間為哥倫比亞大學(xué)醫(yī)學(xué)講師,1963年做為華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)教授。1955年到1963年,他被紐約州庫伯斯敦的瑪麗·伊莫格尼·巴塞特醫(yī)院(Mary Imogene Bassett Hospital)聘為主治醫(yī)師。
醫(yī)學(xué)研究
唐納爾·托馬斯主攻人類骨髓移植方面的研究。1956年,他成功地應(yīng)用雙胞胎間的骨髓移植治療白血病。但是如何為不同骨髓的捐獻(xiàn)者進(jìn)行移植手術(shù)的問題一直未被解決。在動(dòng)物身上試驗(yàn)的研究表明,這種移植手術(shù)有兩個(gè)主要的障礙:首先,接受者的免疫系統(tǒng)必須被壓制,以防它被攻擊并毀滅新移植的骨髓;第二,成功移植后所產(chǎn)生的白血球很可能會(huì)把接受者的其它組織器官當(dāng)作異物,并進(jìn)行攻擊。1963年,托馬斯加入了一個(gè)華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究小組,開始試驗(yàn)一種能夠壓制免疫系統(tǒng)的新藥-氨甲碟呤。其他的研究人員則致力于研發(fā)出一種能夠確認(rèn)有著相似或者相容的免疫系統(tǒng)人群的方法,用來把捐獻(xiàn)者與接受者進(jìn)行配對(duì)。這種配對(duì)的新方法是基于一種被稱作組織相容性抗原分子的基礎(chǔ)上。1969年,經(jīng)過組織配型和抗抑制劑藥物的作用,首次成功地進(jìn)行異體骨髓移植,在接下來的許多年里,這種方法被逐漸完善,手術(shù)的成功率也從大約12%上升到了50%。70年代建立狗組織配型系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)證實(shí),經(jīng)組織配型選擇的非同胞狗如在放射線照射之后進(jìn)行骨髓移植,加上免疫抑制劑治療,可出現(xiàn)長期存活,而不作上述處理的非同胞狗骨髓移植后死于GVHR(移植物抗宿主反應(yīng))。70年代末托馬斯將此研究結(jié)果用于臨床,成功地在不同個(gè)體之間移植了骨髓,找到了一種可以有效治療一些嚴(yán)重的遺傳性疾病,如地中海貧血,和一些免疫性疾病如白血病和再生障礙性貧血的方法,托馬斯也成為現(xiàn)代骨髓移植治療白血病和急性放射性損傷的先驅(qū)者之一。
榮譽(yù)與成果
榮譽(yù)
1990年,與約瑟夫·默里一起由于在“人體器官和細(xì)胞移植的研究”的貢獻(xiàn)而獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
1990年,托馬斯榮獲美國國家科學(xué)獎(jiǎng)?wù)隆?/p>
著作
《including Aplastic Anemia 》(再生障礙性貧血)(1978)
《Frontiers on Bone Marrow Transplantation: Fetal Hematopoiesis 》(骨髓移植前沿:胎兒造血)(1991)
《Hematopoietic Cell Transplantation 》(造血干細(xì)胞移植)(1999年與人合著)
其他信息:認(rèn)識(shí)器官移植
四百多年前,列子湯問篇曾經(jīng)記載,我國古代名醫(yī)扁鵲為兩位心臟陰陽失調(diào)的病患,互換心臟,古代的外科技術(shù),免疫學(xué)觀念及藥物的療效不能和現(xiàn)代醫(yī)療相比,但是移植的觀念已經(jīng)開始萌芽了,事實(shí)上,四千多年前的埃及人就希望能將聰明的人類移植到強(qiáng)壯的獅子身上,創(chuàng)造人面獅身的造型。
在1990年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)就頒給了美國西雅圖華盛頓大學(xué)佛雷德-哈金森(Fred-Hutchison)醫(yī)學(xué)中心的托馬斯(E. donnall Thomas)醫(yī)師,及波士頓哈佛大學(xué)布利格漢姆醫(yī)院的默里(J. Murray)外科醫(yī)生。托馬斯醫(yī)生的貢獻(xiàn)在于骨髓移植,而默里則為腎臟移植的開創(chuàng)者。
這是長久以來,諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給臨床醫(yī)師而非基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究者。一般而言,臨床醫(yī)學(xué)較傾向于應(yīng)用科學(xué),其創(chuàng)造性及影響層面比不上基礎(chǔ)科學(xué)的成就。然而,移植(transplantation)醫(yī)學(xué)的發(fā)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(xué)很重要的一頁。而默里及托馬斯則分別代表移植醫(yī)學(xué)兩個(gè)大分枝的開創(chuàng)、奠基及實(shí)際工作者,因此獲獎(jiǎng)也就實(shí)至名歸了。
移植手術(shù)乃將甲[捐贈(zèng)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(xué)尚未十分發(fā)達(dá),所有嘗試把甲的器官捐贈(zèng)給乙病人的移植手術(shù)(或稱異體移植)皆無法成功,而原因?yàn)楹我膊幻髁。移植手術(shù)最初是由腎臟移植開始,因腎有兩個(gè)且解剖學(xué)構(gòu)造較單純。1936年俄國的一個(gè)外科醫(yī)師佛洛諾伊(Voronov)第一次進(jìn)行了腎臟的異體移植手術(shù),但并未成功。其后另有一些醫(yī)師嘗試同樣的手術(shù),病人也均在短期內(nèi)死亡而失敗。
近代器官移植的發(fā)展以腎臟移植最早,1930年代,俄國醫(yī)生Veronoy 開始嘗試人體的腎臟移植,直到1954年,默里在波士頓成功地完成第一例同卵雙生子間的腎臟移植,醫(yī)學(xué)界始認(rèn)識(shí)到異體移植間可能牽涉到器官彼此的「排斥」(rejection)現(xiàn)象,而「器官移植免疫學(xué)」(transplantation immunology)概念始焉萌芽。(圖一)
為了解決異體移植間的排斥現(xiàn)象,1959年默里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(shí)在兩地進(jìn)行了兩例成的非雙生子間的異體腎移植,更進(jìn)一步確認(rèn)了免疫排斥的重要概念。
默里的這兩項(xiàng)開創(chuàng)性工作,可能是他超越眾多同儕競爭而獲得諾貝爾獎(jiǎng)的原因。后來在腎臟移植的進(jìn)展上,雖另有眾多研究者的一些貢獻(xiàn)(腎臟移植病患的存活時(shí)間正逐年提升) (圖二),但皆在觀念上延續(xù)默里的工作,而只做藥物及技術(shù)上的改進(jìn)而已。
由于爾后免疫學(xué)的發(fā)展,目前已知人體有一套很完整的免疫辨識(shí)系統(tǒng),存在于所有組織的細(xì)胞表面。這一套系統(tǒng)就稱為「主要組織兼容系統(tǒng)」(major histocompatibility system),用以辨別所有外來異物。移植的成功與否,就決定于捐贈(zèng)器官組織與受體間的主要組織兼容系就是否相配。負(fù)責(zé)這一組織符合系統(tǒng)的是細(xì)胞表面上的一系列蛋白質(zhì),稱為「人類淋巴球抗原」(human leukocyte antigen,HLA),現(xiàn)已知其基因位于第六對(duì)染色體上。這些基因在人與人間彼此互異,也成了免疫系統(tǒng)辨識(shí)你我的標(biāo)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(tǒng)也相同,故彼此間的器官移植不會(huì)排斥。
人體中負(fù)責(zé)執(zhí)行這一排斥任務(wù)的是T細(xì)胞淋巴球,當(dāng)T細(xì)胞淋巴球發(fā)現(xiàn)外來的人類淋巴球抗原蛋白,馬上就會(huì)受到激化,進(jìn)而破壞移植體(graft)。所以當(dāng)初默里從事同卵雙生子的腎移植,以及后來以放射線破壞免疫系統(tǒng)而成功地進(jìn)行異體腎移植,以目前免疫學(xué)的發(fā)展來說,都是一種開創(chuàng)性的工作,也奠定了日后移植免疫學(xué)的發(fā)展。
默里于1961年又與英國劍橋大學(xué)的卡爾尼(Calne)合作,以一種免疫抑制藥物:azathioprine,成功地使用于腎臟移植患者的身上,克服了排斥的重大障礙,使腎臟移植于1960至1980年間,成了全世界各醫(yī)學(xué)中心用來治療腎衰竭或尿毒病人的重要醫(yī)療措施。1980年起,英國的卡爾尼小組又發(fā)現(xiàn)了一種到目前為止最理想的免疫抑制劑:環(huán)孢靈素(cyclosporin),配合血液透析技術(shù)的應(yīng)用,腎臟移植成了全世界尿毒患者的新生希望。目前在捐贈(zèng)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)的使用而比過去寬松,這些完全拜賜于移植免疫學(xué)的發(fā)展,以及新的理想免疫抑制劑的發(fā)現(xiàn),默里等人在這方面的理論及實(shí)際上的貢獻(xiàn),居功厥偉。
腎臟移植的進(jìn)展也帶動(dòng)了人體其他器官移植的進(jìn)展,如肝、胰、心臟、肺臟等,其成功率也日益改善。
默里的父母、家庭醫(yī)師都是有知識(shí)的人,并且他們都運(yùn)用所掌握的知識(shí)為社會(huì)服務(wù)、為他人服務(wù),并贏得了他人的尊敬。也因此使得童年的他懂得了:要做一個(gè)有知識(shí)的人,并且回報(bào)社會(huì)。所以他堅(jiān)定信念,長大后要當(dāng)一名醫(yī)生,為千千萬萬受病痛折磨的人服務(wù)。他認(rèn)為要做好醫(yī)生,要先做好人;因此他選擇了先上文科大學(xué),再進(jìn)入哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院。也因?yàn)槌鲇趯?duì)病人的強(qiáng)烈同情心和對(duì)事業(yè)的高度責(zé)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(xiàn)象。如今,他對(duì)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。
骨髓移植的托馬斯醫(yī)師,則代表著移植醫(yī)學(xué)另一大分枝的大師型人物。托馬斯于1920年出生德州,和默里一樣,也畢業(yè)于哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院,且亦工作于布利格漢姆醫(yī)院。托馬斯后來由東部搬移到西部的華盛頓大學(xué),華大的托馬斯骨髓移植中心自一九七○年代起,因杰出的骨髓移植,成為血液及腫瘤醫(yī)師的麥加圣城。進(jìn)入一九九○年代,該中心每年的進(jìn)行三百五十例骨髓移植,成功率達(dá)百分之七十到八十,救活了無數(shù)白血病病人。
骨髓移植與腎臟及其他器官移植有一項(xiàng)截然不同的問題存在,使得骨髓移植變得更為復(fù)雜與困難。在骨髓移植中,因輸入的骨髓細(xì)胞內(nèi)即存在著捐贈(zèng)者的免疫細(xì)胞,因此一旦移植成功,除了一般器官移植所發(fā)生的宿主對(duì)植體的可能排斥外,植入的免疫細(xì)胞亦會(huì)發(fā)揮辨識(shí)功能,反而攻擊宿主的組織,而導(dǎo)致一種嚴(yán)重的「植體對(duì)宿主反應(yīng)」 (graft versus host disease,GVHD)。植體對(duì)宿主的反應(yīng)有可能嚴(yán)重破壞皮膚及腸胃等器官。
托馬斯于1950年起,即以狗進(jìn)行骨髓的移植實(shí)驗(yàn)。他們以藥物及放射破壞狗本身的骨髓及免疫系統(tǒng),而后經(jīng)由靜脈將另一只狗的新骨髓滴進(jìn),這些骨髓細(xì)胞即可經(jīng)由靜脈而停留于破壞的骨髓中重新生長。在進(jìn)行狗的實(shí)驗(yàn)中,他們也開始嘗試于人體進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn),但在1968年以前的十多年間,所進(jìn)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,托馬斯得到一個(gè)結(jié)論,除非捐贈(zèng)者與病人的白血球抗原配合,否則骨髓移植很難成功。病人主要死于植體到宿主反應(yīng)。(圖三)
自1969年起,托馬斯即采取一連串措施,以克服植體到宿主反應(yīng)的發(fā)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(zèng)者的選擇外,托馬斯更首次以methotrexate來抑制免疫攻擊所引起的植體到宿主反應(yīng),以后類固醇的使用以及近年來環(huán)孢靈素的應(yīng)用,使植體對(duì)宿主反應(yīng)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。ㄋ追Q血癌)、惡性淋巴瘤、嚴(yán)重再生不良性貧血、嚴(yán)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(tǒng)的化學(xué)療法、放射線治療、或輸血治療,只能讓病情達(dá)到緩解的地步,無法根治,且復(fù)發(fā)的機(jī)率非常高。一旦疾病復(fù)發(fā),患者便只能靜待死亡的來臨....然而,隨著醫(yī)療科技不斷提升,「骨髓移植」被認(rèn)為是目前治療上述嚴(yán)重血液疾病的最好方法。(圖四)
很清楚地,骨髓移植除了要應(yīng)付宿主免疫系統(tǒng)到輸入骨髓細(xì)胞的攻擊外,還要克服植體到宿主反應(yīng),而后者的嚴(yán)重性更甚于前者,其中的關(guān)鍵仍是人類淋巴球抗原系統(tǒng)的配合與否,在這方面骨髓移植的要求比腎移植更嚴(yán)格,捐贈(zèng)者的選擇往往只限于人類淋巴球抗原配合的兄弟姊妹。然而,因?yàn)楫惢蚬撬枰浦脖仨毷窃诰杷琛⒓笆芩枵唠p方,「人類白血球抗原」即HLA相符下才得以進(jìn)行。每個(gè)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(jī)率;但往往患者在兄弟姊妹中找到「HLA」相符者的機(jī)會(huì)不多,以致許多病患喪失了此唯一機(jī)會(huì),只能陷入死亡的絕望中。
幸運(yùn)的,在1982年左右,一次偶然的機(jī)緣,醫(yī)界又證實(shí),在非血親間也可能找到「HLA」相符的捐髓者進(jìn)行捐贈(zèng)移植,只是無血緣關(guān)系的人,能有相同HLA型機(jī)率那就更小了。
因此醫(yī)界提出,如果收集足夠愛心人士的HLA資料,供病人尋找配對(duì),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(jìn)國家都先后成立了「骨髓捐贈(zèng)資料中心」,將所有有心捐贈(zèng)骨髓者的「HLA」資料集中起來,存入計(jì)算機(jī),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(jìn)行移植。