1963年，当Max Dale Cooper加入美国明尼苏达大学Robert Good实验室的时候，当时的免疫学分为两大阵营，他们互不“感冒”。

那时免疫学的核心问题是，脊椎动物如何调控其对细菌和病毒的免疫防御反应，以适应病原菌化学结构存在的种类繁多的异质性。在加入Good实验室2年后，Cooper发现淋巴细胞足以解答这一谜题，由此最终统一了免疫学的两大阵营。

五十年前的1965年，Good、Cooper以及他们的同事Raymond Peterson在《自然》杂志发表了一项重要研究，揭示了两种不同淋巴细胞的存在。这一发现奠定了现代免疫学雏形，影响了对免疫缺陷、免疫系统癌症的研究及治疗，以及单克隆抗体的发展，而后者是现代最强大的研究工具和治疗手段之一。

淋巴细胞克隆之争

20世纪60年代，一组免疫学家阵营主要关注于化学方面的研究，并取得了卓越的成就。他们发现：抗体分子蛋白具有两个结合位点，以识别外源性分子（抗原），乃至合成类分子；抗体蛋白由两个分子量较大的重链和两个分子量较小的轻链，一共4条多肽链构成，多肽链靠近N端的氨基酸序列变化较大，靠近C端的氨基酸序列较为恒定。

另一个阵营则侧重于从细胞和整个有机体水平探索免疫学。他们更愿意相信克隆选择学说，该理论推测体内存在不同的淋巴细胞，每一种都独立克隆。每种细胞表面都携带有独特的表面受体，当与抗原结合后，就会触发这种细胞的克隆扩增。克隆选择学说由澳大利亚WEHI（Walter and Eliza Hall Institute)的Frank Macfarlane Burnet和美国芝加哥大学的David Talmage于20世纪50年代后期提出，尽管它给免疫学划定了一个概念性的框架，但要想证明这一理论的存在及其运作方式至今仍非常困难。

1961年，同样来自WEHI的Jacques Miller证 实：和正常小鼠对异系来源小鼠的皮肤移植物发生排斥反应不同，胸腺摘除小鼠对移植物并不发生排斥反应。这提示介导排斥反应的细胞可能来源于胸腺。但这一研 究结果并没有被广泛接受。那时普遍认为，抗体只来源于淋巴细胞。但免疫学家们并不知道产生抗体的淋巴细胞和那些参与排斥反应的淋巴细胞之间，究竟是否有联 系、有着怎样的联系。

在这样的背景下，身为儿科医生和临床免疫学家的Cooper开展了一系列临床观察，这些早期的线索提示可能存在两种不同的淋巴细胞系。患有X连锁隐性遗传疾病Wiskott-Aldrich综合征的人，由于免疫缺陷会发生严重的疱疹病毒感染，虽然这些患者体内具有高水平的抗体。与此相反，遗传性免疫缺陷疾病——X连锁无丙种球蛋白血症的患儿，尽管抗体反应缺陷，但是却并不发生此类病毒感染。这些研究提示，产生抗体的淋巴细胞和胸腺来源介导移植排斥的淋巴细胞可能是两种截然不同的细胞。

关键性的实验

Cooper是当时少数几个发现了这种不同寻常现象的免疫学家之一，1956年他把这些线索刊登在了《Poultry Science》上。该研究报道了关于法氏囊的一个意外发现，这个器官是鸟类所独有的，当时认为该器官在鸟类的生长发育过程中有激素的作用。文章其他作者Bruce Glick等猜测，法氏囊对抗体的产生可能具有重要意义。为了研究法氏囊的作用，Glick等使用了摘除法氏囊的鸡模型，令研究者感到惊讶的是，这些鸡产生抗体的功能严重受损。

Good和Cooper决定重新研究鸡的法氏囊和胸腺所发挥的作用。当时对鸡进行的器官摘除实验所得到的结果并不一致。Cooper推论认为：这些结果的差异可能是由于在器官摘除之前，有些鸡可能已经产生了免疫细胞。Cooper的解决方案是，在给新孵化出的小鸡摘除器官后，对其进行一天的射线照射，以清除小鸡孵化前其法氏囊或胸腺所产生的任何细胞。由此，将可能真正揭示出胸腺或法氏囊在免疫成熟中所发挥的作用。

1965年1月9号，这项研究结果发表在了《自然》杂志上。该研究显示，没有了法氏囊，又经过射线照射后的鸡，给予牛血清白蛋白或布鲁氏菌注射后，都没有抗体产生。鸡的血清中完全未检测到任何主要的抗体，尽管独立于胸腺的脾白髓区是完好无损的。这个现象与X连锁无丙种球蛋白血症的患儿极为相似。

1966年，Cooper及其同事在《Journal of Experimental Medicine》发表了另一项意义重大的研究。他们用去除了胸腺和法氏囊的鸡模型，阐明这两个器官分别产生功能不同的免疫细胞。法氏囊（bursa）来源的B细胞（注：B既可对应于bursa，也可对应于bone，这是一个奇妙的巧合）是抗体反应所必须的，而胸腺（thymus）来源的T细胞介导了迟发性超敏反应、移植物抗宿主反应、皮肤移植后的排斥反应等细胞免疫反应。

利用两种淋巴细胞模型可以很好地解释免疫缺陷性疾病。X连锁无丙种球蛋白血症的患者，由于他们是抗体产生缺陷而对细胞免疫没有影响，因此这种疾病可能是B细胞发育缺陷所致。相反，瑞(Swiss)氏胸腺发育不全伴无丙种球蛋白血症的患者，细胞免疫和体液（抗体）免疫均严重受损，可能是由于T、B细胞共同的祖细胞缺陷所致。有一点并不令人意外，相比于基础免疫学家们，临床医生更容易接受Cooper的理论。

对于Cooper而言，接下来的一个最重要的问题是：哺乳动物的哪个器官和鸟的法氏囊相当。不解决这一问题，Cooper发现的实用性和普适性将在以后的十年里一直被不停地质疑。科学家们会问他：今年找到跟法氏囊相当的器官了吗？

然而，寻找哺乳动物体内和法氏囊相当的器官非常困难。起初，Cooper及其同事猜测，肠组织是B细胞的来源，他们就这样在这个死胡同走了很长时间，付出了巨大的努力。

1974年，这个问题终于找到了答案。Cooper和伦敦大学学院的Martin Raff及John Owen一起，从妊娠14天的小鼠胚胎获得肝细胞，经过4天～7天的培养后，产生了B细胞。几乎在同一时间，由澳大利亚WEHI的Gustav Nossal和瑞士日内瓦大学的Pierre Vassalli领导的对小鼠骨髓的研究得出了相同的发现。换句话说，哺乳动物的造血器官（注：在胚胎早期阶段，肝脾发挥造血功能；在胚胎后期阶段及出生后，造血功能向骨髓转移）和鸡的法氏囊功能相同。

到了20世纪70年代晚期，这种对于淋巴细胞系“分地而治”的理解开始改变淋巴瘤和白血病的治疗。根据肿瘤起源于不同的细胞系，可对癌症进行分类并制定不同的治疗方案。急性淋巴细胞白血病可以是B细胞或T细胞来源的，或者是非T细胞非B细胞来源的；非霍奇金淋巴瘤和Burkitt淋巴瘤是B细胞来源的。得益于对这些癌症的进一步分类，人们可以对淋巴细胞相关疾病采取不同的治疗方案。

药物和疫苗

迄今为止，B细胞所带来的最伟大的成就是杂交瘤的发明，创造出了可以产生抗体的“不死”细胞系。1975年，剑桥大学MRC分子生物学实验室的Georges Köhler和César Milstein报道称，他们成功融合了B细胞和骨髓瘤细胞株。融合后的细胞可以持续不断地产生特异性抗体。单克隆抗体技术由此诞生，使Köhler、Milstein和Niels Jerne获得了1984年诺贝尔生理学或医学奖。

这一成就所带来的影响难以用语言形容。在随后的这些年里，单克隆抗体技术几乎渗透到了所有的实验生物学领域。这些抗体分子，可以有效且特异性地鉴定、分离几乎所有人们感兴趣的分子或细胞。在临床上，单克隆抗体作为诊断和治疗用药，近年来取得了巨大的成就。

关于克隆选择学说有一个基本问题：克隆多样性是如何产生的？Cooper的发现为解决这一问题奠定了基础。1976年，Susumu Tonegawa阐明了这一问题的分子机制——B细胞通过从基因片段库中随机挑选3种基因片段而形成一套组合，每一套组合对应一种抗体，最终产生出了数量庞大的（推测在10的10次方以上）各式抗体。

最终，抗体的研究由最初在化学水平，发展到在基因层面、细胞层面和生物整体水平都得到了完美的解释。20世纪80年代中期，T细胞克隆扩增的机制也得到了解释。得益于Cooper及其同事们对T、B细胞的发现，免疫学取得了一系列里程碑式的成果，最终促使了学科内分别偏重化学和细胞学的这两大阵营得以统一。

在B细胞生物学研究领域，依然存在一些重大问题。特别是HIV、流感病毒和很多其它病原体的疫苗还没有研制成功，依然任重而道远。而且，B细胞为什么能够分化为长期生存的细胞，从而为机体提供长期的保护，目前仍是个谜，无法用经验来解释。

这些发现至今仍在继续影响着人类健康，我们不会忘记，这一切都源于50年前Cooper在鸡身上进行的实验，这是我们目前在免疫学领域取得众多成就的关键。

（作者：赵永刚、董环文）

参考文献：Nature 2015;517:139-141