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2025诺贝尔医学奖解析：Tregs 与 FOXP3——免疫耐受机制、临床转化与实验工具

发表时间：2025-10-10

诺奖背景：从免疫失控到平衡的突破

2025年10月6日，诺贝尔生理学或医学奖授予三位科学家：玛丽·布伦科（Mary E. Brunkow，美国）、弗雷德·拉姆斯德尔（Fred Ramsdell，美国）和志本坂口（Shimon Sakaguchi，日本）。他们破解了一个关键问题：免疫系统如何避免“误伤”自身组织，防止像系统性红斑狼疮（SLE）或1型糖尿病这样的自身免疫疾病。答案是调节性T细胞（Tregs）和FOXP3基因——Tregs像免疫系统的“交通警察”，指挥免疫反应不过度；FOXP3是“总开关”，决定Tregs是否正常工作。故事始于1995年，坂口发现一种特殊T细胞（标记为CD4+ CD25high），能抑制其他免疫细胞的过度活跃，维持身体的免疫平衡。2001年，布伦科和拉姆斯德尔研究了scurfy小鼠，这种小鼠因免疫失控导致皮肤粗糙、早夭。他们发现，FOXP3基因突变让Tregs无法工作。在人类中，FOXP3突变引发IPEX综合征，患者常因免疫攻击导致糖尿病、肠炎等。这项发现将Tregs从模糊概念变成了有明确分子基础的科学事实。

Nobel Prize in Physiology or Medicine 2025

Fig 1. CTLA-4 / CD28 / FOXP3 关系总览（Walker, 2013）

 

研究历程：从发现到诺奖

Tregs和FOXP3的研究是一段30年的科学旅程。1995年，坂口率先提出Tregs的概念，证明这些细胞能抑制免疫反应，维持身体平衡。2001年，布伦科和拉姆斯德尔通过scurfy小鼠锁定FOXP3基因，揭示其对Tregs的核心作用。2003年，科学家确认FOXP3突变与人类IPEX综合征相关，连接了动物模型与临床。2010年，Tregs进入临床试验，用于治疗自身免疫病和移植排斥。2020年，单细胞RNA测序技术揭示Tregs的多样性，如在肿瘤和感染中的不同行为。2025年，这一系列突破因其深远影响获诺贝尔奖肯定。

Tregs与FOXP3研究历程图

Fig 2. NFAT × FOXP3 转录调控比较（van der Vliet & Nieuwenhuis, 2007）

 

机制通俗解读：免疫刹车如何工作？

想象免疫系统是一辆跑车，跑得太快可能撞毁自己的“房子”（身体组织）。调节性T细胞（Tregs）就像刹车，防止失控；FOXP3基因是刹车踏板的控制芯片，决定刹车灵不灵。免疫系统在胸腺（像“驾校”）已学会避开大部分自抗原，但总有些漏网的麻烦分子。Tregs在血液和组织中接手，维持和平。Tregs有几种“刹车”方式：一是“抢”走IL-2（白细胞介素-2），一种让免疫细胞兴奋的信号分子，让其他T细胞“饿”着没力气闹事；二是分泌IL-10或TGF-β，像安抚剂一样平息炎症；三是通过CTLA-4切断其他T细胞的“电源”，阻止它们激活。如果FOXP3坏了（像scurfy小鼠或IPEX患者），Tregs就失灵，免疫系统会攻击身体，导致严重疾病。最近，单细胞RNA测序发现，Tregs并非一模一样：在肿瘤里，它们可能“刹车过度”，压制抗癌免疫；在COVID-19感染后，它们会增加IL-10，帮助平息过度炎症。这种多样性让Tregs调控更精准。

Tregs与FOXP3机制示意图

Fig 3. Treg 抑制机制（IL-2 竞争、CTLA-4等）（van der Vliet & Nieuwenhuis, 2007）

 

诺奖的意义：从实验室到挽救生命

这个发现不只是学术突破，它为多种疾病治疗带来了希望。在自身免疫病，如系统性红斑狼疮（SLE）或1型糖尿病，增强Tregs功能可以“踩下刹车”，阻止免疫攻击；在器官移植中，Tregs能减少排斥反应，让移植器官存活更久。在癌症中，Tregs可能“刹车过度”，压制抗肿瘤免疫，因此科学家开发了抗CTLA-4抗体如伊匹单抗，部分解除Tregs抑制，帮助免疫系统攻击癌细胞。产业也在行动：低剂量IL-2变体和Treg细胞疗法正进入临床试验，治疗移植物抗宿主病（GVHD）等。研究还推动实验标准提升：科学家更注重批间一致性和数据透明，确保结果可信、可重复。这加速了从实验室到临床的转化。

2025诺贝尔医学奖解析：Tregs 与 FOXP3——免疫耐受机制、临床转化与实验工具

Fig 4. Graphical Abstract. Treg 单细胞组织适应与异质性（Miragaia et al., Immunity 2019）

 

实验工具：让诺奖成果落地

诺奖机制直接指导实验室工作。以下是Tregs/FOXP3研究的关键指标，覆盖主要领域，帮你设计可靠实验。

*核心指标以★★★★★表示，扩展指标以★★★表示，反映其在研究中的重要性。

研究领域 指标 功能 核心评分
Treg诱导 IL-2 诱导iTregs，调控T细胞活性，促进STAT5磷酸化 ★★★★★
自免、肿瘤、移植 FOXP3 核染色，评估Treg功能和身份 ★★★★★
通路研究 CTLA-4 阻断T细胞激活，验证免疫抑制作用 ★★★★★
炎症调控 IL-10 平息炎症，评估Treg分泌功能 ★★★★★
Treg诱导 TGFB1 诱导Tregs，抑制免疫反应 ★★★★★
自免、肿瘤、移植 IL2RA(CD25) 标记Tregs，检测高表达水平 ★★★★★
Treg分选 IL7R(CD127) 反向门控，低表达用于Treg分选 ★★★★★
通路研究 STAT5(pSTAT5 Y694) 评估IL-2信号通路，检测磷酸化状态 ★★★★★
通路研究 CD28 提供共刺激信号，增强T细胞激活 ★★★★★
通路研究 CD80 与CD28/CTLA-4结合，调控T细胞活性 ★★★★★
通路研究 CD86 与CD28/CTLA-4结合，调控T细胞活性 ★★★★★
肿瘤免疫 PDCD1(PD-1) 抑制T细胞活性，评估免疫检查点 ★★★★★
肿瘤免疫 TIGIT 抑制T细胞活性，评估免疫检查点 ★★★★★
通路研究 ICOS 增强Treg功能，评估激活状态 ★★★★★
肿瘤免疫 TNFRSF4(OX40) 调控Treg与效应T细胞平衡 ★★★★★
自免、肿瘤 TNFRSF18(GITR) 调控Treg功能，增强免疫反应 ★★★
Treg迁移 CCR4 指导Tregs向炎症部位迁移 ★★★
Treg迁移 CCR7 指导Tregs向淋巴结迁移 ★★★
Treg迁移 CCR8 肿瘤微环境中Treg定位 ★★★
Treg稳定性

IKZF2(Helios)

标记稳定Tregs，核染色 ★★★
Treg稳定性 IKZF4(Eos) 调控Treg基因表达，核染色 ★★★
Treg稳定性 BACH2 维持Treg稳定性，抑制分化 ★★★
Treg功能 PRDM1(BLIMP-1) 调控Treg抑制功能 ★★★
通路研究 IL2RB(CD122) 支持IL-2信号传导 ★★★

通路研究

IL2RG(CD132) 支持IL-2信号传导 ★★★

 

标准化工具：助力Treg研究

诺奖机制启发了一系列实验工具，助力Tregs/FOXP3研究。以下产品涵盖关键指标的抗体和重组蛋白，支持流式细胞术、功能验证和信号通路研究。

靶点 货号 产品名称
FOXP3 HV388215 Anti-Human FOXP3 Monoclonal Antibody (1A208), APC
HV388012 Recombinant Human FOXP3 Protein, N-His
IL2RA (CD25) HF996137 Anti-Human CD25/IL2RA Antibody (1H4), APC
HF996011 Recombinant Human CD25/IL2RA Protein, C-His
IL7R HB016337 Anti-Human CD127/IL7R Antibody (4A10), APC
HB016011 Recombinant Human CD127/IL7R Protein, C-His
CTLA4 HB651237 Anti-Human CD152/CTLA4 Antibody (11.2.1), APC
HB651011 Recombinant Human CD152/CTLA4 Protein, C-His
IL10 HB997137 Anti-Human IL10 Antibody (SAA0378), APC
HB997012 Recombinant Human IL10 Protein, C-His
TGFB1 HF977137 Anti-Human TGFB1/TGF-beta-1 Antibody (SAA0180), APC
HF977011 Recombinant Human TGFB1/TGF-beta-1 Protein, C-His
STAT5 (pSTAT5 Y694) HW724014 Anti-STAT5A Polyclonal Antibody
HW724012 Recombinant Human STAT5A Protein, N-His
CD28 HY422237 Anti-Human CD28 Antibody (15E8#), APC
HY422021 Recombinant Human CD28 Protein, C-His
CD80 HW630137 Anti-Human CD80/B7-1 Antibody (IDEC-114), APC
HW630011 Recombinant Human CD80/B7-1 Protein, C-His
CD86 HW776337 Anti-Human CD86/B7-2 Antibody (2331/FUN-1), APC
HW776011 Recombinant Human CD86/B7-2 Protein, C-His
PDCD1 (PD-1) MC096023 Anti-Mouse CTLA4 & PD1 Bispecific Antibody (SAA2362)
TIGIT HS739137 Anti-Human TIGIT Antibody (SAA0153), APC
HS739011 Recombinant Human TIGIT Protein, C-His
ICOS HV702137 Anti-Human CD278/ICOS Antibody (SAA0091), APC
HV702012 Recombinant Human CD278/ICOS Protein, N-His
TNFRSF4 (OX40) HW342337 Anti-Human CD134/TNFRSF4/OX40 Antibody (3C8), APC
HW342011 Recombinant Human CD134/TNFRSF4/OX40 Protein, C-His

注：所有经过严格质控，纯度超过95%。

 

新进展：Tregs的未来

近期进展显示，Tregs 在肿瘤微环境中呈现 情境依赖的双重作用：既可抑制抗肿瘤免疫，也可能在特定微环境中维持免疫稳态。 围绕 OX40 等共刺激受体的调节策略（含激动剂）正逐步被提出，但其 剂量窗、给药时机以及与放/化疗或免疫检查点抑制剂的联用仍需在前瞻性研究中精细化验证。

在感染与组织修复场景——包括 COVID-19 的研究中——越来越多证据显示 Tregs 通过 IL-10 等途径有助于抑制过度炎症并支持组织修复。不过，“修复”与“抗病毒清除”之间的权衡，以及干预的时序与人群差异，仍需在前瞻性研究与临床试验中进一步界定。

同时，AI 驱动的免疫建模（如多组学特征选择、细胞状态迁移轨迹推断、数字孪生/体外数据增强） 正被用于刻画更精细的 Treg 调控参数空间，帮助在“抑制 vs. 促进”之间找到可重复、可量化的优化点。

从产业侧看，多方预测认为 Treg 相关治疗在本十年仍将保持增长，规模或在 2030 年左右达到 数十亿美元量级，相应地也将 提升对高质量检测与功能验证工具 的需求。

在具体研究执行上，建议优先聚焦三类问题：

  1. 分层与定量：在不同组织/疾病模型中分层 Treg 亚群（如活化/效应型 Treg、组织驻留 Treg），并建立与功能 readouts（细胞毒性、炎症因子、修复标志物）的定量对应。
  2. 干预与评估闭环：围绕 OX40/CTLA-4/IL-2–IL-2R 轴，设计可复现的干预与评估管线（剂量-时序-联合路径一致化）。
  3. 数据与模型：将单细胞转录组、流式/质谱流式、空间组学与 AI 模型联动，形成可迁移的决策规则。

结合“先分型、再看通路、最后落到功能”的常见流程，abinScience 提供的 FOXP3、IL-2/IL-2RA、CTLA-4、OX40、IL-10、TGF-β、pSTAT5(Y694)、PD-1、ICOS、TIGIT 等试剂，可顺畅支撑 表型识别、信号检查 与 功能评估 三个环节的衔接。

Tregs临床应用图

Fig 5. Graphical Abstract. Treg 单细胞组织适应与异质性（Miragaia et al., Immunity 2019）

 

关于abinScience

abinScience 品牌创立于法国斯特拉斯堡，依托14年的蛋白抗体开发经验，专注于高质量生命科学试剂的研发与生产。自2023年成立以来，abinScience始终秉持“Empowering Bioscience Discovery”的愿景，致力于为全球科研人员提供高效、可靠的实验解决方案，赋能前沿生命科学研究。

 

参考文献

  • Nobel Prize Committee. (2025). Scientific Background: The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2025. NobelPrize.org.
  • Sakaguchi, S., et al. (1995). Immunologic self-tolerance maintained by activated T cells expressing IL-2 receptor alpha-chains (CD25). Journal of Immunology, 155(3), 1151–1164. 
  • Brunkow, M. E., et al. (2001). Disruption of a new forkhead/winged-helix protein, scurfin, results in the fatal lymphoproliferative disorder of the scurfy mouse. Nature Genetics, 27, 68–73. 
  • Bennett, C. L., Christie, J., Ramsdell, F., Brunkow, M. E., Ferguson, P. J., Whitesell, L., Kelly, T. E., Saulsbury, F. T., Chance, P. F., & Ochs, H. D. (2001). The immune dysregulation, polyendocrinopathy, enteropathy, X-linked syndrome (IPEX) is caused by mutations of FOXP3. Nature Genetics, 27(1), 20–21.
  • Miragaia, R. J., et al. (2019). Single-Cell Transcriptomics of Regulatory T Cells Reveals Trajectories of Tissue Adaptation. Immunity, 50(2), 493–504.e7. 
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