二代醣分子疫苗終結癌症有望

中研院「醣」科學引領製藥技術新革命

撰文記者 林亞歆
日期2013-11-10
替代圖

十餘年來,台灣的「醣」科學,從醣分子結構研究、合成技術、到疫苗與藥物開發,不間斷創新突破,成果發表於國際知名科學期刊上,不僅引起全球矚目,也不斷將台灣的「醣」科學及其應用發展,推到了其他國家,包括美國,都難以望其項背的頂尖地位。

文/林亞歆、林秋慧


中研院前院長翁啟惠一生對「醣」 科學的貢獻,使台灣的醣分子研究不間斷創新突破。

提到「醣」,不只台灣,國際科學界第一個想到的可能都是台灣的中研院院長翁啟惠。翁啟惠一生對「醣」 科學的貢獻無人出其右,幾乎囊括所有化學研究的獎項。他去(2012)年又獲得2012 年亞瑟科博獎(Arthur C. Cope Award),亞瑟科博獎是美國化學界有機化學領域的最高榮譽,在美國科學界有諾貝爾獎預習獎之稱,現在,科學界正關注著翁啟惠是否能往諾貝爾獎的路上邁進。

「醣」科學界最難以突破的醣分子合成技術,首先就在翁啟惠的手上解開;1999 年2 月,Science 期刊刊登了當時在美國聖地牙哥The Scripps Research Institute 任講座教授的翁啟惠這篇論文,「一鍋法(one pot)『醣』合成技術」讓他在世界一舉成名,當時Science 形容地更生動:「合成多醣分子,將簡單地就像一頓自製的微波晚餐,不必燉,也不必熬!」

翁啟惠破解 「醣」合成技術

在這之前,由於醣分子的結構如同模型玩具一般,可從多個角度堆疊,但連接處的緊密度很不足,常需要很多支撐,因此合成非常不易,甚至需要大半年時間,合成出來的品質良莠不齊,量產更是難以控制。

所謂的「一鍋合成法」,簡單來說,就是利用一連串複雜的化合物及活性反應的改變,將各種多醣體的組合比例,輸入電腦建立資料庫。

舉例來說,如果科學家想合成一個醣分子A,只要將已知的醣分子結構輸入電腦,利用程式軟體分析,得到「一鍋化」合成最佳的組合單元1、2、3。如此依序將組合單元1、2、3加入反應瓶中,不必燉也不必熬,時間更縮短為幾天或是一兩個禮拜就可以完成。

有了這樣的技術,科學家們得以更深入的進行醣類研究,找出各種醣類與疾病之間的關係,不論發展新的藥物或技術,都替醫學科技添了無限的可能性。後來,國外不少藥物研發公司就照著翁啟惠的方法,用來試圖開發治療心臟病、中風以及各種發炎的藥物。包括當時美國的Opitimer執行長,也就是現在台灣浩鼎董事長張念慈,也經由The Scripps ResearchInstitute 技轉了「一鍋化」合成技術。

2004 年1 月,時任中院基因體中心主任翁啟惠的「醣」研究又在科學(Sience)期刊上被大篇幅報導,再次引起全球矚目。

這次, 翁啟惠和The ScrippsResearch Institute 教授舒茲合作,突破傳統只能透過高等動物細胞培養,再經過分離過程產生醣蛋白,成功地以大腸桿菌產生突變,就能直接量產醣蛋白,讓許多製造成本大幅下降,效率也更高,且更符合人體所需,為藥物製造技術再一次開創了另一片新天地;當時,科學界譽為這是蛋白質製藥技術的新革命。

OPopSTM 醣類自動合成法

這時間的翁啟惠,受前任中研院院長李遠哲徵召,已經回台籌建基因體中心了。李遠哲一次到日本理化(Riken)研究所,巧遇了才上任理化醣科技研究所主任的他,「何不回自己的土地上傳承和回饋呢?」翁啟惠隨即打道回台。

在翁啟惠的指導下,基因體中心建立起一支醣分子研發隊伍,由副研究員吳宗益率年輕團隊沈潛研究,翁啟惠給他們一個關鍵的原則:要確切找出針對某個疾病或...