現代人容易因壓力引發腸道慢性發炎,長期受腹瀉、消化不良所苦,清華大學生醫學院助理教授邱于芯與國衛院生技藥研所所長謝興邦組成生物與化學跨領域研究團隊,找到關閉腸道細胞表面離子通道的機制,成功研發出抑制發炎分子釋放的藥物,為患者帶來治療新希望。
現代人因情緒緊張、飲食不正常等因素,導致慢性腸道發炎病患人數逐年攀升。根據健保署統計, 2022 年潰瘍性結腸炎盛行率增加到 10 萬分之 19.6;克隆氏症盛行率則約 10 萬分之 8.3,而患者長期受到腹痛、腹瀉、血便等症狀困擾,嚴重時甚至會造成腸道穿孔。
邱于芯指出,發炎性腸道疾病是一種免疫失調,成因迄今不明,也無法根治,目前臨床多半靠消炎藥、類固醇控制,但容易復發,而且近來雖有新型抑制免疫的生物製劑問世,但治療費用昂貴,許多患者無法長期負擔,並將增加健保支出。
清華大學與國衛院共同組成的研究團隊另闢蹊徑,研發出新型的小分子藥物,以阻止腸道表面黏膜細胞的離子通道打開,令發炎分子跑不出來,成功抑制發炎反應,這項創新研究成果登上知名國際期刊《先進科學》(Advanced Science)。
邱于芯說明,細胞內有一種稱為 ATP 的重要能量分子,當腸道細胞受損凋亡時,就會通過大孔徑的 PANX1 離子通道跑出來,釋放出危險的訊號,吸引免疫細胞過來清理受損的細胞,這原本是身體清除受損細胞的修復機制。
邱于芯補充,發炎性腸道疾病中,這個離子通道持續開啟,不斷釋放 ATP,導致越來越多的免疫細胞被召集到腸道,引發炎症,形成惡性循環,最終造成更嚴重的腸道傷害,而若能關閉離子通道、不讓引發反覆發炎的分子跑出來,就能關上「潘朵拉的盒子」,為治療慢性腸道發炎提供解方。
邱于芯十年前與澳洲研究團隊合作時,曾研發出一款能關閉 PANX1 離子通道的藥物,但當時發現的藥物有肝毒性的副作用,這次透過清華與國衛院的雙邊合作計畫,攜手專精藥物化學的國衛院特聘研究員謝興邦與研究員李靜琪合作,成功改良舊藥的分子結構,效果更好,更解決肝毒性的問題。
邱于芯強調,新藥的重要突破在於僅專一作用於關閉離子通道蛋白,而不會影響到其他的蛋白質,效果好又安全,而研發出關閉 PANX1 離子通道的新藥,就像掌握一把控制細胞發炎的新鑰匙,未來將繼續研發治療其他發炎性疾病新藥,如腦中風、癲癇、慢性疼痛、氣喘、過敏,甚至心臟衰竭等。
這項研究歷時近三年,由於清大化學系博士生薛雯勻負責新藥的化學合成與改良,清大生技所碩士生吳苡伶進行藥物活性檢測,從 100 多種化合物中篩選出 64 個,再進行深入研究,而清華生醫學院教授呂平江則運用電腦模擬技術,驗證藥物與蛋白質的作用機制。
(首圖來源:清華大學)
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