解開人類基因致病之謎?臺大「小鼠基因剔除術」研究成果斐然目前已發現抑癌轉移和動脈硬化之特殊基因

如何解開人類基因致病之謎?97.1.30於臺大尊賢館2樓愛心世界舉辦本校農曆歲末學術成果發表會,針對醫技系教授林淑華「小鼠基因剔除術」研究成果提出報告,目前已發現抑癌轉移和動脈硬化之特殊基因。

如果人類生老病死的關鍵密碼是基因,那麼研究那一種基因具有何種特殊功能可能就是解開人類生命之謎的神奇鑰匙。

2007年諾貝爾醫學獎桂冠就是頒給了建立“基因剔除鼠”技術的三位科學家(美國科學家 Mario Capecchi, Oliver Smithies 以及英國科學家 Martin Evans),因為透過剔除特定基因後的實驗老鼠的病症變化,就可以了解基因缺陷所造成的異常疾病,也就可以藉此模擬人體的病症機轉及治療途徑,是當前最具潛力的生物醫學研究趨勢。

醫技系教授林淑華的研究團隊已利用此項尖端技術發現抑制癌細胞轉移與導致動脈血管硬化等的特殊基因;對於進一步了解並治療癌症與心血管疾病,將有極大的幫助;同時,她所主持的基因體國家型轉殖鼠核心設施,在國科會的資助下,接受各大專院校醫學研究團隊的申請,未來三年內將有六十多種基因剔除鼠的研究,研究成果已具國際競爭力。

癌細胞轉移一直是難解的課題,不但病患預後差、治療困難,致病過程複雜也造成研究有極大困難。林教授團隊則發現在肝臟中表現量高、可以有效抑制癌細胞轉移的特殊基因。將小鼠剔除這個基因後注射癌細胞,結果發現在基因剔除小鼠內之癌細胞會迅速轉移到肝臟,產生嚴重的腫瘤聚落,而一般小鼠則無此現象。目前研究團隊正全力研究此特殊基因與腫瘤細胞增生及轉移的相關性。

林教授指出,現代人心血管疾病盛行,她的團隊從小鼠身上模擬人類的冠狀動脈或是血小板疾病,試圖找出治療心血管疾病的方法。研究團隊將小鼠剔除thromboxane A2 (TXA2) 基因後,給予高膽固醇飼料,結果發現基因剔除小鼠比起一般小鼠較不易產生粥狀動脈硬化症,也不易引發血管壁損傷後增厚情形。

林教授的團隊更進一步爭取到國家科學委員會之基因體醫學國家型科技計畫的支持,推動了基因轉殖鼠核心設施,協助包括中研院、臺大、陽明、成大、國家衛生研究院、三軍總醫院、高雄醫學大學,慈濟大學等單位研究人員。預計在未來五年內或可達到一百二十幾種基因剔除鼠是經由林教授團隊核心設施協助完成,該團隊的基因剔除鼠產製速度與國際水準相當,成功率達百分百,目前已有三十幾種的剔除鼠正由各個研究學者分析中,大大提升國內研究水平與對科學的貢獻。

林教授團隊將來會創造出更多模擬人類疾病的小鼠模型,加速醫學對於難纏疾病的研究,讓致病機轉更加明朗進而發展臨床治療方法,讓更多病患受惠。

林教授表示,她的老師正是2007年諾貝爾醫學獎得獎者之一的美國科學家Oliver Smithies,她是在1988年聆聽Oliver Smithies一場演講受到啟蒙,回國任教後接著在1993年修習該技術,並於2004年回到母校跟隨Smithies教授學習。

林教授指出,由於生物科技之突飛猛進,研究人員利用尖端生物技術產製出”基因改造小鼠”。其中改造基因密碼之關鍵技術,譬如基因轉殖、基因剔除與胚胎幹細胞培養,在過去二十幾年來已發展得相當成功。而由美國科學家 Mario Capecchi, Oliver Smithies 以及英國科學家 Martin Evans共同建立之“基因剔除鼠”技術,既可以研究基因在胚胎發育扮演的角色,更可以了解基因缺陷所造成的異常疾病。而如果小鼠出現類似人類的疾病,就可以作為模擬人體的“實驗白老鼠”。這項成就獲得了2007年諾貝爾醫學獎桂冠,突顯基因剔除技術的重要性。