整合與提升發育生物學與再生醫學研究重任臺灣大學發育生物學與再生醫學研究中心揭牌

緣起

近年來幹細胞(stem cell)與再生醫學(regeneration medicine)研究蓬勃發展，藉由幹細胞與再生醫學之研究達成組織重建，甚至製造人造器官，以解決人類疾病充滿了高度的期待。

發育生物學是組織建構的基礎，而發育生物學與再生醫學是組織重建的一體兩面；再生醫學的實現，乃建構在了解一個器官的發育過程中基因、分子訊息傳遞 、與間質組織(biomatrix) 的多方合作。發育生物學最主要是在研究形態發育(morphogenesis)—亦即在研究基因是如何調控細胞去形成一個結構(structure)、組織(tissue)或器官(organ)。分子生物學告訴我們基因如何去執行他的功能以及基因的功能為何，但是真正的生物功能是來自結構，而結構則是形態形成(morphogenesis)的產物。因此，要如何正確且適當的利用幹細胞去形成一個結構(structure)、組織(tissue)或器官(organ)，必須從發育生物學，尤其是功能性形態形成(functional morphogenesis) 的研究著手。我國在這方面之研究起步雖稍晚，然而因積極培養與延攬相關人才，在過去十年間已有顯著之進步。在基礎發育生物學方面，國內已擁有各模式物種(含線蟲、果蠅、斑馬魚、小鼠等)，以及新興模式物種(rising model organisms；如蚜蟲、文昌魚、海膽等) 之研究團隊，並陸續於國際頂尖期刊發表研究成果。

在再生醫學方面，目前國內有關幹細胞之研究正熱烈進行中，特別是針對於如何培養幹細胞以及如何分化成我們想要的體細胞，包括神經細胞、軟骨細胞、肝細胞、肺臟上皮細胞等，已具相當之研究成果。同時，我國也已具備可由體細胞去誘發成所謂的「誘發性多功能性幹細胞」(induced pluripotentstem cells) 之研究技術，使得幹細胞研究之材料來源不虞匱乏。此外，組織工程方面包括毛髮再生、肺部組織重建、及周邊神經組織工程等也均有重大成果。雖然各研究室皆有不錯的研究成果呈現，然而各研究團隊間之合作與互動仍有很大的空間可以增進；為有效整合上述基礎與臨床研究成果，使我國發育生物學與再生醫學之研究水準更具國際競爭力，推動設置相關之整合型研究中心，實為必須推動之重點。臺灣大學在發育生物學與再生醫學之研究規模為全國之最，理當積極扮演整合與提升這兩大領域研究之重任。

發育生物學與再生醫學相關研究人員的相聚與學術交流由於目前本校已有許多師生從事幹細胞醫學、組織工程學、發育生物學與再生醫學的研究，為發揮最大之整合效力，增進相互間的交流，以及形成研究團隊以利爭取足夠之研究經費，近來結合了臺灣大學從事幹細胞學、組織工程學、發育生物學與再生醫學相關領域之研究人員，形成一個研究群組(NTU Developmental Biology and Regeneration Research Group)，定期討論聚會，目標為建立各學院不同領域之研究人才庫，以及整合現有之發育生物學和在再生醫學相關的課程與學程，積極促進本校發育生物學和在再生醫學之教學與研究。研究群組成員來自臺灣大學校區各學院(生科院、生農院、醫學院、工學院、與理學院) 及臺大醫院。常規的活動為每月一次的研究主題報告，目前已有醫學院區整形外科醫師鄭乃禎醫師報告「如何由脂肪幹細胞製造軟骨組織」；臺灣大學院區昆蟲系張俊哲副教授報告「蚜蟲生殖細胞特化與體軸生成之機制」；醫工所林頌然醫師報告「毛囊再生」；生科院李心予教授報告「LPA 調控淋巴血管的發育」；藥理所林泰元老師報告「肺臟幹細胞的應用」；其他演講者亦已排定，將陸續公告週知最新的演講內容。

今年(2010) 年5月9日舉辦一場”國際發育生物學與再生醫學研討會”，由臺大醫學院主辦，國家衛生研究院、國科會和臺灣幹細胞醫學會合辦；計畫將此國際性發育生物學與再生醫學研討會列為每年一次的常規會議，由臺大與國家衛生研究院輪流主辦。由常規的研討會的舉辦，除了希望藉此能加速與國際接軌之外，希望更能讓臺大傑出研究團隊和國內其他研究中心例如國家衛生研究院、國科會以及其他醫學研究中心建立良好的合作關係，也能讓臺大年輕研究學者得到良好的指導與經驗學習，以推動整體研究實力。

臺灣大學發育生物學與再生醫學研究中心成立目標

經過幾個月努力，臺灣大學成立「發育生物學與再生醫學研究中心」設置案經6 月15 日第2627 次行政會議討論後，於6月22 日第2628 次會議確認通過。研究中心聘請鍾正明院士為榮譽主席，楊偉勛教授為中心主任。臺灣大學「發育生物學與再生醫學研究中心」於2010 年7 月10 日假臺大兒童醫院B1 第一會議室舉行開幕及揭牌典禮。典禮當天除鍾正明院士之外，陳泰然副校長、醫學院楊泮池院長、何弘能副院長、生農學院陳保基院長、應力所張建成所長、婦產部楊友仕主任、小兒部張美惠教授、婦產部謝豐舟教授、生化所周綠蘋教授等師生60 餘人熱烈參與，將第一會議室擠得水泄不通。會中除了陳副校長、楊泮池院長及陳保基院長表達支持與勉勵之外，鍾正明院士也以「My Interactions with Nature /Science and the Choice of Our Future Research Direction」為題，做精采的演講。

鍾院士的演講內容除強調以Functional Morphogenesis 為中心目標外，並鼓勵從事科學研究不但要問一個重要的問題，同時需兼具深度與延續性；發表Science 或Nature 的論文固然重要，但一個長期且專一的研究目標，則更容易在該研究領域具有實質的貢獻。如果想要嘗試投稿Sciencec or Nature 期刊，必須預期會有兩階段的審稿評論：初階段的審查將著重於我們所執行的研究內容是否具有重大意義，以及可否引起廣泛讀者的興趣；當進入到第二階段的科學內容審查時，則要求評估論文內容是否具有改變傳統模式的重大突破，進而在科學實證層面給予嚴格的質疑和討論。平均來說，各階段的錄取率只有三分之一，這也代表整體的錄取率只有一成。除此之外，要有心理準備會收到三頁以上的評論建議和接近一年的修改和再駁回的時間。除了在Science or Nature 的投稿之外，我們也應持續地撰寫高分數的論文和構思新的研究主題來建立學術上的名聲。

至於如何選定研究目標呢？鍾院士提供三點供大家參考：一、「Ask an important question」； 二、「This question is answerable」； 三、「Use your advantage」。鍾院士認為，除了提出重要的問題之外，更要考慮所提出的問題是否能用現有的實驗技術去回答的；例如：「生命是如何產生的？」，這種問題是不容易拿來做研究主題的。不過，若自己的研究環境無法回答此重要問題，但國內外其它實驗室可能可以做到的，則鼓勵大家多多與不同領域的專家交流，以創造新的研究火花。最後一項是「Use your advantage」，是希望大家瞭解在國內的環境中，有什麼是我們的強項，可以多多利用我們的強項去做研究，這樣比較會具有國際競爭力。演講結束後，所有貴賓及與會的師生就移駕到兒童醫院16F「發育生物學與再生醫學研究中心」的所在研究室舉行揭牌儀式。由陳泰然副校長揭牌，研究中心正式開始運作。在會後的茶敍中對目標及將來的方向有熱烈的討論，相信「發育生物學與再生醫學研究中心」的成立只是初步的目標，未來相關的研究如何在臺灣大學整合並開花結果，期待大家的參與及努力。

人物特寫—鍾正明院士

鍾正明院士於1978 畢業於臺灣大學醫學系，1983 年取得美國紐約洛克菲勒大學發展暨分子生物學博士，目前任職於美國南加州大學醫學院病理科。

鍾院士研究領域專攻於發展生物學、演化學、幹細胞生物學、細胞週期及生長之研究，廣泛探討細胞生長因子、荷爾蒙、細胞訊號傳遞及表皮暨間質層相互作用下對生物發展之影響。鍾正明院士致力於發展生物學之研究，從早期研究細胞貼附分子(cell adhesion molecular)和神經系統發展學上的關聯性，到探討細胞貼附分子對於胚胎發展上之影響，進而討論細胞貼附分子在再生醫學上所扮演的角色及應用，以期望利用外、中、內三個不同胚層發展學上的不同來修復受傷之皮膚細胞或組織。

鍾正明院士將分子生物學方法引進羽毛的發育研究，以羽毛及毛髮爲模式，探討自然界在器官發育及再生時，如何對幹細胞進行調控，解析形態發生與器官再生之調控原則。2002 年證實了恐龍鱗片演化成羽毛的過程(2002 Nature)；2004 年發表胚胎內生長緩慢區域及促骨生長蛋白「BMP4」的活性決定鳥類嘴喙的外型，闡述當BMP4的活性增加，會使鳥喙變寬變長(2004 Science)。此外，鍾正明院士更進一步將表皮的發育生物學推入幹細胞的研究主流，於1999 年發現雞皮膚上之具有幹細胞功能之前驅細胞，其研究成果也發表於「生化暨細胞生物學」期刊上；於2005 年發現羽毛幹細胞在組織中座落的位置，同時更進一步證實當鳥類換毛時，羽毛幹細胞所扮演的角色及幹細胞移動路徑(2005 Nature)。鍾院士進一步將發展學與幹細胞應用延伸到毛髮再生上，他利用禿毛的老鼠進行試驗，發現抑制毛髮生長的主因是因為促骨生長蛋白「BMP」抑制住毛髮的生長，而要激活毛髮的再生，須利用Noggin 分子來將BMP 分子移除(2007, 2008Nature)。此研究成果除受科學界重視外，更為再生醫學上及美容醫學上投下一顆震撼彈。鍾正明院士更因優越的研究成果，在2008 年7月的第28 次中研院院士會議中，選出鍾正明院士當選第27 屆新科院士。

鍾教授相當關心本校發育生物學與再生科學的發展，自1998 年即與謝豐舟教授協力推動臺灣的發育生物學發展，並熱心協助相關研究者。2009 年起臺灣大學正式聘請鍾正明院士為特聘講座教授，並擔任本研究中心之榮譽主席，期望藉由鍾院士卓越的研究能力，帶領本校發育生物學與再生科學的發展，並為臺灣的發展生物學及幹細胞再生醫學上注入新生命力。

2002 Nature The morphogenesis of feathers.

最新消息

最新國內外相關發育生物學與再生醫學研討會資訊

1. 2010 臺灣幹細胞年會時間: 2010 年10 月9 日地點: 臺灣臺中中山醫學大學網址: http://www.tsscr.org.tw/

2. 2010 Cold Spring Harbor Laboratory meeting –Germ Cell時間: 2010 年10 月5-9 日地點: 美國Cold Spring Harbor網址: http://meetings.cshl.edu/meetings/germ10.shtml

3. 2010 Cold Spring Harbor Laboratory meeting –Mouse Development,Genetics & Genomics時間: 2010 年10 月26-30 日地點: 美國Cold Spring Harbor網址: http://meetings.cshl.edu/meetings/mouse10.shtml國立臺灣大學發育生物學與再生醫學研究群網站網址: http://140.112.135.213/default2.htm