國民健康局在2011年4月中旬公布一項驚人統計:2008年有7萬9818人罹患癌症,比2007年增加4049人,平均每6分35秒有一人確診罹癌,比前一年快21秒。
就性別來看,男性平均每四人有一人可能罹癌,女性則是每五人就有一人,肝癌是男性最常見的癌症,女性則是乳癌。這樣的發生率讓人聞癌色變,大家都希望找到特效藥,成功治好癌症。
如今,乳癌治療出現了新希望,全世界第一個乳癌疫苗正在台灣、韓、新進行第二、三期跨國人體實驗,這不僅是台灣第一個研發的乳癌疫苗,更是台灣人首度主導乳癌的臨床實驗,而這項疫苗合成技術正是來自中研院院長翁啟惠。
翁啟惠是國際知名化學家,至今擁有90個專利,得過國際醣化學獎、美國總統綠色化學獎等榮譽,論文影響力是全球排名第30的化學學者(H-index=88),乳癌疫苗便是他以醣分子開發的抗癌新藥。
以往,醣類僅只被視為提供熱量的來源。30、40年前,科學家沒有深入研究,但翁啟惠因為好奇,1979年就讀美國麻省理工學院化學博士時,就不斷思索,三年後投入研究,至今已超過30年。
1992年時,他用生物酵素合成醣分子,這項發明創下世界先例,成為現今世界各國遵循的標準,更拿到美、歐、日共40個專利。
「當時我花了十年,發明不破壞環境、不用高溫、高壓,就能合成醣分子的方法,」翁啟惠帶著嚴謹的語調表示。原本只能透過高等動物細胞培養,經過複雜的分離過程,產生醣分子,到了他手裡,竟然可以大量合成,而且性質穩定。
當時他就發現,癌細胞表面的醣分子會出現變異,因此深入探索它們的角色,認為可用來研發抗癌藥物,若能做成器材,將有助治癌。
同樣以醣分子研究抗癌藥的台灣醣聯總經理張東玄,就很推崇翁啟惠的貢獻,「他可說是箇中翹楚。」張東玄說,40多年前,醫學界就在尋找癌細胞表面的生物標記,如今,這個面紗揭開,抗癌藥能啟動人體防禦功能,提升療效。
翁啟惠認為自己能在醣科學有新發現,和在台灣養成認真求學的態度有關。在升學主義下,他知道不努力,就會遭淘汰,小學五年級開始非常用功,出身嘉義縣義竹鄉,全校就他一人考上台南一中初中部,從此一路念到台大生化所。
恩師王光燦,開啟他對醣興趣
然而,影響他最深的是已故院士王光燦,「是他開啟我對生物有機化學的興趣,」翁啟惠1970年代,追隨王光燦研究八年,跟著恩師進入蛋白質合成的新領域,打下基礎,後來到美國念書,才能發明醣分子合成法。
1999年,他在加州Scripps研究機構,對合成法又有新突破。他和博士班學生共同設計電腦程式,能夠自動化快速合成醣分子,原本要花一、兩年的時間,縮短到一天就能完成,更重要的是,他已能合成癌細胞表面的六醣體(Globo H)。
科學界很早就發現癌細胞有六醣體,這是癌細胞特有的結構,它不僅存在乳癌,在肝、大腸、肺、胰臟、子宮、卵巢、攝護腺等多種癌症,也會發現,也就是說,翁啟惠若能成功合成後做成藥物,至少能應用到這九種癌症。這設計讓他擁有20年專利、75年的使用版權!
緊接著,翁啟惠馬上著手研發乳癌疫苗。2000年起,回台主持中央研究院基因體研究中心,逐漸將研究重心移回台灣,帶動台灣進步。
他認為,由六個單醣組成六醣體,添加適當佐劑,再做成疫苗,打入人體,就能啟動自有免疫力,產生抗體殺死外來癌細胞,乳癌疫苗就是這麼做成。
從美國進行第一期人體實驗看來,此疫苗卻超過七成。
如今,這項技術移轉給浩鼎生技,預估最快2012、2013年就能完成第二、三期人體實驗,對乳癌病人是項大好消息。
「他總是比別人先看到未來趨勢,」和翁啟惠一起研究的中研院副研究員馬徹表示,翁啟惠判斷都很準確,早在2005年就看出醣分子能應用在流感病毒,讓人佩服。
原來流感病毒細胞表面的醣蛋白和人體接觸時,其中的HA多醣蛋白會結合人體細胞表面的醣,入侵人體,造成感染。「病毒表面的醣蛋白有什麼功用?」「把HA多醣蛋白剪短,變成單醣,能不能做成流感疫苗?」翁啟惠當時丟給馬徹兩個問題。
馬徹從沒想過醣科學能和流感扯上關連,結果,動物實驗發現,含有單醣的HA疫苗果然比多醣疫苗好,還可應付變異的流感病毒,研究成果不僅登在美國國家科學院院誌,也技轉給歐科生技。
「翁啟惠影響我很深,」馬徹說。2011年5月他因為這項研究獲得第六屆永信李天德醫學科技獎,也因為翁啟惠提醒,瞭解不應關在象牙塔,而要能解決人類問題。
「翁啟惠也問過我,做研究的目的在哪裡?」中研院副研究員吳宗益說,他從事有機合成,從來沒人問過這個問題,這才驚覺研究不能光為自己的興趣,更要可以應用。
在這樣的信念下,吳宗益和研究人員努力三年,便合成了27種流感醣分子,其中,17種能夠查出禽流感病毒,10種能偵測人類流感病毒,結合奈米技術,設計成新一代醣晶片,只要少許唾液,就能檢查,一小時內能分辨流感類型,2010年美國化學學會期刊就刊載這項發明。
看到合作伙伴有優秀表現,翁啟惠歸因於台灣社會關係緊密,研究人員願意彼此合作為陣。他們未來還會有什麼研究,很令人期待。