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#快訊【2018年諾貝爾生醫獎】用免疫系統調控開啟抗癌新篇章

PanSci_96
・2018/10/02 ・769字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 596 ・九年級

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2018 年的諾貝爾生理醫學獎頒給了致力於癌症免疫治療的詹姆斯•艾利森 (James Allison) 博士和本庶佑 (Tasuku Honjo) 博士。他們所研究的「免疫檢查點療法」(checkpoint blockade) 是癌症免疫療法 (Cancer Immunotherapy) 的一種,原理是利用病人本身的免疫反應機制來對抗癌細胞。

癌細胞之所以能在我們的身體內隨意肆虐,是因為它們會誘使免疫細胞啟動「抑制免疫反應」的訊息傳導,換言之,就是讓免疫反應停擺、放過癌細胞。而兩位博士所研究的免疫檢查點療法則是要阻斷癌症細胞「抑制免疫反應」的訊息,讓免疫細胞得以在腫瘤內部被活化、並順利完成消滅腫瘤細胞的任務。

詹姆斯•艾利森主要研究的標的為免疫系統中作為「剎車」的蛋白質,T細胞中的蛋白質 CTLA-4。他領悟到如果能放開「剎車」則可能促使免疫細胞攻擊腫瘤,開啟了嶄新的「癌症免疫療法」。同時期本庶佑則研究解析 T細胞中的另一種蛋白質 PD-1,並同樣發現其亦有作為免疫「剎車」的功能,他研究的內容爾後成為很有效的癌症免疫療法標的。

此治療法的主要治療靶點,是 CTLA-4 和 PD-1 這兩個免疫抑制受體,如果它們跟各自的配體結合,就會抑制 T 細胞的功能和活動力。所以新藥就是要阻斷 PD-1 或 CTLA-4 的功能,讓我們的免疫系統恢復正常運作、打擊癌細胞。不過,光是依靠免疫系統其實很難完全「消滅」癌症,只是,藉由免疫系統的監控,或許有望降低癌細胞的影響力、讓癌症變成能和平共處的慢性病。

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唐獎本庶佑PD-1 001-02 (1) 唐獎本庶佑PD-1 003-02 (1) 唐獎本庶佑PD-1 002-02 (1)唐獎本庶佑PD-1 004-02 (2)

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純淨之水的追尋—濾水技術如何改變我們的生活?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/04/17 ・3142字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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本文與 BRITA 合作,泛科學企劃執行。

你確定你喝的水真的乾淨嗎?

如果你回到兩百年前,試圖喝一口當時世界上最大城市的飲用水,可能會立刻放下杯子——那水的顏色帶點黃褐,氣味刺鼻,甚至還飄著肉眼可見的雜質。十九世紀倫敦泰晤士河的水,被戲稱為「流動的污水」,當時的人們雖然知道水不乾淨,但卻無力改變,導致霍亂和傷寒等疾病肆虐。

十九世紀倫敦泰晤士河的水,被戲稱為「流動的污水」(圖片來源 / freepik)

幸運的是,現代自來水處理系統已經讓我們喝不到這種「肉眼可見」的污染物,但問題可還沒徹底解決。面對 21 世紀的飲水挑戰,哪些技術真正有效?

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19 世紀的歐洲因為城市人口膨脹與工業發展,面臨了前所未有的水污染挑戰。當時多數城市的供水系統仍然依賴河流、湖泊,甚至未經處理的地下水,導致傳染病肆虐。

1854 年,英國醫生約翰·斯諾(John Snow)透過流行病學調查,發現倫敦某口公共水井與霍亂爆發直接相關,這是歷史上首次確立「飲水與疾病傳播的關聯」。這項發現徹底改變了各國政府對供水系統的態度,促使公衛政策改革,加速了濾水與消毒技術的發展。到了 20 世紀初,英國、美國等國開始在自來水中加入氯消毒,成功降低霍亂、傷寒等水媒傳染病的發生率,這一技術迅速普及,成為現代供水安全的基石。    

 19 世紀末的台灣同樣深受傳染病困擾,尤其是鼠疫肆虐。1895 年割讓給日本後,惡劣的衛生條件成為殖民政府最棘手的問題之一。1896 年,後藤新平出任民政長官,他本人曾參與東京自來水與下水道系統的規劃建設,對公共衛生系統有深厚理解。為改善台灣水源與防疫問題,他邀請了曾參與東京水道工程的英籍技師 W.K. 巴爾頓(William Kinnimond Burton) 來台,規劃現代化的供水設施。在雙方合作下,台灣陸續建立起結合過濾、消毒、儲水與送水功能的設施。到 1917 年,全台已有 16 座現代水廠,有效改善公共衛生,為台灣城市化奠定關鍵基礎。

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圖片來源/BRITA

進入 20 世紀,人們已經可以喝到看起來乾淨的水,但問題真的解決了嗎? 科學家如今發現,水裡仍然可能殘留奈米塑膠、重金屬、農藥、藥物代謝物,甚至微量的內分泌干擾物,這些看不見、嚐不出的隱形污染,正在成為21世紀的飲水挑戰。也因此,濾水技術迎來了一波科技革新,活性碳吸附、離子交換樹脂、微濾、逆滲透(RO)等技術相繼問世,各有其專長:

活性碳吸附:去除氯氣、異味與部分有機污染物

離子交換樹脂:軟化水質,去除鈣鎂離子,減少水垢

微濾技術逆滲透(RO)技術:攔截細菌與部分微生物,過濾重金屬與污染物等

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這些技術相互搭配,能夠大幅提升飲水安全,然而,無論技術如何進步,濾芯始終是濾水設備的核心。一個設計優良的濾芯,決定了水質能否真正被淨化,而現代濾水器的競爭,正是圍繞著「如何打造更高效、更耐用、更智能的濾芯」展開的。於是,最關鍵的問題就在於到底該如何確保濾芯的效能?

濾芯的壽命與更換頻率:濾水效能的關鍵時刻濾芯,雖然是濾水器中看不見的內部構件,卻是決定水質純淨度的核心。以德國濾水品牌 BRITA 為例,其濾芯技術結合椰殼活性碳和離子交換樹脂,能有效去除水中的氯、除草劑、殺蟲劑及藥物殘留等化學物質,並過濾鉛、銅等重金屬,同時軟化水質,提升口感。

然而,隨著市場需求的增長,非原廠濾芯也悄然湧現,這不僅影響濾水效果,更可能帶來健康風險。據消費者反映,同一網路賣場內便可輕易購得真假 BRITA 濾芯,顯示問題日益嚴重。為確保飲水安全,建議消費者僅在實體官方授權通路或網路官方直營旗艦店購買濾芯,避免誤用來路不明的濾芯產品讓自己的身體當過濾器。

辨識濾芯其實並不難——正品 BRITA 濾芯的紙盒下方應有「台灣碧然德」的進口商貼紙,正面則可看到 BRITA 商標,以及「4週換放芯喝」的標誌。塑膠袋外包裝上同樣印有 BRITA 商標。濾芯本體的上方會有兩個浮雕的 BRITA 字樣,並且沒有拉環設計,底部則標示著創新科技過濾結構。購買時仔細留意這些細節,才能確保濾芯發揮最佳過濾效果,讓每一口水都能保證潔淨安全。

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濾芯本體的上方會有兩個浮雕的 BRITA 字樣,並且沒有拉環設計 (圖片來源 / BRITA)

不過,即便是正品濾芯,其效能也非永久不變。隨著使用時間增加,濾芯的孔隙會逐漸被污染物堵塞,導致過濾效果減弱,濾水速度也可能變慢。而且,濾芯在拆封後便接觸到空氣,潮濕的環境可能會成為細菌滋生的溫床。如果長期不更換濾芯,不僅會影響過濾效能,還可能讓積累的微小污染物反過來影響水質,形成「過濾器悖論」(Filter Paradox):本應淨化水質的裝置,反而成為污染源。為此,BRITA 建議每四週更換一次濾芯,以維持穩定的濾水效果。

為了解決使用者容易忽略更換時機的問題,BRITA 推出了三大智慧提醒機制,確保濾芯不會因過期使用而影響水質:

1. Memo 或 LED 智慧濾芯指示燈:即時監測濾芯狀況,顯示剩餘效能,讓使用者掌握最佳更換時間。

2. QR Code 掃碼電子日曆提醒:掃描包裝外盒上的 QR Code 記錄濾芯的使用時間,自動提醒何時該更換,減少遺漏。

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3. LINE 官方帳號自動通知:透過 LINE 推送更換提醒,確保用戶不會因忙碌而錯過更換時機。

在濾水技術日新月異的今天,濾芯已不僅僅是過濾裝置,更是智慧監控的一部分。如何挑選最適合自己需求的濾水設備,成為了健康生活的關鍵。

人類對潔淨飲用水的追求,從未停止。19世紀,隨著城市化與工業化發展,水污染問題加劇並引發霍亂等疾病,促使濾水技術迅速發展。20世紀,氯消毒技術普及,進一步保障了水質安全。隨著科技進步,現代濾水技術透過活性碳、離子交換等技術,去除水中的污染物,讓每一口水更加潔淨與安全。

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(圖片來源 / BRITA)

今天,消費者不再單純依賴公共供水系統,而是能根據自身需求選擇適合的濾水設備。例如,BRITA 提供的「純淨全效型濾芯」與「去水垢專家濾芯」可針對不同需求,從去除餘氯、過濾重金屬到改善水質硬度等問題,去水垢專家濾芯的去水垢能力較純淨全效型濾芯提升50%,並通過 SGS 檢測,通過國家標準水質檢測「可生飲」,讓消費者能安心直飲。

然而,隨著環境污染問題的加劇,真正的挑戰在於如何減少水污染,並確保每個人都能擁有乾淨水源。科技不僅是解決問題的工具,更應該成為守護未來的承諾。濾水器不僅是家用設備,它象徵著人類與自然的對話,提醒我們水的純淨不僅是技術的勝利,更是社會的責任和對未來世代的承諾。

*符合濾(淨)水器飲用水水質檢測技術規範所列9項「金屬元素」及15項「揮發性有機物」測試
*僅限使用合格自來水源,且住宅之儲水設備至少每6-12個月標準清洗且無受汙染之虞

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【資訊圖表】抗癌新篇章 之 本庶佑與PD-1
PanSci_96
・2015/06/29 ・293字 ・閱讀時間少於 1 分鐘

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唐獎本庶佑PD-1 001-02 (1) 唐獎本庶佑PD-1 003-02 (1) 唐獎本庶佑PD-1 002-02 (1)唐獎本庶佑PD-1 004-02 (2)

更多關於本庶佑博士:

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專訪本庶佑:給年輕人的六個C-《勇不放棄》
天下雜誌出版_96
・2015/06/27 ・4098字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 483 ・五年級

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要讓自己保持專注,最重要的一件事就是:「不要聽別人的。」(Don’t listen to others.)。專訪中,本庶佑語出驚人。面對未知的挑戰,本庶佑提供給年輕人六個C的建議,這六個C究竟是什麼?

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Q:你認為在未來,癌症免疫療法的潛力如何?

過去許多年來,即使是癌症專家也不認為免疫療法是癌症治療的首選,因為效果並不好。但是現在發展出來的PD-1抗體或CTLA-4抗體,是完全不同的策略,我們阻斷了免疫系統的剎車器,活化免疫系統來對抗癌症。在這之前是從外部施壓,來消滅癌細胞,現在是完全不一樣的策略。所以現在免疫療法成為最有希望的療法,但還不是所有問題的答案。三○%至五○%的病人可以被治癒,我們在未來還有很多挑戰需要克服。

Q:什麼樣的癌症病人比較適合採用你所說的免疫療法?採用這種療法的時機是要在一開始,或是已經試過其他方法都沒效之後再採用較合適?

其實人體的免疫系統可以辨識各式各樣的腫瘤,所以理論上各種癌症的病患都應該可以適用這樣的療法。不過我們也知道,醫界一般來說是比較保守的,也的確應該這樣子。也因此一開始醫界在選擇納入臨床試驗的病患,大部分都是已經到非常末期,他們已經使用過各種療法都無效,才會被納入我們的臨床試驗當中。理想上,我們認為這樣的療法應該愈早期開始做愈好的,但是我想這還需要時間,一步一步的證明它的療效。

Q:你和艾利森同時獲得唐獎的生醫獎,在第一時間知道世界上有另一個人跟你一樣有類似的發現時,有什麼反應?

我從不覺得我們兩位在彼此競爭,因為我們在做的都是各自獨立的研究,我們所做的事情可以相互幫助,讓我們對這個大的概念有更清楚的理解。

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其實競爭這件事情到處都有,如果你一心想要拔得頭籌,有時候難免會有點失望。要避免這種情況,有兩種可能的做法:第一個方法就是不要去追隨別人做過的研究,想辦法成為第一個發現者;第二個方法就是你去爭取到很多的經費,讓你可以雇用很多的研究人員、科學家來幫你做研究。

Q:目前做基礎研究的學者,是否都有要將研究發展於實際應用的壓力?

關於實際應用的問題,我本來就是學醫的,我一直認為要想辦法對社會有所回饋,也許不見得能夠立即對社會有所幫助,但這樣的想法對我很自然,並不覺得有任何壓力。

 Q:從發現PD-1到研發出抗癌新藥,你如何面對不斷的失敗而不輕易放棄?

我經常跟我的學生建議,要做到六C。第一、你必須有好奇心(curious),你要對科學感到好奇,這是所有故事的開始;再來,你會遇到很多困難,所以你需要勇氣(courage)去面對挑戰(challenge);然後你要能持續(continuation),你要能有耐心持續下去;你還需要專注(concentration),你必須聚焦;最後,你必須相信你自己,你需要信心(confidence)。這六個C是我經常告訴學生的。

 Q:在這六C當中,哪一個對你來說最難做到? 

對我來說專注是最困難的,因為外界有這麼多聲音,許多意見,但你必須要專注。要讓自己保持專注,最重要的一件事就是:「不要聽別人的(Don’t listen to others)。」應該這樣說,你當然要聽別人的看法,但你不能相信別人對你說的每一件事情,你必須要思考。如果你讀了很多別人的研究報告,每個報告都有許多不同的意見,如果你什麼都信,你可能會很困惑。你傾聽,是為了獲得訊息,但你必須思考,什麼才是合理的。

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你必須要找出時間讓自己可以專注,每天花五分鐘、十分鐘讓自己靜下來。不論是透過靜坐、冥想或其他方法,要讓自己處在一個地帶(zone),可以跟外界隔絕,讓自己思考。

Q:就你觀察,對年輕人來說,這六C中最難做到的是什麼?       

我認為面對挑戰(challenge)對他們是最困難的。小時候,我們大家都很窮,日本的經濟才剛剛起色,所以我們不太害怕貧窮,因為我們本來就很窮,所以我們就勇敢的闖一闖,這是我們這一代的特質。

現在,是幸運也是不幸,年輕人傾向走安全的路,避免成為失敗者,所以他們失去了面對挑戰的機會。這一代年輕人變得比較怯懦,這很遺憾。

Q:你一直都在努力研究如何拯救病人、延長病人的壽命,但人終須一死,這會讓你對自己研究的價值感到困惑嗎?

這是很重要的問題。醫學的目的不是要讓人長生不老,醫學的目的在於創造一個健康的人生。每個人都會死,但是是受盡病痛折磨而死,或是安詳的離去,這就有很大的不同。所以醫學的終極目的,是讓社會充滿了快樂健康的老人,他們可以工作、擁有健康,而且可以安詳的離世,所以藥物不是要去延長幾天或幾年的生命,預防疾病才是最重要的。

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Q:在高齡化社會,醫療應朝哪方面發展,才能達到你期待的讓社會充滿健康快樂,可以安詳離去的老人?

現在幾乎所有已開發國家都面臨高齡化的嚴重問題,特別是在日本。這不只是靠醫學就可以解決的問題,它與社會制度更相關。當然,醫生扮演了非常重要的角色,但不能只靠個人的努力,整個社會都必須建立一個社群和制度去照顧老人家。同時,家庭的支援系統也非常重要。

舉例來說,我們需要有可以讓老人安居的住宅,因為每個人老了都會有許多行動上的問題或其他障礙,我們必須發展一些通訊的基礎建設,甚至整個城鎮都要幫助老人可以更方便生活。例如,老人無法開車,需要他人協助,交通運輸系統的建立是必要的,這樣每一個人才能便利的生活。

Q:聽說你很喜歡中國哲學,尤其是「渾沌」的觀念?能不能談談中國哲學對你的影響?

我十五歲在讀高中的時候就接觸到中國哲學。我喜歡道家老子、莊子的哲學,但我不喜歡孔子的學說,它有點太僵化了。孔子強調秩序、組織、制度,每個人在社會裡都要對應到一個對的位置上。可是,道家渾沌的概念不一樣,它有無限的可能性,我認為這是思考宇宙天地很好的方法,你可以在其中找到無限的可能與未來。

Q:你覺得日本文化跟中國文化的相似、相異之處為何?

日本顯然受到中國文化影響很深,但從差異來看,日本文化專注在事物的細節上,例如日本的刀跟中國的刀是完全不同的。日本的刀很鋒利,但同時也非常美,就像藝術品一樣。製刀的工匠不只是製作一個武器,也把它當作是藝術品在製造。這種態度,是很獨特的日本文化,幾乎每個日本人,不論在哪個行業,都有非常專注的視野,他們在個人崗位上全力以赴,但是專注得太過頭了,就會失去全面的視野。

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Q:道家的哲學對你的醫學研究有發生影響嗎?

在我研究的生物醫學領域,最主要的哲學就是達爾文主義。達爾文主義最重要的概念就是——我們會改變,所有的生物體都會發生基因上的改變、物競天擇。這是很模糊的概念,但它解釋了生命不是一成不變的,我們並不穩定,我們幾乎永遠都在改變當中。有些人可以適應完全不同的環境,所以在許多不同的環境中都可以發現生命,當環境改變,有些生物體還是可以存活。

Q:你曾說過,大多數人想到細胞「突變」會覺得是可怕的事情,可是如果沒有細胞「突變」根本不會出現人類。能不能多解釋一下這個說法?

就如我說的,基因的改變是生物演化的根本。所以在遠古以前,最原始的生命開始演化,然後存續到成為今天的基因。但是這些基因並不是穩定的,他們會改變,而環境會根據突變的結果物競天擇,適者生存。如果沒有突變就沒有改變,我們不會演化成今天的物種。所以,突變當然會帶來像癌症這樣可怕的結果,它不全是好的,但也不全然是壞的。沒有突變就沒有演化,人類就根本不存在。

我們一直在改變,而且必須要改變。所以固定不變的想法到最後也一定會走到終點。

Tasuku Honjo02

Q:能不能談談家庭與父母親對你的影響?

我父親是位醫生,他對我職業的選擇絕對有很大的影響。我母親那邊的親戚也有很多醫生,我是在這樣的環境中成長。

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Q:你會很崇拜你父親嗎?

可以這麼說,他很強勢。他認為男孩必須要學會照顧自己,他會給我一些建議,但是當我失敗的時候,他不會拉我一把,他只會等我自己再站起來,這是他基本的教養態度。我是家裡唯一的男孩,我還有個小我六歲的妹妹。在家裡大家都對我妹妹非常溫柔,我感到很忌妒,哈哈。媽媽對我非常好,所以當我犯錯或失敗,她總是鼓勵我。

Q:你這一生中有沒有影響你很深的人生導師?

我在京都大學的時候,很幸運的遇到幾位我的人生導師,其中一位是西塚泰美教授。他告訴我,不要相信出版的論文。所有的論文都可能有錯誤的地方,你必須要有懷疑精神,要自己去發現其中的問題,這是他教導我該有的科學研究態度。這是非常重要的建議,尤其是對很聰明的學生。聰明的學生很容易相信他們所讀到的東西,他們會把這些東西背下來,結果他們有很豐富的知識,卻失去了好奇心。

我遇到的第二位人生導師是我在美國做博士後研究遇到的萊德爾教授(Philip Leder),我從他身上學到如何呈現你的研究成果。你必須讓別人看懂你的研究,讓別人了解你所做的,並被你說服。這其實是一門藝術,你需要運用一些技術、邏輯以及表達的方法。我的第三位人生導師是唐.布朗。他影響我的就是「不要放棄的態度」,還有很重要的,你必須要能夠問出大問題(big question)。

通常當我們提出個大問題的時候,會引出許多小問題,有些人就會走入這些小路上,而忘了原來提出的大問題。布朗教授提醒我,要跟隨你主要的問題走。

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Q:你覺得要如何呵護或喚起年輕人的好奇心,尤其是當孩子進入中學有考試壓力之後,好奇心就往往被壓抑了?

我認為中學這個階段的教育非常重要,如果你給孩子太多的知識,你會扼殺了他們的好奇心。所以我們必須改變我們的教育,要激發孩子的好奇心,幫助他們發展思考的心,而不是一直接受別人給的知識。我們需要給孩子基本的知識,但教太多的細節並不好,更重要的是幫助他們自己找到答案的能力,這是我們要教孩子的。

唐獎點燃了大家對人類文明的信心。我希望PD-1抗體療法也能夠點燃癌症病患的勇氣。

getImage勇不放棄:唐獎得主的故事》,天下雜誌出版。

 

 

 

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 6/29讓你見到唐獎得主本庶佑本人!

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活動全程免費,報名由此去:http://www.accupass.com/go/tasuku

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