昆士蘭大學 (University of Queensland) 分子生物研究所 (Institute for Molecular Bioscience, IMB) 所在一項由澳洲國家乳癌基金會 (National Breast Cancer Foundation, NBC) 所贊助的研究中發現,斗網蜘蛛或狼蛛的毒液或可用來醫治乳癌。IMB 的 David Wilson 博士在過去兩年中收集了近 10 隻 Fraser Island 的斗網蜘蛛的毒液,他指出,經過上百萬年的演化,蜘蛛的毒液中含有某些特定功能的分子,這些分子乃針對某些特定的區域產生作用,而我們希望其中一些分子能幫助我們消滅癌細胞。他們將從這些毒液中分離出將近 300 個分子,讓它們與癌細胞接觸,從而觀察毒液分子的抗癌效果。 雖然這項研究仍在早期階段,但其他相關的研究則已有所成。
目前蜘蛛毒液已可用於預防慢性疾病的疼痛,科學家也利用蠍子的毒液將實驗鼠的癌細胞染色,使得正常細胞與癌細胞能清楚區辨。而由澳洲所研發的呼吸檢測法:透過分析氣息中的分子來篩檢早期乳癌,目前已在美國和以色列進行臨床試驗。此外,澳洲彼得麥可倫癌症中心 (Peter MacCallum Cancer Centre) 所研發的標靶藥物,首要將用來治療目前治療方法所未及的類基底細胞型乳癌,預計在 5 年後將會上市。墨爾本聖文森學院 (St Vincent’s Institute) 則致力於預防二期乳癌。
資料來源:
VENOM from funnel-web spiders and tarantulas could be used to kill breast cancer cells.
University of Queensland/ the Daily Telegraph, October 24, 2011
1990 年,融合蛋白 CD4 免疫黏附素(CD4 immunoadhesin)誕生。這項設計,是為了對付令人類聞風喪膽的 HIV 病毒。
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我們知道 T 細胞是人體中一種非常重要的白血球。在這些 T 細胞中,大約有六到七成表面帶有一個叫做「CD4」的輔助受體。CD4 會和另一個受體 TCR 一起合作,幫助 T 細胞辨識其他細胞表面的抗原片段,等於是 T 細胞用來辨認壞人的「探測器」。表面擁有 CD4 受體的淋巴球,就稱為 CD4 淋巴球。
麻煩的來了。 HIV 病毒反將一軍,竟然把 T 細胞的 CD4 探測器,當成了自己辨識獵物的「標記」。沒錯,對 HIV 病毒來說,免疫細胞就是它的獵物。HIV 的表面有一種叫做 gp120 的蛋白,會主動去抓住 T 細胞上的 CD4 受體。
而另一端的 Fc 區域則有兩個重要作用:一是延長融合蛋白在體內的存活時間;二是理論上能掛上「這裡有敵人!」的標籤,這種機制稱為抗體依賴性細胞毒殺(ADCC)或免疫吞噬作用(ADCP)。當免疫細胞的 Fc 受體與 Fc 區域結合,就能促使免疫細胞清除被黏住的病毒顆粒。
不過,這裡有個關鍵細節。
在實際設計中,CD4免疫黏附素的 Fc 片段通常會關閉「吸引免疫細胞」的這個技能。原因是:HIV 專門攻擊的就是免疫細胞本身,許多病毒甚至已經藏在 CD4 細胞裡。若 Fc 區域過於活躍,反而可能引發強烈的發炎反應,甚至讓免疫系統錯把帶有病毒碎片的健康細胞也一併攻擊,這樣副作用太大。因此,CD4 免疫黏附素的 Fc 區域會加入特定突變,讓它只保留延長藥物壽命的功能,而不會與淋巴球的 Fc 受體結合,以避免誘發免疫反應。
從 DNA 藍圖到生物積木:融合蛋白的設計巧思
融合蛋白雖然潛力強大,但要製造出來可一點都不簡單。它並不是用膠水把兩段蛋白質黏在一起就好。「融合」這件事,得從最根本的設計圖,也就是 DNA 序列就開始規劃。
我們體內的大部分蛋白質,都是細胞照著 DNA 上的指令一步步合成的。所以,如果科學家想把蛋白 A 和蛋白 B 接在一起,就得先把這兩段基因找出來,然後再「拼」成一段新的 DNA。