發炎反應的關鍵訊號「細胞激素」和它們的發現者—— 2020 唐獎生技醫藥獎

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類風濕性關節炎為常見的自體免疫疾病之一。根據統計，女性患者數量約為男性的三倍，且好發年齡層廣，一般以中老年居多，但仍有 20 多歲被診斷出來的案例。

高雄醫學大學附設高醫岡山醫院陳冠宇醫師分享，日前一名 20 多歲女性因為長期的手指疼痛，尤其在起床時常有關節僵硬的症狀，輾轉求醫都找不出原因，回家上網爬文後發現自己的症狀和自體免疫疾病雷同，才前去風濕免疫科檢查，果真診斷出來是類風濕性關節炎。

所幸在及時的藥物控制下才減緩症狀也避免關節的持續惡化。陳冠宇醫師表示，該名女性來求診時已有備孕計畫，因此在用藥上需要格外留意，他也提醒女性患者有懷孕打算或是已經懷孕期間，都應提早和醫師說明，以免影響受孕情況以及胎兒的健康。

女性荷爾蒙導致類風濕性關節炎？醫：發病率與荷爾蒙相關性低

類風濕性關節炎為一種自體免疫疾病，初期症狀以雙手小關節的紅、腫、熱、痛的發炎反應為主，中後期可能出現全身關節發炎、關節變形，甚至關節外如血管炎、眼睛發炎等症狀。根據統計，類風濕性關節炎的好發族群以女性患者為主，也因此許多人推測是否與女性荷爾蒙相關。

高雄醫學大學附設高醫岡山醫院陳冠宇醫師指出，類風濕性關節炎女性患者約為男性的三倍，病患年齡廣泛，從 20 多歲到 70 多歲都有可能發生。至於女性荷爾蒙是否是導致疾病的原因之一，陳冠宇醫師表示，有許多專家有這樣的推測，不過研究結果發現兩者非直接相關，並非荷爾蒙越高越容易發生。

部分藥物對胎兒有潛在風險 懷孕患者需遵醫囑用藥

也因為類風濕性關節炎的女性患者眾多，陳冠宇醫師強調，要備孕的或是已經懷孕的女性，治療上要更加謹慎，因為在類風濕性關節炎的常用藥物中，約有一半的抗風濕藥物和部分生物製劑不建議在懷孕期間使用。他解釋，藥物在進入患者血液後可能會穿過胎盤，造成胎兒健康上的風險；另外他也提到，有些抗風濕藥物在體內的代謝時間需三個月，有些更會長達兩年，若患者有備孕計畫，就要事先跟醫師溝通用藥上的選擇。

此外，類固醇也是類風濕性關節炎常見的治療用藥，陳冠宇醫師表示，類固醇有它的治療功效，但也伴隨一些副作用，如水腫、血糖控制不易、血壓升高等等，若孕期患者使用後有不適情形，都要跟醫師討論、調整。

生物製劑治療更精準 六旬嬤持續使用半年病情更穩定

在傳統抗風濕藥物無法有效控制病情的情況下，生物製劑成為治療類風濕性關節炎的另一項可行選擇。陳冠宇醫師解釋，相較於傳統的抗風濕藥物，生物製劑具有較高的針對性，會針對導致全身發炎的因子去做抑制，有效控制病情。像是有的生物製劑可以直接針對 TNF（腫瘤壞死因子）來抑制發炎作用，降低對關節的傷害，對於部分患者而言是控制病情的一大福音。

他分享，曾有一名 60 多歲的患者花了兩、三年才被診斷出類風濕性關節炎，來到他的診間時已經出現不可逆的關節變形。在傳統免疫調節藥物和常態治療下已無法有太大的控制成效，後來在符合健保給付資格後開始以生物製劑治療，陳冠宇醫師表示，經過了半年多以來，可以看到她的病情變得更加穩定，患者的生活也跟著改善。

網路資訊普及提高認知 醫師籲：手部關節異常需警惕

陳冠宇醫師提醒，類風濕性關節炎的症狀並非一夕之間出現，而是逐漸從小範圍擴散。手指指節、手腕處是症狀初期最常出現的部位，若發現伴隨早晨起床的僵硬、疼痛感，並且症狀持續六週或以上，就有可能是類風濕性關節炎，建議尋求風濕免疫科的進一步診斷。切勿等到關節已經變形才來找原因，往往已錯失治療先機。

他提到，目前藉由媒體及網路資訊的普及，已讓類風濕性關節炎的能見度越來越高，希望民眾在疾病前期就要有警覺，才能及時控制，維持良好的生活品 質。

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60 多歲的王女士是類風濕性關節炎病友，已經追蹤治療了十幾年，狀況相當穩定。幾個月前，王女士突然發燒、咳嗽且越來越喘，住院期間還需要使用氧氣面罩，詳細檢查後才發現疾病已侵害到肺部，每天吃十幾顆高劑量的類固醇也無法緩解症狀。

台南市立安南醫院風濕免疫科主任林理信醫師表示，在與病友及家屬討論後，使用抗纖維化藥物介入治療，呼吸狀況不僅明顯改善，類固醇也降到一天一顆，接下來就可以順利停掉類固醇。

類風濕性關節炎屬於全身性自體免疫疾病，當侵犯到肺部時，一開始是造成發炎，久了之後就會纖維化，大概有 10% 到 25% 的類風濕性關節炎病友，會併發肺部發炎、肺纖維化的情形。且類風濕性關節炎的疾病活性很高，發炎指數高的病友有較高的風險出現肺部侵犯，即使是穩定控制的病友，也有機會出現肺纖維化。

肺部發炎的狀況往往是逐漸進展，林理信醫師形容，就像溫水煮青蛙，病友剛開始是乾咳，偶而咳幾聲，然後越來越頻繁，甚至咳到喉嚨會痛或有咳血的狀況，隨著肺功能持續惡化，連坐著休息都很喘，也會伴隨倦怠、無力、沒有食慾、甚至體重減輕等症狀。病友若是延誤治療恐進展為肺纖維化，失去氣體交換的功能後，生活品質會非常差，存活期可能只剩兩、三年，因此及早診斷、及早介入治療對病友相當重要。

雖然定期回診追蹤類風濕性關節炎時，醫師都會幫忙留意肺部健康情況，林理信醫師強調，病友本身也要提高警覺，若有咳嗽、容易喘、疲勞的狀況，請儘速就醫檢查。臨床上醫師會透過聽診、胸部 X 光、肺功能檢測、電腦斷層等檢查，診斷是否罹患肺纖維化。

林理信醫師提到，以前遇到肺纖維化都束手無策，只能利用免疫調節劑、生物製劑等藥物控制發炎反應，不僅治療肺纖維化的成效不佳也影響了病友的存活期，現在有了不同作用機轉的抗纖維化藥物，能夠抑制與纖維化相關之生長因子，避免纖維組織大量增生，治療效果顯著外，口服使用更具便利性，有助維持生活品質，帶給病友很大的幫助。

中華民國類風濕性關節炎之友協會包素娟理事長也分享一位自己熟識的病友，在新冠肺炎疫情期間出現非常厲害的咳嗽，咳到停不下來，後來診斷是類風濕性關節炎造成的肺纖維化，在醫院住了一段時間，幸好接受治療後，目前情況改善很多，自己也開始密切注意自己的肺部健康。

除飲食均衡且不任意進補外，包素娟理事長更強調，一定要定期回診追蹤，與醫師密切配合，病友間互相提醒多多留意肺部的狀況，如果發現咳嗽、比較累、或是容易喘就得趕緊告訴醫師，才能及早治療。

貼心小提醒

類風濕性關節炎病友，務必定期追蹤肺部的狀況（例如每三到六個月接受肺功能檢查），若出現咳嗽、容易喘，一定要向醫師反應。

林理信醫師說，在控制全身發炎反應的同時，如果有觀察到肺部狀況有惡化，例如症狀加劇、肺功能下降、或電腦斷層顯示肺纖維化影響範圍增加，也可以使用抗纖維化藥物，及早介入治療，有助延緩肺功能惡化速度，避免肺纖維化！

此外，除了因自體免疫疾病所併發的肺纖維化外，還一種成因不明的「特發性肺纖維化」也要提醒大家務必提高警覺。

50 歲以上男性、有吸菸史、肺纖維化家族病史、長期胃食道逆流或是曾暴露於高粉塵環境中的工作者也是肺纖維化（俗稱菜瓜布肺）的高危險族群，呼籲大眾若有「咳喘累」三大症狀且持續八週以上，絕對不可輕忽，請儘速至胸腔內科尋求專業診治。

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開創 RNA 療法的醫學新時代

19 日上午，由唐獎生技醫藥獎評選委員會召集人張文昌院士正式公佈第五屆「生技醫藥獎」得獎名單，將獎項授予成功開發新型冠狀病毒（SARS-COV-2）mRNA 疫苗的三位關鍵科學家：卡塔林．卡里科（Katalin Kariko）、德魯．魏斯曼（Drew Weissman）和彼得．庫利斯（Pieter Cullis），以表彰其發現關鍵的疫苗學觀念和方法，進而成功開發對抗新冠肺炎（COVID-19）之 mRNA 疫苗。

唐獎教育基金會執行長陳振川表示，唐獎於 2012 年由尹衍樑博士創立，所頒發奬項包括永續發展、生技醫藥、漢學及法治，皆是人類面對廿一世紀所面臨重大的課題。當今全球人類正承受傳染性疾病及癌症等嚴重影響，科學家們也不斷積極尋找遏制病毒並治癒疾病的解決方案。這個危機正彰顯生技醫藥科技在我們生活世代的重要性。唐獎教育基金會很榮幸以此主題設置一個具有國際聲譽的獎項，以獎勵具有創新及貢獻的個人或組織，並且激勵世人共同努力。

自 2019 年 11 月起至今 2 年多，COVID-19 打亂了全世界的腳步，造成人類生命、健康的重大危機，也重創全球經濟。根據世界衛生組織（WHO）數據顯示，截至目前，全球 COVID-19 確診數超過5億3千萬人， 630 萬人更因此死亡。而 BioNTech 和 Moderna 僅用不到 12 個月，就成功開發了 SARS-COV-2 的疫苗，在全球各地挽救了數以百萬人的生命，可歸功於三位得主的開創性貢獻。其中，卡塔林·卡里科及德魯·魏斯曼發明了降低 mRNA 免疫原性^[註1]的方法、彼得·庫利斯開發了脂質奈米顆粒系統，用以傳送 mRNA 疫苗。

利用 mRNA 誘發適應性免疫反應以獲得免疫力

中研院副院長劉扶東院士表示，新冠肺炎 mRNA 疫苗是注入含有 SARS-CoV-2 棘蛋白序列的人造 mRNA，利用自身細胞做出不會致病的病毒蛋白，去誘發一連串適應性免疫反應，如：B 細胞產生特定的中和抗體、Ｔ 細胞辨認攻擊被病毒感染的細胞，藉此，我們就能獲得對抗新冠肺炎的免疫力。1961 年，科學家發現 mRNA 的存在，mRNA 的相關研究就此展開，然而往後二十年，幾乎所有致力於疫苗開發的科學家都放棄了這項概念簡單、卻難以實行的技術。因為三位得獎人堅持不懈的研究成果，奠定 mRNA 疫苗開發的基石，他們為對抗本次疫情的突襲磨好利刃，挽救了世界各地數百萬人的生命。他們開發的新技術平台不僅徹底改變了疫苗學，更開創了以 RNA 為療法的新時代。

中央研究院轉譯醫學專題中心執行長陶秘華則分享台灣 mRNA 疫苗的進展，此新的疫苗技術包含疫苗學、mRNA 技術及脂質顆粒技術，台灣各有些研究團隊進行這些基礎科學的研究，但沒有共同開發 mRNA 疫苗。從去年開始，台灣開始急起直追，因這三位得主清楚地證明此技術對於重大傳染疾病非常重要，對未來的生技製藥也是全新的平台，因此中研院、國衛院，甚至廠商都有興趣共同開發。召集人張文昌院士也補充，台灣政府也把 mRNA 的技術應用列為重要的生技開發領域，因此一些法人單位如生物技術開發中心、工研院等也積極投入。

將免疫力送進人體的挑戰

要將 RNA 送進人體有兩大挑戰，首先，RNA 會觸發先天性免疫反應；其次，RNA 在人體內極易降解，難以送達標的細胞或器官。三位得主開發的新平台使用經過核苷^[註2]修飾，可逃脫免疫系統的 mRNA，克服了合成 mRNA 會被先天性免疫系統辨識而引發嚴重發炎反應的問題，並藉由脂質奈米顆粒的包裹保護，將 mRNA 有效送入人體細胞，由其自行產生病毒的棘蛋白，進而誘發 B 細胞產生中和抗體、訓練 T 細胞攻擊受感染的細胞等一系列適應性免疫反應。

三位得主的突破性發現與創新技術，是 SARS-COV-2 疫苗能被快速開發的關鍵。且這些技術不僅徹底改變了疫苗學，更是蛋白質療法的典範轉移，正式宣告以 RNA 為療法的醫學新時代來臨。有別於前者開發時間久、製造經費高，mRNA 技術讓細胞成為生產所需抗原或治療性分子蛋白的工廠，不但可大量生產且價格相對便宜，未來還可應用在其他病毒疫苗、個人化精準癌症疫苗、人類免疫缺陷病毒、甚至過敏病…等多重疾病的治療領域。

為開發疫苗奠定基礎

卡塔林·卡里科博士在匈牙利接受教育，並於 1985 年移居美國，專門研究 RNA 及其化學合成，使能在體外/體內的細胞中有效生產蛋白質。她有系統且嚴謹地解決了將 RNA 使用在疫苗學和治療中的許多問題。在 1990 年代，作為賓夕法尼亞大學的研究副教授，卡里科博士全心投入開發用於蛋白質療法中的體外轉錄信使 RNA（mRNA），並試圖了解 RNA 媒介免疫反應的機制。她與她的同事德魯·魏斯曼博士一起證明了 mRNA 會被類鐸受體（TLRs）^[註3]辨識，從而參與先天性免疫反應。若將 mRNA 注射到動物體內，會導致嚴重的發炎反應。但若 mRNA 的核苷經過修飾，如同一些自然存在的 RNA，就不會引發這些反應，最終，他們成功找出了重要的核苷修飾，並創造了不會引起發炎的隱形 （stealth） RNA。卡里科博士從 2013 年開始與 BioNTech RNA Pharmaceuticals 藥廠合作，一路從副總到 2019 年升為資深副總，並參與了 BNT 疫苗的開發。

德魯·魏斯曼博士是賓夕法尼亞大學疫苗研究的羅伯茨家族教授，他於 1997 年在該大學開設了他的實驗室，專門研究開發 HIV 疫苗，，也曾在美國國家衛生院從事 HIV 相關研究。與卡里科博士合作之後，他開始投入以 RNA 作為疫苗的研究。他們倆在 2005 年發表了經過核苷修飾的 RNA 是非免疫原性的重要發現之後，魏斯曼博士一直積極投入於將該技術應用於開發能抵禦 HIV 和 Zika 病毒等病毒感染之 RNA 疫苗。身為免疫學專家，魏斯曼博士和卡里科博士的合作促成了這些重要發現，他們共同擁有非免疫原性、經核苷修飾的 RNA 應用之美國專利，更為 BNT 及 Moderna 疫苗奠定了基礎。

• 延伸閱讀：
  拯救世界的 mRNA 疫苗——疫苗科學的里程碑（四）
  沒那麼理所當然：mRNA 疫苗的辛酸血淚史

物理學博士的彼得·庫利斯是脂質奈米顆粒的開發先鋒，也是英屬哥倫比亞大學的教授，更是從分子層面研究膜結構和功能以開發有效治療藥劑的領導者。他製造由PH值調控的陽離子化非對稱性雙層脂質，能包覆帶陰離子的大分子如 DNA、 RNA，並透過調控 PH 值使核酸藥物被包裹、儲存或釋放至人體細胞。這對於開發RNA疫苗至關重要，因為 RNA 非常不穩定，且難以有效地傳送到細胞中。他透過使用模型膜系統來研究脂質在膜中的作用，該系統促成了工程脂質體奈米顆粒（LN 或 LNP）系統，能傳送常規與核酸基底的藥物。庫利斯博士的經典論文每篇都被引用超過 2000 次，且大部分 FDA 獲准或用於緊急醫療用途的脂質奈米顆粒都依賴於他的技術。庫利斯博士的新技術使他成為 11 家公司的創辦人。2014 年，他開始與魏斯曼博士合作，當時其正在和 BioNTech 合作開發 RNA 疫苗，他們需要庫利斯博士在傳送系統方面的專業知識。

唐獎生技醫藥獎凸顯了「基因剪刀」的鋒利

卡塔林·卡里科（Katalin Kariko）接獲此獎項後表示，得知我與魏斯曼合庫利斯博士一起獲得了這個獎項，我感到非常榮幸和謙卑。想到在我之前獲得此獎的人，讓我深感謙卑。我希望這個獎項永遠存在。這樣未來，很多偉大的科學家也能榮獲此獎，我也希望唐獎將有一百週年的年慶。當未來得獎的人回望我們時，他們同樣會為自己獲得這個獎項而感到自豪，就如同我們因為知道前屆得主是誰，因而為自己能獲頒此獎而感到自豪。

德魯．魏斯曼（Drew Weissman）說，我認為這是一個極高的榮譽。凱蒂（卡塔林·卡里科博士）和我獲能獲得如此重要的獎，我認為這是莫大的榮譽。我要感謝很多人，像是安東尼·佛奇博士，我在做博士後的研究計畫時和他一起工作，我從他那裡學得了和愛滋病毒相關的知識，他教了我關於艾滋病毒的免疫學。我還必須感謝我的博士研究指導老師，安·馬沙克 （Ann Marshak-Rothstein），以及一直以來和我一起進行研究的許多其他人，他們教了我很多。

彼得．庫利斯（Pieter Cullis）說，我上唐獎官網瀏覽了之前獲獎者的資料。能和這群非常優秀的科學家相提並論，這真是不簡單的一件事情，這真的是一個了不起的榮譽。能獲獎我覺得很高興，不僅僅是因為我所獲得的殊榮，也是因為它同時認可了我多年來與之共事的所有人的努力，所以這個獎事實上是頒給在過去的40年裡，我有幸與之共事的數百人的工作成果。

過去四屆評選出來的唐獎生技醫藥獎得獎人均為各界翹楚。2014 第一屆頒給了癌症「免疫檢查點」療法的詹姆斯．艾利森（James P. Allison）與本庶 佑（Tasuku Honjo）。這兩位科學家於2018年再諾貝爾生理醫學獎的殊榮、肯定了唐獎得獎人於世界的地位。第二屆頒發給席捲全世界的CRISPR基因編輯技術的開發者，伊曼紐．夏彭提耶（Emmanuelle Charpentier）, 珍妮佛．道納（Jennifer Doudna）及張鋒，接連不斷的研究應用凸顯了此把「基因剪刀」之鋒利，Charpentier 和 Doudna 博士亦在2020年榮獲諾貝爾化學獎。第三屆頒給癌症標靶療法的領航者，東尼．杭特（Tony Hunter）、布萊恩．德魯克爾（Brian Druker）及約翰．曼德森（John Mendelsohn）。第四屆則頒給促成細胞激素成為生物製劑之作用標的，拯救廣大受發炎性疾病所苦人口的查爾斯．迪納雷羅（Charles Dinarello）, 馬克．費爾德曼（Marc Feldmann）和岸本忠三Tadamitsu Kishimoto）。

註解

1. 免疫原性是指某抗原或其表位能作用於 T 細胞、B 細胞的抗原識別受體，進而誘導機體產生體液和／或細胞介導免疫應答的特性；此抗原則可稱為免疫原。
2. 核苷（英語：Nucleoside）是一類醣甘胺（glycosylamine）分子，組成物是鹼基加上戊醣（環狀核糖或去氧核糖），依戊醣的結構不同，分為兩大類：核糖核苷及去氧核糖核苷。這些核苷加上一個磷酸基團就是核苷酸，為DNA與RNA的組成單位。
3. 類鐸受體是單次跨膜蛋白，識別侵入體內的微生物進而活化免疫細胞的反應，在先天性免疫系統中起關鍵作用。

【關於唐獎】

有感於全球化的進展，人類在享受文明與科技帶來便利的同時，亦面臨氣候變遷、新傳染疫病、貧富差距、社會道德式微..等種種考驗，尹衍樑博士於 2012 年 12 月成立唐獎，設立永續發展、生技醫藥、漢學及法治四大獎項，每兩年由專業獨立評選委員會（邀聘國際著名專家學者，含多名諾貝爾獎得主），不分種族、國籍、性別，遴選出對世界具有創新實質貢獻及影響力的得主。每獎項提供 5 千萬獎金，其中含 1 千萬支持相關研究教育計畫，以鼓勵專業人才投入探索 21 世紀人類所需，以頂尖的創新研究成果及社會實踐引領全人類發展。