「抗自由基」保健品有害？
中央研究院歷史語言研究所王道還助理研究員/中央研究院歷史語言研究所王道還助理研究員責任編輯

2013年1月9日，中央社根據英國每日郵報的報導，發布新聞稿：「諾貝爾醫學獎得主美國科學家華森表示，時下流行的防癌超級食物如花椰菜、藍莓，與維他命丸等食品補充劑，無法預防疾病，甚至可能帶來疾病，增加致癌風險。」國內媒體紛紛跟進，不過只是人云亦云，並沒有查證，更沒有釐清事實。

原來華森在1月8日發表了評論文章，該篇文章有兩個目的：第一、他為抗癌的生物醫學研究，提出了一個方向；第二、他認為研究社群必須夙興夜寐、全力以赴，才可能為治療癌症帶來新希望。

諾貝爾醫學獎得主美國科學家華森表示，時下流行的防癌超級食物如花椰菜、藍莓，與維他命丸等食品補充劑，無法預防疾病，甚至可能帶來疾病，增加致癌風險。(圖片來源：flickr用戶shallowend)

華森指出，絕大多數用來直接殺死癌細胞的工具，無論是輻射線還是藥物，都透過活性氧自由基(ROS)達到目的。簡言之，就是以活性氧自由基破壞細胞周期。可是癌組織在演化過程中，最後都會產生大量的抗自由基，那些分子正好能夠克制抗癌機制的作用。

例如近年備受矚目的抑癌基因p53，功能之一是控制細胞周期。要是細胞出現異常狀況，如DNA受到損傷，p53能夠促成細胞凋亡。因為它能啟動合成活性氧自由基的基因。華森推論，大多數細胞凋亡事件，可能都是活性氧自由基直接造成的。p53一度受到誤會，以為它是致癌基因。現在科學家已經明白，要是p53發生突變，就無法啟動細胞凋亡機制，癌組織於是因而坐大。華森推論，有些頑強的癌症，最後藥物之所以無效，可能是因為癌組織中含有大量的抗自由基。

現在有證據顯示，有效抑制抗自由基的化學分子，能加強一些抗癌藥物的療效。此外，2011年美國哈佛大學一個研究團隊以實驗證實：一種來自胡椒科植物「蓽茇」果實的分子PL能殺死癌細胞、放過正常細胞。而PL的功能，似乎是抑制抗自由基分子。

經過這些討論之後，華森才筆鋒一轉，指出：「既然大部分末期癌症之所以無法治療，可能是抗自由基分子過多的緣故，現在是評估「抗自由基防癌說」的時候了。抗自由基保健品究竟能防癌，還是促癌？華森指出，市面上打著抗自由基物質「抗氧化劑」名號的保健品，如β胡蘿蔔素、維生素Ａ、Ｃ、Ｅ、與硒(Se)，並沒有預防腸胃癌的效果，也無法延壽。長期服用的人甚至會減一點壽。華森相信，以後我們可能會有足夠的證據顯示：抗氧化劑會引發一些本來根本不會發作的癌變，特別是維生素Ｅ。華森奉勸讀者吃藍莓最好是為了它好吃而吃，而不是因為藍莓能防癌。 Continue reading →

禽流感病毒 (H5N1) 能不能由空氣傳染哺乳動物？一個現代潘朵拉盒子的爭議！
長庚大學生物醫學系周成功教授

禽流感病毒 (H5N1) 平時只在家禽鳥類間散佈，不會造成宿主死亡。1996年第一個會感染人的變種病毒出現在廣東。現在知道這個病毒至少發生了三次基因突變，使得它能在人體內繁殖！ 兩個突變發生在病毒表面與宿主細胞結合的蛋白，讓病毒可以和人類細胞結合。另一個突變則發生在負責病毒RNA複製的酵素。正常H5N1病毒感染體溫較高的腸胃道細胞，但是這個突變使得酵素在體溫較低的上呼吸道細胞仍然得以複製病毒RNA。

WHO迄今記錄606人曾感染H5N1，而死亡人數高達357人[1]。雖然H5N1感染人類的致死率如此高，但H5N1仍然只能透過親密接觸才會感染人。為什麼H5N1不能透過空氣飛沬傳染人？H5N1真的完全沒辦法透過空氣飛沬傳染人嗎？如果讓它在人體內不斷繁殖，它會不會演化出新的變種，而可以透過空氣飛沬傳染？

荷蘭的病毒學家Fouchier為了要回答這個問題，設計了一個非常簡單的實驗。他首先準備了一株帶了3個特定基因突變，能感染哺乳動物的H5N1。再將這個病毒接種感染一隻雪貂，然後連續不斷地透過接種傳染到下一隻。每次接種感染後，就分離出新產生的病毒，接著測試這些病毒會不會透過空氣飛沬傳染給隔壁籠子裡的雪貂？實驗的結果很清楚：經過10次接種傳染後，H5N1真的可以藉由空氣飛沬傳染別隻的雪貂！ Continue reading →

可能廣泛治療類澱粉蛋白沉積(amyloidosis)引起之神經性疾病的「萬用藥物」
國立臺灣師範大學生命科學系李冠群副教授

類澱粉蛋白(amyloids ) 是一種不可溶的纖維狀蛋白質，名稱的由來是因為早期碘染色（iodine-staining）技術尚不成熟，使得科學家誤以為它是一種澱粉（拉丁文為amylum）。當時科學界一直在爭論它到底是屬於脂肪沈澱物，或是碳水化合物沈澱物，直到最後，才發現它其實是一種蛋白質。當類澱粉蛋白不正常地在器官中堆積時，會造成類澱粉沉積症(amyloidosis)。目前已知在人體內至少有18種蛋白質，會因為其蛋白結構錯誤折疊，導致與本身或與細胞內其他蛋白質發生糾結，形成纖維狀的類澱粉蛋白沉積。在阿茲海默症（AD）和帕金森氏症等多種神經性疾病患者的神經系統中，都可以觀察到大量類澱粉蛋白的沉積，因此，許多學者相信它可能是導致腦部或其他器官功能退化或功能障礙的原因。

美國加州大學歐文分校的詹姆斯諾維克教授（James Nowick of the University of California, Irvine）和洛杉磯分校的大衛艾森伯格教授（David Eisenberg of the University of California, Los Angeles）所領導的研究團隊，已經共同研製出一種環狀胜肽類的模板分子，它可誘導多種胜肽形成β-褶板結構(β-sheet structures)。在體外的試驗中，這些β-褶板結構可以阻斷包括amyloid-β (簡稱Aβ）、tau和α-synuclein等多種蛋白的沉積，也可減少Aβ在細胞造成的毒性，而Aβ與tau正是阿茲海默症的致病蛋白質；α-synuclein則是帕金森氏症的致病蛋白質，因此，該種新型蛋白沉積抑制劑，在同時治療多種神經性疾病上具有極大的潛力。此結果已發表在2012年9月線上的《自然化學》（Nature Chemistry）期刊。

2000年，諾維克的研究團隊合成出帶有一種稱為“Hao”的人造氨基酸的環狀胜肽，發現每兩個這種胜肽會自行形成β-褶板的結構(dimer)，但不會進一步形成聚集沉積。由於在阿茲海默症患者和前額葉癡呆（frontotemporal dementia）患者等的腦內，tau蛋白會形成β-褶板結構，並會進一步形成聚集沉積，造成神經纖維纏結（neurofibrillary tangles），於是科學家們嘗試納入tau蛋白片段，結果發現這種環狀分子會抑制tau蛋白衍生片段的聚集。然而，若將此法應用於Aβ蛋白，則阻止聚集的效果很微弱，這可能是因為含有Aβ蛋白片段的環狀分子太小之故。2012年，Nowick實驗室的博士班研究生Pin-Nan Cheng（來自台灣的鄭彬南，也是該篇研究論文的第一作者）和艾森伯格研究團隊的成員，以含有“Hao”的環狀胜肽為模板，創造出新型較大的環狀分子，該分子同樣能形成β-褶板構造，並可有效防止Aβ聚集，以及降低類澱粉蛋白聚集體的毒性。該團隊甚至將此環狀分子模板納入其他會導致類澱粉沉積症(amyloidosis) 的蛋白片段，例如tau、α-synuclein、第二型糖尿病有關的胰島類澱粉蛋白等，發現也有抑制聚集的效用（參見下圖）。

單一含有“Hao”的環狀胜肽分子(圖a及圖b標示紅色的分子)可以阻斷多種類澱粉蛋白(圖b標示藍色的分子)的沉積。

目前Nowick研究團隊只在生物體外測試了這些新型阻斷劑，他們對這些阻斷劑如何彼此作用、如何和正在聚集的蛋白質作用，以及蛋白質如何形成寡聚體（oligomers）深感興趣，最終將會把類似的阻斷劑分子引到模式動物中進行測試。此研究對於尋找更普遍阻斷不同蛋白聚集的新型阻斷劑而言，是邁出了一大步。

至於這類阻斷劑分子是否能成為阻止蛋白聚集的良好藥物，仍有待觀察。過去，曾有研究人員進行臨床試驗，測試某些Aβ聚集阻斷劑的效果，結果效用不大，例如Scyllo-inositol (又名 ELND005）是一種可阻止Aβ聚集的植物性糖醇，它能控制阿茲海默症轉基因小鼠的認知能力下降，但在第2階段人體臨床試驗中，對於輕度至中度阿茲海默症患者來說，並沒有提高這些患者的認知功能。另一種Aβ聚集抑製劑－Alzhemed（又名tramiprosate），雖然通過第2階段的臨床試驗，但在第3階段的阿茲海默症試驗中，並未出現臨床療效。

(本文由國科會補助｢新媒體科普傳播實作計畫」執行團隊撰稿)

原文首刊載於國科會科技大觀園科技新知

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尋找保護性的基因突變：為什麼有人不會得阿茲海默症?
長庚大學生物醫學系周成功教授

許多遺傳性疾病都是因為基因突變，造成蛋白質胺基酸序列改變，使得蛋白質功能喪失而得病。但有沒有人會因為攜帶了特定的基因突變，反而不容易罹患特別的疾病？找到這些保護性的基因突變，可以讓我們更瞭解疾病的成因，發展有效的預防或治療的藥物。透過大規模基因定序與病歷資料庫的分析，最近發現的確有些基因突變能保護老年人不容易得到阿玆海默症。

阿茲海默症又稱老年失智症，主要病徵就是認知和記憶能力逐漸喪失，它發生的機會與年齡成正比；過了65歲，每5年發病率會增加一倍。迄今仍無有效的治療方式。造成疾病確實的原因還不完全清楚，不過許多証據都指向一個蛋白：amyloid β precursor (APP)。APP是神經細胞上的一個膜蛋白，真正的生理功能並不清楚。它會被酵素切出一小段蛋白，稱作 β amyloid。β amyloid自己很容易聚集成塊。解剖阿茲海默症病人的腦子，會看到神經組織中有許多 β amyloid聚集的斑塊。β amyloid形成的斑塊是判定阿茲海默症一個重要標記。

1987年科學家發現早發性家族遺傳的阿茲海默症患者，帶了APP基因的特定突變，確立了兩者之間的關係。但從APP到 β amyloid的斑塊，是造成阿茲海默症的原因？還是病發後的結果，一直沒有定論。

雖然人老之後容易得阿茲海默症，但為什麼仍有許多老人完全沒有失智的困擾？會不會這些人帶著一些未知但會保護神經老化的基因？為了回答這個問題，冰島的科學家首先分析了1,795位冰島居民完整的基因組序列和就醫記錄，結果發現千分之五的冰島人身上APP基因第673個胺基酸會從alanine突變成threonine。接下來再用400,000名北歐人的檢體作全面的檢測，發現帶了這個APP基因突變的人與一般人相比，有5倍的機會活到85歲而沒有罹患阿茲海默症。

這個673胺基酸發生突變的APP蛋白比較不容易被酵素切出 β amylod！這個特性解釋了它的保護機制，同時也進一步証實APP產生 β amyloid是造成阿茲海默症的原因。對大多數正常人來說，可以減少 β amyloid的方法，就是去找可以抑制切割APP那個酵素活性的藥物。目前有好幾家藥廠正在發展這種酵素抑制劑，有的己經進入一期臨床實驗。 Continue reading →

基改作物的加州標籤戰
知識通訊評論第119期

基改作物是否應該標示，已成為一場高賭注的金錢戰爭。

基改作物是否應該標示，已經在加州成為耗費金錢的戰爭，贊成反對陣營莫不傾囊以赴。基改作物減少的農藥需求，是否真帶來裨益，也引起爭論。

加州基因改造食品爭議已轉為一場所費不貲的戰爭。農業相關企業和食品商八月中承諾投入一千三百萬美金，支持反對標示基因改造食品提案的陣營。反對陣營資金充裕，累積高達兩千五百萬，足以支付十一月公民投票前數個月的遊說活動。反觀「三十七號提案」的支持者，包括有機農戶和環保份子，目前只爭取了不到兩百五十萬美金。

支持標示的人主張民眾有知的權利，以及大眾對企業農產利益抱持的不信任態度。

支持標示的人主張，民眾有知的權利，並強調食品安全上的顧慮，以及大眾對企業農產利益抱持的不信任態度。反對者認為標示有如警告，會增加消費者對基因技術的敵意。他們認為那會使食物價格上揚，增加零售商、農戶和食品商誤標導致無謂訴訟的風險。

類似提案雖然在其他州闖關失敗，但若能在加州獲得成功，將可成為全國的先例。奧勒岡州特洛伊市的有機農業宣導組織「有機中心」首席科學顧問班布魯克（Charles Benbrook）認為，提案一旦通過，無疑將成為美國公眾行動的轉折點。

食品標示必然會造成深遠的影響，因為根據美國農業局統計，美國約有百分之九十四的大豆和百分之八十八的玉米透過基因改造，來增加抗農藥以及抗蟲害能力。這項計畫將影響上萬品牌商品，包括可口可樂、百事、和雀巢各自投入超過一百萬美金支持反對陣營。杜邦和孟山都等農業相關企業，也各自出資超過四百萬。

標示本身並不指出作物是如何被改造，也不會顯示食物中基因改造成份的含量。基因作物飼養動物的肉類，也不需要加以標示。 Continue reading →

有了它，類澱粉蛋白不再沉積
國立臺灣師範大學生命科學系副教授李冠群/國立臺灣師範大學生命科學系副教授李冠群責任編輯

類澱粉蛋白(amyloids ) 是1種不可溶的纖維狀蛋白質，名稱的由來是因為早期碘染色（iodine-staining）技術尚不成熟，使得科學家誤以為它是1種澱粉（拉丁文為amylum）。當時科學界一直在爭論它到底是屬於脂肪沉澱物，或是碳水化合物沈澱物，直到最後，才發現它其實是1種蛋白質。當類澱粉蛋白不正常地在器官中堆積時，會造成類澱粉沉積症(amyloidosis)。

目前已知在人體內至少有18種蛋白質，會因為其蛋白結構錯誤折疊，導致該蛋白質會與其本身、或與細胞內其他蛋白質發生糾結，形成纖維狀的類澱粉蛋白沉積。在阿茲海默症和帕金森氏症等多種神經性疾病患者的神經系統中，都可以觀察到大量類澱粉蛋白的沉積，因此，許多學者相信它可能是導致腦部或其他器官功能退化或功能障礙的原因。

美國加州大學歐文分校的詹姆斯‧諾維克教授（James Nowick of the University of California, Irvine）和洛杉磯分校的大衛‧艾森伯格教授（David Eisenberg of the University of California, Los Angeles）所領導的研究團隊，已經共同研製出1種環狀胜肽類的模板分子，它可誘導多種胜肽形成β-褶板結構(β-sheet structures)。在體外的試驗中，這些β-褶板結構可以阻斷包括amyloid-β (簡稱Aβ)、tau和α-synuclein等多種蛋白的沉積，也可減少Aβ在細胞造成的毒性，而Aβ與tau正是阿茲海默症的致病蛋白質；α-synuclein則是帕金森氏症的致病蛋白質，因此，該種新型蛋白沉積抑制劑，很可能成為廣泛治療類澱粉蛋白沉積症的「萬用藥物」，在同時治療多種神經性疾病上具有極大的潛力。此結果已發表在2012年9月線上的《自然化學》（Nature Chemistry）期刊。 Continue reading →

老年失智症的防火牆－基因突變
長庚大學生物醫學系教授周成功/長庚大學生物醫學系教授周成功責任編輯

許多遺傳性疾病都是因為基因突變，造成胺基酸序列改變，使得蛋白質功能喪失而得病。但有沒有人會因為攜帶了特定的基因突變，反而不容易罹患特別的疾病？找到這些保護性的基因突變，可以讓我們更了解疾病的成因，發展有效的預防或治療的藥物。透過大規模基因定序與病歷資料庫的分析，最近發現的確有些基因突變能保護老年人不容易得到阿玆海默症。

阿茲海默症又稱老年失智症，主要病徵就是認知和記憶能力逐漸喪失，它發生的機會與年齡成正比；過了65歲，每5年發病率會增加1倍。迄今仍無有效的治療方式。造成疾病確實的原因還不完全清楚，不過許多證據都指向1個蛋白：amyloid b precursor (APP)。APP是神經細胞上的1個膜蛋白，真正的生理功能並不清楚。它會被酵素切出一小段蛋白，稱作 b amyloid。b amyloid自己很容易聚集成塊。解剖阿茲海默症病人的腦子，會看到神經組織中有許多 b amyloid聚集的斑塊。b amyloid形成的斑塊是判定阿茲海默症1個重要標記。 Continue reading →

免於恐懼地吃–食物過敏的治療
國立臺灣大學科學教育發展中心徐伊亭/德州大學分子遺傳及微生物研究所研究助理馬千惠責任編輯

編譯來源：Chemical & Engineering News, 90(43), 12-17.By Lauren K. Wolf

你是否有食物過敏的經驗？在美國，18歲以下的人中，每13個就有1個有食物過敏問題，對特定食物產生過敏反應的兒童有日益增加的趨勢。現今美國免疫學家普遍認為口服免疫療法是可行的，可以用來幫助飽受食物過敏之苦的人。

泰德.柏克里，第一次吃到甜甜圈是在他9歲的時候，不是因為他住的地方沒有甜甜圈，也不是被禁止吃垃圾食品，而是他對甜甜圈裏所含的蛋有嚴重的過敏反應，因此不能吃。

泰德在更小的時候，只要吃到0.1%的蛋就會出蕁麻疹並且呼吸困難。所以得避免吃到蛋類製品，在學校必須坐在特定餐桌吃午餐，自備不含蛋的蛋糕去參加生日宴會，不能吃一些他現在喜歡的食物，例如義大利麵和沾料。在滿6歲後，他的免疫專科醫師羅伯伍德邀請他參加一項在約翰霍普金斯兒童中心進行的口服免疫治療研究，透過讓參與研究的兒童食用少量的蛋並逐漸遞增來建立身體對蛋的耐受性，最終目標是重建過敏兒童的免疫系統，使他們不需要活在誤食蛋類製品的恐懼中。
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