教育演講3:轉譯醫學的現況與展望

程 序 表

E3-4
重新定義重要中草藥功能,以利開發抗各種發炎疾病之應用
楊寧蓀
中央研究院農生中心

  發炎作用及其免疫調節的研究,近年來,在生物醫學上的成果受到很高的學術界及社會的重視。這點可以從兩三個層面看到:1) 2012年的諾貝爾之醫學及生理獎頒發給了研究Toll-like Receptor,樹突狀細胞(Dendritic cell)及相關之免疫學家(包括Drs. R. Schneider等);2) 2013年之科學雜誌(Science) 挑選出了CTLA-4及PD-1(or PD-L1)兩個所謂「Immune check point inhibitors」蛋白分子做為該年之「Breakthrough(年度最重大成果)發現」;3)而我們台灣第一屆的唐獎,即是頒發給在這方面做出傑出貢獻的兩位科學家。從這些報導及其相關之豐富的國際科學界之研究,我們可以肯定一個共識﹕即從分生學及細胞免疫學的角度,今天我們對免疫調節系統已經有多面及深度的瞭解了。
  另一方面,發炎作用,很巧,英文中之Inflame可譯為「使之火燒」,實在與中文之「發炎」太像了。可見是不同文化,但所見略同。發炎作用在醫學分子生物學上的研究在近十年真可謂是「如火如荼」。也因而獲得西方醫學之高度重視,目前多數人認為從頭到腳的許多疾病勳與發炎作用有關,這包括老人痴呆,各種皮膚疾病,心臟病,自然包括腦炎、肺炎、關節炎…更重要的,一系列的癌症也都認為跟發炎作用,有直接或間接之關係,尤其是近五年來對癌細胞周圍的所謂「Stromal tissues」更是與發炎作用有非常直接的關係,而Stromal tissues中的各種免疫細胞,包括DC,macrophages、T 細胞、NK cells、fibroblasts、lymphocytes、均與癌症腫瘤細胞之擴張、轉移及消長有很大,若非決定性之關係,那麼,中草藥跟以上的還有何關係呢?這可謂關係可大了。我們在電視上屢見不鮮的廣告總是宣傳:「…散、…丸、…粉可抗發炎、調免疫」。這些中草藥經過萃取、泡製或煎煮等方法,調配後,很多它所含之植物化合物(Phytochemicals)長久以來在華人經驗性的使用下,好像歸納出一套「對症下藥」的對不同發炎病痛的用法,或叫藥方。
  然而,從這些經驗得到的中藥處方數,幾十年來至今,一直受到國內外的爭議,主要有其不夠「透明」、「科學」、無法得到「共識」,沒有「客觀標竿」等問題,尤其,不同「門派」,或「傳承」中醫亦有不同處方,療法。
  但是針對這一情況,近十年來國內及國際對中草藥之研究有了極大及深度的改變,其中一例便是耶魯大學鄭永齊院士所領導發展出來得全球中藥聯盟(CGCM)之國際年會。另一方面是根本上,新的生技實驗系統及工具(如 Omics Approaches) 可以較有效的研究清複雜的藥理,生理及病理現象了,而更為重要的是上面略提到的免疫學及各種組成疾病之發炎作用之現象及機理獲得重要的進展,這包括MDSC, Treg,細胞對癌及腫瘤細胞之主導性作用,PD-1(-L1)及CTLA-4如何具切入性的干擾免疫系統發炎及腫瘤為環境之免疫功能之調控。另外,還有重要的抗發炎(IL-10、IL-4)及促發炎cytokines(如 TNF-α、IL-6、IL-2、GM-CSF)之signaling(信息傳導)networks,而Th1及Th2之「互換」調控及其所衍生出的不同免疫疾病之細胞及分子,生活機理,也更加被我們理解,甚至可以利用/應用。因此,今及未來一、二十年,正是全球可重新(Revisit, Redefine)研究各類傳統中草藥對發炎疾病之應用,這包括方、劑、多種或單種藥用植物,粗萃或分層之植物萃取物,或單一植化物之生物活性,實驗以可從細胞、組織、動物模式及人體檢體全面而整體性的作規則性,任務性研究。
  在我返國的十多年中,在中研院主要的工作,就是在研究幾種特定之中西草藥在調免疫及抗發炎作用上,有哪些是具體的可用當代西醫免疫學語言及機理系統,可以協助說明或其傳統聲稱的藥效或生物活性的,我們發現的重點可簡略分別為: 1)西方(德國為主,美國為副)民間常用echinacea purpura(紫錐菊)之植化物對樹突狀免疫細胞(DC)可能具活化及幫助體液的遊走(Trafficking)功能;2)可抗皮膚潰爛之紫草及其紫草素(Shikonins),具有數項特異性高(highly specific),而又多層面(muti-faceted)之生化功能,這包括可調控TNF-α之promoter功能(經TATA box DNA binding),而Shikonin又可有效阻擋TNF-α、pro-mRNA之splicing功能;我們近來已找到Shikonin之首要標的受體,它與RNA之加工作用有關。另外一類我們的工作為研究大花咸豐草、青蔥、黃花蜜菜等台灣本土最常用的藥草作物在老鼠模型中,對抗腸炎(colitis),乳癌漫延等功能,與如何跟消化及調控免疫作用具相連性之關聯,這些先後發表急症投稿中之研究成果將簡略報告。