【2021諾貝爾生醫獎】眾所矚目mRNA技術落馬,美國2學者發現人體「感知」機制共同獲獎

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諾貝爾生醫獎揭曉,由美國學者朱里雅斯和帕塔普蒂安共同獲獎,兩人因發現溫度和觸感的受體獲獎,這些研究對於止痛藥物開發有莫大助益。
2021年諾貝爾獎今(4)日登場,今年的生醫獎頒給了美國加州學者朱里雅斯(David Julius)和帕塔普蒂安(Ardem Patapoutian),表揚他們發現人體細胞上對應溫度和觸覺的接收器。兩位學者除了獲得獎牌,也將平分1000萬瑞典克朗(約新台幣3184萬元)獎金。
諾貝爾獎是依瑞典炸藥發明人諾貝爾(Alfred Nobel)的遺囑所設,1901年開始頒發,今年是120週年。因受疫情影響,諾貝爾獎連續第2年取消於瑞典首都斯德哥爾摩舉行現場頒獎典禮,改為電視和網路直播得主在各國領獎。
今年生醫獎得主跌破眾人眼鏡,在疫情下,被應用在輝瑞BNT(Pfizer-BioNTech)與莫德納(Moderna)的疫苗研發mRNA技術是生醫獎的大熱門,瑞典科學記者比約克斯騰(Ulrika Bjorksten)向《法新社》說:「如果諾貝爾委員會不把獎頒給mRNA疫苗技術,將是一個錯誤。」她認為匈牙利裔美籍生技科學家卡林柯(Katalin Kariko)與美國科學家魏斯曼(Drew Weissman)是可能獲獎者,他們的開創性研究直接替第一批mRNA疫苗鋪路。
得獎公佈後,現場媒體也提問,諾貝爾委員會為何認為人體溫度和觸覺機制,是今年最重要的議題?《美聯社》的記者更直接說,我們無法不提COVID-19,你們認為,當你們在看疫苗技術在過去幾年的研究,你們有想過,這些研究在未來有可能得諾貝爾獎嗎?官方回應是,諾貝爾委員會都是靠提名,總是會有很棒的入圍者,今年的得主,就是我們的選擇,他們在科學領域上有很棒的成就。
此次得獎主之一,美國生理學家朱里雅斯是加州大學舊金山分校教授,他以辣椒素(也就是辣度)刺激,發現了人類神經系統中一種名為TRPV1的特定蛋白質,在一定的溫度會活化,是產生辣感的核心原因,是研究人體痛覺的重大里程碑。
We’re so #UCSFProud of professor David Julius, PhD, winner of the #NobelPrize for Physiology/Medicine! Please help us congratulate him! @DJuliusSF pic.twitter.com/YxbhDvYe8Y
— UC San Francisco (@UCSF) October 4, 2021
大家都知道吃辣椒會辣辣痛痛的,但這個感覺第一次能在分子上找到受體,是朱里雅斯的重大發現。朱里雅斯和他的同事創造了一個數百萬個DNA片段的資料庫,這些片段對應於感覺神經元中表達的基因,這些基因可以對疼痛、熱和觸覺做出反應。
經過長期的搜索,確定了一個能夠使細胞對辣椒素敏感的基因,這種新發現的辣椒素受體後來被命名為 TRPV1,這種受體在感覺疼痛的溫度下會被活化。這個發現奠定了接下來的一系列發展,人體很多感覺都有很多對應的分子,像是薄荷、芥末醬、肉桂,會有痛覺神經上的專一表現,對於不同的溫度,有不同的受體在負責。

另一名得獎者帕塔普蒂安出生於黎巴嫩裔,他在1986年移民美國,目前在加州斯克里普斯研究所工作,是一名分子生物學與神經科學家。原來也與朱里雅斯一同研究辣椒素受體對應溫度的變化,但後來帕塔普蒂安的研究突破另外一個界線。
Just in! New medicine laureate Ardem Patapoutian and his son Luca, watching the #NobelPrize press conference shortly after finding out the happy news.
— The Nobel Prize (@NobelPrize) October 4, 2021
Stay tuned for our interview with Patapoutian coming up soon!
Photographer: Nancy Hong pic.twitter.com/44OCpRSTki
雖然溫度感覺的機制已經在1990年末受到重視,但人類對於機械刺激如何轉化為我們的觸覺和壓力感仍不清楚,帕塔普蒂安發現,當用微量移液管戳單個細胞時,這個細胞對力度會產生形變,一種全新的離子通道自此被發現,被命名為Piezo(希臘語壓力之意),指的是能讓神經系報產生興奮,會感覺到力的觸覺。
朱里雅斯和帕塔普蒂安的研究,除了讓我們得以了解熱、冷如何引發神經脈衝,使我們能夠感知和適應世界,也將人體的疼痛、慢性疾病的治療、發炎反應連結在一起,藥廠可針對這些離子通道開發阻斷通道的藥物,能解決慢性、急性神經疼痛的問題,對研發止痛藥扮演非常重要的角色。
醫學獎得主於今天率先出爐後,將陸續於明(5)日公布物理獎、6日公布化學獎,另外文學獎及和平獎將於7日和8日公布,11日公布經濟學獎。
Learn more about the 2021 #NobelPrize in Physiology or Medicine
— The Nobel Prize (@NobelPrize) October 4, 2021
Press release: https://t.co/bLE8ykcgQ2
Advanced information: https://t.co/IrQHdsvNff pic.twitter.com/IOaXGPytb8
台灣科技媒體中心SMC也在頒獎典禮後,邀請中研院生物醫學科學研究院的陳志成、國立陽明交通大學神經科學研究所教授連正章、中興大學生命科學系教授林赫,進行線上記者會。台灣在離子通道領域上,也有不少人才,台灣高雄醫學大學神經部主治醫師譚俊祥、中研院生物醫學科學研究院的陳志成就是其中翹楚。
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責任編輯:黃筱歡
核稿編輯:楊士範
民團緊盯菸防法公告前準備工作,籲完善健康風險評估與申報機制

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菸害防制法修正案雖三讀通過,然真正的挑戰才剛開始,民團表示將含淚監督,呼籲政府重視健康風險評估以及申報機制等配套措施,以維護國人健康。
逾十數年未修的菸害防制法,歷經5次立院朝野協商,總算在本月12日通過三讀,達成加熱菸載具嚴管、禁絕加味菸、圖文警示提升至50%、校園全面禁菸等重大變革,確立台灣朝禁止電子煙、嚴管加熱菸方向前進。為呼籲政府重視健康風險評估等各項配套措施之落實,確實維護國民健康,全國家長會長聯盟、台灣醫界菸害防制聯盟及董氏基金會等台灣拒菸聯盟團體也緊急在農曆年前召開記者會提醒政府,新法中,包括「類菸品」、「指定菸品」、「健康風險評估」等用字模糊不清,等於讓主管機關留有很大「空白授權」空間。法令正式公告前,務必審慎進行把關。
健康風險評估:一套評估安全容許濃度的健康科學
健康風險評估屬於一門攸關人體健康的系統性風險管理,目的在於決定如何管制醫藥品、食品、化粧品、農藥、生活及職場環境中存在之化學物質最大殘留濃度(Maximum Residue Level, MRL),亦即安全容許濃度,以建立危害人體健康之風險及效益分析(risk and benefit analysis)。健康風險評估的建立原因,通常是體系中出現了過去不曾經歷或不曾被發現的新有害物質,台灣過去較知名的健康風險評估建立經驗,包括塑化劑食品事件、含萊克多巴胺之美牛與美豬開放事件、日本福島食品等事件等。
訴諸科學證據,健康風險評估乃為國人把關的重要關鍵
健康風險評估之所以重要,在於講究科學證據,為爭議政策提供最核心的決策基礎。較著名的健康風險評估應用,是在2011年台灣發生的塑化劑食品安全事件,起因為部分食品上游原料供應商在常見的合法食品添加物「起雲劑」中,使用廉價的工業用塑化劑(非食用添加物)以撙節成本。最終,衛福部提出健康風險評估研究數據,由國內各領域專家於2011年6月21日達成初步共識,比照歐盟標準,依據科學證據針對5種常用塑化劑,定出每人、每日、每公斤體重容忍值〈TDI〉,例如DEHP容忍值為50微克、DBP容忍值為10微克等。
2020年8月28日,總統蔡英文宣布開放萊克多巴胺(瘦肉精)豬肉及30月齡以上的美國牛肉進口,即表明政策決定絕對不會以國民健康作為交換,而是以在科學證據累積充分的情況下,政府已經做好完整的國人風險評估及配套措施,確保食品安全及豬農生計不受影響的前提下所做出的決定。
美豬健康風險評估,涵蓋不同層面之敏感族群
含萊克多巴胺之美國豬肉進口爭議長達15年,主要爭議則在於國人飲食習慣與他國不同,畢竟豬肉在華人飲食料理中是相當廣泛使用的食材。以2019年為例,美國單人每年平均吃下近24公斤豬肉;台灣則為39公斤。此外,國人比外國人嗜吃內臟,尤其坐月子中的婦女等,專家因此呼籲應該針對國人飲食習慣,以及心血管疾病患者等高風險族群,進行健康風險評估。食藥署最終委託成大醫學院環境醫學研究所/環境微量毒物研究中心完成「108食用肉品暴露萊克多巴胺之健康風險評估報告」,特別針對不同年齡層民眾、敏感族群進行分析,包括小孩、幼兒、青少年、成年人、老人以及育齡與正在坐月子的婦女,進行針對豬萊克多巴胺的殘留容許量標準,方才消除各界疑慮。
必須重視在地證據 台灣人基因易感性也必須納入評估
除客觀環境因素,跨人種的易感性基因差異也是健康風險評估的重要環節,畢竟人種基因可能導致受化學成分影響程度產生差異。近期著名例子,在於國健署所提出近五成台灣人患有酒精不耐症(Alcohol Intolerance)基因缺陷。酒精不耐症是一種先天的基因缺陷,導致人體內缺乏乙醛去氫酶(Aldehyde Dehydrogenase, ALDH2),無法正常代謝酒精轉化成的乙醛。前國健署署長王英偉在任時即指出,台灣人酒精代謝基因缺陷機率高居世界第一,飲酒將大幅提高罹患癌症的機率,重度飲酒者得到食道癌的風險甚至可高達50倍,因此呼籲台灣人飲酒習慣不應比照外國標準。
2018年政府針對新型庫賈氏症提出的「美國進口牛肉相關產品健康風險評估報告」,即考慮人種易感性基因型分佈的差異,並根據國家攝食資料庫公告之細項食物攝食量計算國人食用美國牛肉的潛在健康風險。而過去由國家衛生研究院、中研院領導之台灣肺癌遺傳流行病學研究團隊,也陸續找出數種肺癌的易感基因(predisposing gene),包括第10號染色體的 VTI1A、第6號染色體的ROS1-DCBLD1和HLA class II、第5號染色體的TERT、第3號染色體的TP63等都是易感的基因位點,都可能因為空污、菸害、職場環境提高罹癌機率。
加熱菸內含多種新化學物質,政府應召集跨領域專家協助審查
根據董氏基金會提供資料顯示,2020年沙烏地阿拉伯的學術機構研究發現,加熱菸產生的氣霧 (aerosol) 中,共含62種化學物質;其中丁二酮(diacetyl)、乙酰基丙酰基(2,3-pentanedione)、鄰苯二甲酸二辛酯(diethylhexyl phthalate )等。董氏基金會因此曾提出質疑,加熱菸還有多少化學物質未被揭露?如何擴散?需要更多證據予以驗證。
以歐盟為例,要求菸商必須於申請新興菸品產品上市前,提出詳盡的檢驗報告,方才能予以核准。訴諸科學證據需要體系的建立,畢竟連國健署署長吳昭軍都在菸防法協商現場都承認,確實國健署連其他國家怎麼進行健康風險評估都不清楚。
台灣醫界菸害防制聯盟祕書長郭斐然呼籲,因應加熱菸之特殊性質,必須建立指定菸品之健康影響評估,此外也應同步修正「菸品資料申報辦法」,增加應申報項目。郭斐然指出,依據國際的經驗及資料,加熱菸菸草柱的添加物一直成謎,尤其是添加物的相關毒性資料是否完備,政府是否已掌握這些資料並要求菸商要如實申報,同時政府是否具有查核的能力?專家也指出,新興菸品必須在研究上需要更多時間累積數據,除了參考國外研究外,台灣自己應該要對新興菸品進行健康風險評估,一旦有了風險評估,才能衡量這些菸品的危害加以把關。
林奕華呼籲:盼國健署勿忘為國民健康把關的初心
儘管國健署草案由原先電子煙、加熱菸雙禁改為後來一禁一開的版本,對雙禁陣營造成巨大打擊,但是林奕華委員依然想提醒各界:反制菸害對國民健康所造成的影響,才是這次修法的主要目標,也呼籲國健署、各黨立委,即便在修法完成後,也毋忘修法初衷,繼續為國民健康把關。她更進一步表示,無論結果如何,菸害防制還是要以教育為本,才能達到從源頭阻絕菸品對年輕世代的傷害,這也是她會持續努力的方向。
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