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2018-04-01 承先開創研究、後起新藥發展—李德章、蘇燦隆專訪 580 期

Author 作者 李依庭/本刊編輯。
身處在資訊爆炸與收集情報容易的大環境中,癌症,已是屢見不鮮、見怪不怪的一詞。但若是癌症降臨在自己或親友身上時,不論先前對於癌症的認識有多少,人人都期望能透過治療消滅或與癌症和平共處。因此,科學家無不對於這份願景及目標而努力。

李德章是長期致力於環境醫學和癌症致病機轉的研究學者,蘇燦隆則在藥物化學、合成與藥物設計有所長,兩人的研究室一同座落在中央研究院生物醫學科學研究所的大樓中。除了是同事關係外,其專長與研究項目看起來似乎無交集的兩人,在此因緣際會下,開始共同開發DNA 烷化劑的新 抗癌藥物。透過不斷的研發與改良,

發表出多種能治療不同癌症的藥物。長達數十年的合作無間,讓兩人共同獲得第十三屆永信李天德醫藥科技獎──卓越醫療科技獎。


過去的研究

在談及兩人的合作之前,畢業於臺大生化所(現為臺大醫學院生化暨分生所)的李德章,專長於生化藥理和分子毒理學,一開始是以環境毒物之致癌相關的研究為主,進而從事抗癌的研究。「致癌的原因在於基因突變,使細胞產生突變進而發展出癌細胞,而對抗癌症則是換個角度將DNA 破壞,導致毒殺癌細胞。這樣看來,不論是致癌或抗癌研究,共同的目標就是DNA。」

與李德章不同的是,從求學到工作階段,一路都離不開藥物設計及化學合成的蘇燦隆,當年就讀高醫藥學系時,就曾擔任生藥學的助教並進行天然藥物的相關研究。因著大學時期所奠定的植物鑑定和萃取天然藥物等相關經驗和基礎,遠赴德國柏林自由大學(Free University of Berlin)攻讀博士時,順理成章的選擇生藥及天然藥物研究所深造,並在就讀期間研究抗肝炎藥物的相關合成。畢業後,進入先靈(Schering)藥廠,爾後再轉往美國紐約史隆凱特靈癌症紀念中心 (Memorial Sloan-Kettering Cancer Center, MSKCC),持續進行抗病毒 與抗癌之核苷(nucleoside)藥物合成及開發研究。蘇燦隆在MSKCC 的17 年間傾注全力於研究抗病毒與抗癌的藥物設計與合成,並與鑽研藥理學的周廷潮學長共同合作。回到臺灣後,則專注DNA烷化劑藥物的研究。

DNA 烷化劑(DNA alkylating agents) 是一種細胞毒類化合物,為醫藥領域中存在已久的古老藥物,而它的發現,則可回溯至第一次世界大戰時被使用的化學武器—— 芥子氣(mustard gas),而後,科學家意外發現芥子氣能透過分子上的烷化基與DNA 產生共價鍵結合,破壞DNA上雙股螺旋結構,達到殺死體內快速分裂的細胞,經過改良後,氮芥(nitrogen mustard) 成為世界上第一種治療白血病和淋巴瘤的化療藥物。雖然氮芥能有效抗癌,但其最致命的缺點在於其化學性強,不論與癌細胞或健康細胞皆會產生交互作用,而導致強副作用,對病患身體帶來極大的負擔。「雖然知道對於身體會有危害,然而DNA 烷化 劑卻仍是現今許多癌症常使用的化療藥物。」蘇燦隆表示。

DNA 烷化劑是老舊的抗癌藥物,也因為它的缺點成為許多科學家敬而遠之的藥物,是否值得繼續開發無法一言以蔽之,相較於義無反顧地進行藥物研發,其成功與否更需科學家具備伯樂相馬的眼光。蘇燦隆舉2個極為 成功的抗癌藥物為例子,均為當初曾被忽略遺忘的DNA烷化劑,但後來經科學家發現是極具有臨床治療癌藥效:第一個為抗白血病的烷化劑—— 苯達莫司汀(Bendamustine),此劑早在 1960年代就已被東德的科學家奧澤高斯基(Werner Ozegowski)與克雷布斯(Dietrich Krebs)所合成出,由於化合物包含嘌呤(purine)及氮芥的特殊化學結構,具有DNA烷化及 抗代謝作用。但因當時東德正逢共產時代,1970 年代僅在東德被販售並應用為抗癌藥物,一直到2008 年才被美國FDA 認可為治療慢性淋巴細胞白血病的化療藥物,其顯著的藥效令世人驚喜,比當時所使用的化療藥物效果更為出眾,2011 年全美銷售約10 億美金;另一個則是1970年代末期由英國所研究、卻一直到1987 年才開發出的DNA烷化劑替莫唑胺 (Temozolomide), 歷經長時間的臨床試驗,於 1997 年才被認可並開 始銷售,成為有效治療腦瘤的化療藥物,2016 年的全美年銷售金額為約 1.76億美金。由於長時間的被遺忘與延誤而喪失寶貴的專利有效期,此相見恨晚及誤判實為憾事。

合作的契機

「一直以來我的專長、所學就是藥學和藥理學,所以喜歡也習慣透過藥物化學、有機化學合成及藥物作用機轉的基礎來設計並修飾藥物。」因此,蘇燦隆計畫透過修飾化合物結構來克服烷化劑的缺點,針對其問題的所在,嘗試從烷化劑本身作用性強的特性下手,為此,如何降低其毒性則為至關要鍵。……【更多內容請閱讀科學月刊第580期】