NHRI Communications
B型肝炎病毒pre-S突變株與肝癌的發生密切相關
B型肝炎病毒已被證明與肝癌的發生有密切關聯，然而病毒感染如何造成肝臟的不正常增生，至今仍是科學家們亟欲解開的迷團。B型肝炎表面蛋白（pre-S）目前已被發現是影響肝癌形成的一個因子。在過去幾年，我們自慢性B型肝炎病人的肝中毛玻璃肝細胞（ground glass hepatocytes,GGH）發現一種B型肝炎大表面蛋白的突變株（pre-S mutant），在pre-S1或pre-S2發生缺失（deletion），並繼而發現，這些突變株的出現與肝癌的發生密切相關。我們的研究初步發現，B型肝炎病人的血液或肝中如出現pre-S突變株，則在十年間有百分之五十六左右會演變成肝癌。我們目前正與成大醫學院、疾管局及台大公衛學院合作，進行前瞻性的大規模研究，更進一步來證實此一發現。
國衛院臨床組過去與成大醫學院的研究發現，表現pre-S2缺失突變株的毛玻璃肝細胞，大都在B型肝炎病毒感染後期大量出現，並增生為成群的結節，顯示這類型的肝細胞具有生長上的優勢，可能代表一種前癌病變。在表現B型肝炎大表面蛋白的肝癌細胞株（HuH-7）中，這些pre-S 突變蛋白會堆積在內質網（ER），進而造成內質網壓力（ER stress），而這樣的內質網壓力可以經由活化NF-kB以及pp38 kinase刺激cyclooxygenase-2（COX-2）表現及細胞週期的改變，顯示內質網壓力與肝細胞不正常增生有關。我們進一步發現pre-S突變株會引發肝細胞在B型肝炎病毒感染後期的氧化壓力（oxidative stress），造成去氧核醣核酸損害（DNA damage）及染色體的不穩定（genomic instability）。由此可推論pre-S1/S2突變株與B型肝炎病毒感染繼而形成肝癌有某些特定的關聯性。
為了澄清pre-S突變蛋白對肝細胞增生之作用，國家衛生研究院臨床研究組與國立成功大學的幾位研究員成立了B型肝炎研究小組，共同致力於釐清此一致病機轉。首先我們建立急性感染B型肝炎的轉殖鼠模式，將pre-S2突變株轉殖至小鼠身上，成功地 得到一個適合研究B型肝炎病毒致病機轉的材料。經過一年半的追蹤，在pre-S突變株老鼠的肝會發生結節性增生，並有DNA傷害及修復障礙，肝細胞並有異生（dysplasia）變化，顯示出現癌症前期變化。
研究小組正一步步釐清B 型肝炎病毒大表面蛋白的突變株pre-S mutant，尤其是pre-S2，在肝臟不正常增生所扮演的角色，希望作為一項預測B 型肝炎病毒帶原者發展為肝癌病人的指標。此外，進一步去篩選藥物，以抑制pre-S突變株所引起的ER壓力效應，預防肝癌的發生，是臨床組未來努力的方向。
這項研究成果已發佈在4份重要的國際期刊，分別列出如 下：
1. American Journal of Pathology. 2003 Dec;163(6): 2441-9；
2. Journal of Hepathology. 2003 Nov; 39(5): 834-42；
3. Journal of Biological Chemistry. 2004
4. Carcinogenesis. 2004
《文：蘇益仁；圖：王慧菁》
以科學成就突破外交困境 -- 吳成文當選「細胞生物學國際聯盟會長」
國家衛生研究院院長吳成文於93年9月6日下午6時，於法國尼斯召開的第8屆「細胞生物學國際年會」中，當選為下一屆「細胞生物學國際聯盟」(International Federation for Cell Biology，簡稱IFCB) 會長，能當選全世界規模最大的科學家聯盟的會長，不僅是對吳成文院長卓越科學學術成就的肯定，亦是台灣科學外交成功的典範，對台灣無論是在生物科學研究或政治外交上都是相當大的鼓勵。
「細胞生物學國際聯盟」的成立主要目的在於促進世界各國生命科學家的交流，更希望藉以幫助開發中及第三世界國家也能進入世界性組織、加入生命科學共同研究的行列，目前即擔任「亞太細胞生物學會」會長的吳成文在當選該國際聯盟會長後表示「這不僅是一項非常大的榮耀，更希望所有生命科學家能不分種族、不分地域工作在一起，共同解決全世界的生命科學問題，同時將研究成果分享給產業界，並幫助發展中國家的年輕科學家參與類此國際事務會議，也讓所有參與的會員國家的分子細胞生物學都能得到更多的提昇與交流」，吳院長更希望能為台灣及世界多做一些事。
回首吳成文院長於1996年提出申請台灣入會遭到大陸阻擾，吳院長提出嚴正抗議，直言不可因政治歧視學術，台灣不應被排除，進而退席抗議，至2000年台灣獲得入會資格，以致到今年短短8年間被選為會長，台灣的科技外交可說獲得長足的進展。
細胞生物學的研究帶動生命科學的躍進，儼然成為世界各國生物科技發展最重要的基石，近年來世界各國無不爭相成立細胞生物學會。「細胞生物學國際聯盟」集結40餘個會員國的細胞生物學會，會員人數堪稱世界最多，在近年的生物科技發展上扮演重要的地位。吳成文院長此次被該聯盟執行委員會主動提名出任會長，能獲得包括美國、英國、歐盟、紐澳、大陸、日本、韓國、印度、中南美洲、加拿大及非洲等代表所組成的委員會一致的支持，代表吳院長的國際聲譽及學術成就深獲推崇。
深具世界觀、對國際學術具有宏觀同時擁有卓越的科學學術貢獻是擔任此項國際聯盟會長的主要條件。吳成文院長早期以獨特的生物化學及生物物理學方法，深入研究微生物細胞內基因轉錄之控制作用，對核醣核酸聚合酶分子機制的瞭解有突破性的貢獻，奠定他在分子生物學尖端研究的地位。隨後更將基因調節控制之研究推展至高等動物及人類細胞，闡明正常細胞與癌症細胞在基本生理學上之差異，進一步瞭解癌症之成因，傑出的貢獻為國際生物醫學界所公認。吳院長早期長期任教國外，恆以國內生物醫學發展為懷，多次返國講學，參與中央研究院生物醫學科學研究所及分子生物學研究所之籌備工作，為兩所之設所諮詢委員及教育訓練委員會召集人。1988 年毅然放棄國外多年教職，應聘返國擔任中央研究院生物醫學科學研究所首任所長，領導國內生物醫學科學之研究卓有成就。1996 年出任國家衛生研究院創院院長，繼續為我國醫藥衛生研究發展貢獻心力。
本次隨同吳院長與會的尚有「中華民國分子與細胞生物學會」會長張仲明及常務理事吳研華。該學會是台大醫學院楊照雄教授於 1989 年在國科會生物處的支持下籌畫成立。在國衛院院長吳成文擔任該學會理事長期間開始舉辦墾丁分子生物冬令營，定期邀請國內外相關領域優秀學者參與講習，長期推動青年學子在分子與細胞生物學領域的基礎紮根，至今已持續11年，對提昇國內學子在生命科學領域的認知發揮相當大的效能。在上任理事長沈哲鯤院士及現任會長張仲明教授的連續努力下，「中華民國分子與細胞生物學會」已成為我國生命科學重要且活躍的學會。
《文：賴瑨萱；攝影：陳麗秋；上圖：吳院長(右)與 Denys Wheatley教授(IFCB現任秘書長)於2002年亞太細胞學會[APOCB]會議合影； 下圖：APOCB年會吳院長與各國代表合照》
Primer Design Assistant -- 有效提高實驗效能與成功率
PCR技術對一般的分子生物實驗室來說，是非常普遍及基本的DNA複製方法，其應用層面十分廣泛，由疾病偵測、病原檢驗到親子鑑定等，是近代生物醫學大幅進步的重要關鍵技術。核酸引子的設計更是實驗設計的重要部分。好的核酸引子能夠提高專一性及穩定性，也決定了實驗的正確性及可重複性。
有鑑於一般常用的PCR核酸引子設計程式，所套用的模型往往過於簡化，而無法找到最合適的引子配對，我們在2003年推出了一個以開放軟體(Open Source)為基本架構，免費的線上核酸引子設計工具，名為Primer Design Assistant (PDA)(圖一)。其設計考量因子涵蓋了大部份已知會影響PCR實驗的可能原因，包括total GC content、terminal GC content、Tm、secondary structure、ion strength、G/C clamp、repeat sequences及是否包括特定序列區塊等，並濾除可能造成hairpin或是dimer的引子序列，同時也將熱動力學(thermodynamic theory)及實驗室經驗融合到整個系統之中。另外，為了因應High throughput大規模實驗（譬如大量的PCR反應或是微矩陣晶片Microarray 相關研究）所需，PDA可以容許一次單筆或多筆核酸序列資料同時進行線上最佳化分析，均一化所需批次進行的PCR反應條件，有效地提高實驗的效能比與成功率。
PDA所設計之引子經實驗室驗證，確能大幅提高PCR之成功率達97％。透過這套系統，我們也於2003年5月，以Nested PCR結合Realtime PCR的手法，成功地研發出高敏感度之SARS檢測方法(可偵測病毒顆粒少於10個的檢體)。PDA之論文已發表於國際知名期刊Nucleic Acid Research，於2003年7月Bioinformatics Web Application Issue刊出。
從發表至今約一年左右的時間，共有約九千餘人次造訪PDA 網址( http://dbb.nhri.org.tw/primer/ ) 產生了共約七萬三千條的核酸引子序列(圖二)。依造訪的網路位址來看，使用者遍佈15個國家﹔其中以國內的使用者人數居冠，共有兩千兩百四十個人次，產生了近兩萬條的核酸序列。美國地區則為次多，共有近一千九百個人次，產生了約一萬六千條的核酸序列。其他如日本、加拿大、比利時等，也都有眾多使用者上線的紀錄(圖三)。相關的使用統計數值及時分析，請參閱網站或直接連結至 http://dbb.nhri.org.tw/primer/stat/stat.php。
PDA系統之建置，乃由國衛院生物統計與生物資訊研究組熊昭組主任、林仲彥助研究員、資深工程師羅存仁先生、卓啟祥先生，所組成的研發小組以近一年的時間進行開發，在中央研究院基因體中心幹細胞實驗室陳淑華博士的協同合作下，完成系統優化、整體架構以及實作驗證。小組所推出的核酸引子設計工具－Primer Design Assistant (PDA)在短短一年的上線服務期間，不僅吸引了國內外的生物醫學研究社群前來使用，更於SARS疫情急速蔓延的同時，快速地提供了高感度的PCR檢測引子。這樣一個傲人的研究成果，不僅展現同仁們對研究工作的盡心付出，也進一步實現國家衛生研究院肩負促進國內生物醫學相關研究及改善國民衛生健康的使命。
《文/圖:林仲彥》
生物統計與生物資訊研究組演講 ： 蕭金福 博士
日期： 九十三年九月十日(星期五)
時間： 上午 09:30-11:00
地 點： 中央研究院生物醫學科學研究所(IBMS)，地下一樓，B1B演講廳
主講人： 蕭金福 博士
生物統計與生物資訊研究組 助研究員
演講題目：Statistical Methodologies to Evaluations of Bridging Studies
主辦單位：國家衛生研究院生物統計與生物資訊研究組
《文：張淑如；攝影：黃愛真》
疫苗研發中心演講：Dr. Michel Klein / Dr. Leaf Huang
第一場
時 間： 93 年 9月 23日 (星期四) 10:00a.m. -- 11:30a.m.
地 點： 中央研究院生物醫學科學研究所(IBMS)，地下一樓，B1B演講廳
演講題目：Similarities and Differences in Approaches Used to Develop HIV and Cancer Vaccines
主講人：Dr. Michel Klein
CEO, CANVAC (Canadian Network for Vaccines and Immunotherapeutics)
第二場
時 間： 93 年 9月 23日 (星期四) 4:00p.m. -- 5:30p.m
地 點：中央研究院生物醫學科學研究所(IBMS)，地下一樓，B1B演講廳
演講題目： LPD nanoparticles as a potent adjuvant carrier for cancer vaccine
主講人： Dr. Leaf Huang
The Joseph Koslow Professor, Department of Pharmaceutical Sciences
Director, Center for Pharmacogenetics
School of Pharmacy University of Pittsburgh, Pittsburgh, PA
主辦單位：國家衛生研究院 疫苗研發中心
《文：詹少嫻；攝影：陳麗秋》