藥物新契機 海資系廖志中助理教授論文獲《Angewandte Chemie-International Edition》刊登

發佈日期: 2011-12-15
國立中山大學海洋生物科技暨資源學系助理教授廖志中博士與中研院生物化學研究所特聘研究員兼任副所長吳世雄、沈家寧助研究員共同發表之論文,探討類冠狀醚鈣錯合物-台灣產釋迦種子的天然藥物傳送機制,獲德國應用化學雜誌期刊《Angewandte Chemie-International Edition》刊登。這項重要的研發成果,釐清番荔枝科乙醯生合成物之活性作用機轉,為對抗癌症等疾病的新藥開發,創造另一新途徑。

廖志中老師提到,過去許多學者對於釋迦種子毒殺細胞能力感到興趣,「因為比現行抗乳癌藥物的毒殺能力還要好」,但是由於這類化合物的結構差異細微,因此非常難進行分離純化及結構鑑定。自己接觸這個題目已經八年了,先前單純是做這一系列化合物的分離跟結構鑑定,但持續關注與思考這系列化合物的活性作用機轉。在因緣際會之下到中研院短期進修,產生了新的思考方向,並與自己的老師、大學同學,以及自己的學生共同合作,才有這篇論文的產生。

這個研究團隊歷經兩年的工作時間,成功利用核磁共振光譜NMR與恆溫滴定測焓儀ITC證實台灣產番荔枝科植物之活性物質-番荔枝科乙醯生合成物 (Annonaceous acetogenins) 與鈣離子間不同形式的螯合關係。並進一步利用螢光共軛聚焦顯微技術,證實番荔枝科乙醯生合成物-鈣離子複合物所形成之類冠狀醚錯合物會擾亂細胞體內鈣離子的均一性,進而引起粒線體的去極化,使得此類天然產物對於癌細胞有強烈的細胞毒殺能力。廖志中老師說明,此一研究結果首先可解釋民俗病理學家針對印尼特殊族群疾病致病原因,提出「番荔枝科乙醯生合成物對鈣離子上的干擾會導致神經性腦細胞的病變」的化學理論支持。另外,若細胞癌對於特定離子濃度的差異有強烈反應的時候,便有機會運用這種類型的化合物進行細胞內外離子濃度的調控,為活性天然物應用於新藥開發上提供更直接、可能的作用機轉。

廖志中老師進一步解釋,藥物藉由不同的方式,進入人體細胞,產生活性作用。人體內廣佈著各種離子,如鈉、鎂、鈣、鐵等,其中鈣離子為重要的二級傳訊物質(second massager),其扮演的功能,包含了細胞遷移,離子運輸,物質的分泌等,同時也控制細胞內各種酵素及訊息的傳導,但過高的鈣離子卻會使細胞功能失衡,導致死亡。因此,維持細胞內鈣離子恆定,甚為重要,而藥物與離子間的調控關係,就變成藥物開發中相當有趣的研究方向。

《Angewandte Chemie-International Edition》在2008 JCI Multidisciplinary Chemistry領域排名為5/140 (Impact Factor: 11.829);其前四名期刊皆為Review 性質。此期刊為化學領域原創論文之頂級指標性期刊,今年其Impact factor 更躍升至12.730 (5/144)。