臺灣癌症登月計畫

東亞的肺癌患者與歐美大不同,過半為不吸菸者,而且女性比男性多。中研院化學研究所陳玉如所長領導的「臺灣癌症登月計畫」,與臺灣大學、臺北醫學大學、臺中榮總的醫師合作,找出不吸菸肺癌可能的致病機轉,為全世界第一個完整剖析東亞肺癌的研究,成果發表在 2020 年 7 月《細胞》(Cell),並登上當期封面,在眾多新冠肺炎研究中殺出重圍,非常不簡單。更值得稱道的是,她如何在其中整合臺灣各領域專家學者,齊心促成此項臺灣癌症研究的關鍵突破?一起來聽聽陳玉如從不設限、有笑有淚的研究之旅。

從來沒想過……

「說實話,我從來沒有夢想過登上這種期刊,」陳玉如說:「因為我是化學領域的。」這位中研院化學所成立 92 年以來第一位女所長,博士班學的是物理化學,專長是設計質譜儀及研究分子鍵能,到中研院之前,從來沒研究過基因、蛋白質,卻意外成為臺美癌症研究合作的重要推手。

2020 年 7 月,陳玉如所長領導「臺灣癌症登月計畫」,利用深度蛋白質基因體技術和多體學數據整合分析,解析臺灣不吸菸病人與西方不同的基因突變特徵、尋找內生性與外在環境致病機轉,並發現癌症早期出現的類晚期分子特徵,為全世界第一個完整剖析東亞肺癌的研究。研究論文已發表於頂尖期刊《細胞》(Cell),並榮登當期封面。(研究詳情請見研之有物另一好文〈肺癌患者半數不曾吸菸?女生比男生容易罹癌?找到臺灣人肺癌關鍵成因〉)

中研院化學所陳玉如所長領導「臺灣癌症登月計畫」,找出臺灣人不吸菸肺癌可能的致病機轉,成果發表在期刊《細胞》(Cell)。
圖│中研院秘書處

其實陳玉如的不設限人生,本就是一關又一關的「從來沒想過」。在美國取得博士學位之後,陳玉如舉家回到臺灣,雖然很喜歡動手做實驗,但一開始並沒有想要做研究,也不覺得自己適合走研究的路子。

因緣際會來到中研院,最初兩年,陳玉如原本以為每天的工作就是繪機械圖、設計質譜儀、幫忙同事分析他們合成的分子,但日子久了,覺得自己一事無成,感到很迷茫。後來在同事的建議下,轉換到分析生化分子,從 DNA 分析做起。

「但慢慢的,我又覺得 DNA 分析技術日趨成熟,只有 ATCG 四種鹼基,沒有太大發展空間。」於是陳玉如轉而挑戰蛋白質,跑去學習用「二維膠體電泳」分析蛋白質。做著做著,她又發現這種方法有很大的限制,一次只能看到幾十個蛋白質,但人類蛋白質成千上萬。她決定利用質譜儀開發更好的蛋白質分析法。而這一轉念,人生風景大不同。

聞名世界的膜蛋白質體分析

陳玉如挑選了膜蛋白質體作為主題,「那時候真是初生之犢,想說細胞上最重要的分子就是細胞膜蛋白質體了,結果,那是全世界最難的主題之一!」陳玉如笑著說。

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細胞膜上含有大量的膜蛋白質(人體內至少有 8000 種),膜蛋白質調控了很多重要的細胞功能,例如通道蛋白可負責細胞間物質運輸,醣蛋白可提供免疫系統辨識自身和外來細胞,其他膜蛋白質的功能還包括訊息接收、催化反應等等。
陳玉如團隊以質譜儀全面性定量膜蛋白體,可幫助科學家了解與膜蛋白質相關疾病的原理,開發疾病檢測或是藥物標靶蛋白質。以癌症為例,現在使用的癌症標識分子(biomarker)大多數就是膜蛋白質。
圖│iStock

膜蛋白不愧為蛋白質界的死亡之組,陳玉如的實驗室持續四年多沒有任何成果。面對這樣的難關,她卻說:「還好,我的個性就是不死心,不死心,一直做做做……」所幸第一個博班學生和助理們,跟她一樣不服輸,終於完成了實驗,也讓陳玉如的實驗室闖出了名號。

現在,膜蛋白質體分析成了她實驗室的核心技術之一,聞名全世界。去年(2019 年)陳玉如以一個化學背景的研究者,當選了「人類蛋白體組織」(Human Proteome Organization, HUPO)的理事長(HUPO President-Elect),將於 2021 年正式上任。HUPO 是國際性最大的蛋白質體學術組織,在蛋白質體學領域具有領導性的地位。

 

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