技術亮點／膠原蛋白支架 讓投藥像發射導彈 2015-02-16 02:46:25 經濟日報 記者黃文奇採訪整理 當你聽到「膠原蛋白」，你會想到什麼呢，大抵不脫美容或養生。工研院的研究團隊開發的「膠原蛋白」產品則能應用在生醫領域，他們將膠原蛋白與抗體結合，設計出「膠原蛋白支架」，可以在標靶藥物上，提昇藥效，減少用藥成本。傳統兩隻手抓力還不夠牢靠，那就再多一隻來幫忙。工研院以基因重組技術，開發出具三股螺旋結構的抗體標靶藥物，能夠與所要治療的標靶更緊密的結合，讓投藥就像發射導彈一樣，準確命中目標，促進療效。導彈對上轟炸機，正中目標的機率誰比較高，就癌症來說，新的抗體標靶藥物治療為患者帶來曙光與希望，因其用藥副作用較傳統化療藥物小，然而可更準確地針對癌細胞，使其停止增長，甚至死亡。以抗體藥物作為標靶治療就是利用癌細胞與正常細胞的差異性（包括一些癌細胞表面的特定分子），找到特定癌細胞並產生作用，以減少對正常細胞的傷害。標靶治療像是「導彈」，已經鎖定攻擊目標—癌細胞，而一般傳統的小分子化療藥物治療則像「轟炸機的炸彈」，不具精準導向功能，必須進行系統性全面轟炸，因此許多正常細胞也會受到波及。目前被發現的人類膠原蛋白共有29型，其中的第21型是在經濟部科專計畫支持下發現，並且完成基因註解。再以此為基礎，進一步研發出膠原蛋白支架平台技術，工研院生醫所再將其稼接各種抗體而創造出新型的抗體標靶藥物。因為膠原蛋白支架特有的三股螺旋結構（三隻手），較目前常見的單株抗體的Y字體結構（兩隻手）還多了一隻手，導致抓力更強，不容易與標靶細胞脫落，所以工研院生醫所基於膠原蛋白支架技術所開發出來的新型抗體標靶藥物僅需要較少劑量就能讓藥效充分發揮，有助於標靶治療的提升，並減少用藥量。除了上述三股螺旋的結構特性之外，膠原蛋白支架因為有前後兩端，可以同時稼接兩種不同的抗體標靶藥物，進而創造出全新的抗體藥物類型—「雙特異性抗體」（一個支架有兩個頭）。現今全球一流的生技公司及大藥廠都在積極追求新型的雙特異性抗體藥物，因為它開創出了藥物作用機制的無限想像，對許多以往無藥可醫的疾病找出了解決方案！工研院生醫所的膠原蛋白支架技術是現今全球極少數能用以設計雙特異性抗體的平台技術，現在也積極地利用此優異的平台技術設計開發新藥中。過去國外許多大學與研究機構雖然有類似這種蛋白支架技術的雛型，但都在發表階段後，因蛋白支架結構複雜而無法量產及純化。工研院因看好蛋白質藥物未來驚人成長潛力，因此在「膠原蛋白支架計畫」一開始便建立良好的登場機制與量產擴充能力，其中最更重要的就是建立「技術平台」擴充的概念。藥物如果是導彈的彈頭和瞄準器，那麼膠原蛋白支架就是搭載彈頭的火箭，一次可攜帶著三個彈頭鎖定與目標接合，這比傳統一次攜常一到兩個的彈頭的載具更具殺傷力。這項技術的特色在於它不是去發明一種新藥，而是發明一種載具，能透過客製化的方式，「更換不同的藥物彈頭」，讓過去許多無法有效應用或是副作用強烈的藥品，因為多彈頭與目標物，如癌細胞表面特定抗原，結合所產生的生理效應及不易脫落等特性，能提升藥效並減低藥物用量、降低副作用。也能應用在第一型糖尿病，或是配合對抗惡性腫瘤藥物，做到更好的標靶治療。目前工研院利用膠原蛋白支架技術所設計開發的第一個蛋白質候選藥物—抗人類CD3膠原蛋白支架抗體，已經完成毒理與藥理等臨床前研發階段，量產問題也已經解決。現在這項蛋白質新藥也已經成功技轉給宣捷生技。初期該蛋白質新藥鎖定在自體免疫疾病之標靶治療，應用範圍包含紅斑性狼瘡、多發性硬化症、類風濕性關節炎等。未來工研院的研究團隊將繼續運用膠原蛋白支架技術平台進行各種的蛋白質藥物研發，不只發展更精準有效的標靶藥物，更可運用膠原蛋白支架的高接合力特性，發展其他的生醫產品，如醫療檢測試劑及醫療級的表皮敷料。（本文由工研院提供）
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