唐獎生醫獎得主談GLP-1發現歷程 勉後輩勇於嘗試

唐奖第6届生技医药奖3名获奖科学家今天分享,在GLP-1(7-37)研究背后历程。其中,丹麦科学家霍斯特则在现场演讲中谈起他的研究早年也不被看好,但勉励年轻科学家勇于尝试。

唐奖第6届生技医药奖得主美国科学家乔尔.哈本能(Joel F. Habener)、司维特兰那.莫依索夫(Svetlana Mojsov)今天下午透过网路连线发表演讲,丹麦科学家延斯.祖尔.霍斯特(Jens JuulHolst)则现场演讲并在会后出席记者会,分别分享GLP-1(7-37)「类升糖素胜肽-1(7-37)」研究历程。

GLP-1(7-37)为1种肠泌素,会促进胰岛素分泌,因此有助第2型糖尿病患者控制血糖,且还可协助肥胖症患者减重,更有保护心血管等功能。新一代的抗糖尿病与抗肥胖药物多奠基于此胜肽开发。

演讲中,哈本能从1980年代开始讲起,当时团队希望找到升糖素的前驱蛋白,因此计划从大鼠的胰岛中取mRNA,反转录为cDNA,以找出其会产生的蛋白质;然而,美国国家卫生研究院的一项禁令,却打乱了研究团队的计划。

当时美国国卫院全面禁止使用温血动物做cDNA转录研究,于是哈本能转向不受禁令限制的𩽾𩾌鱼;且𩽾𩾌鱼的胰脏内分泌细胞是集中在一起的,不像大鼠散布在胰岛内,可更有效率的从中提取内分泌细胞的RNA,团队也成功从中找到升糖素前驱蛋白,与相关胜肽,其中就包含了升糖素与GLP-1。

然而,团队在发现了GLP-1之后,却遇到下一个难题:无法确定GLP-1的活性部分,究竟是从第1到第37个胺基酸,还是仅有第7到第37个胺基酸。于是,他与莫依索夫展开合作。

1970年代,莫依索夫在洛克斐勒大学教授、1984年诺贝尔化学奖得主梅里斐德(Robert BruceMerrifield)指导下研究升糖素的合成策略。当时学界针对升糖素投入了大量研究,不同地方、不同团队用不同研究方式,都指向升糖素包含在一个更大的分子内,其中还包含了37个胺基酸组成的GLP-1。然而,霍斯特却在1986年指出GLP-1应该是36个胺基酸组成的胜肽。

面对学界不同说法,莫依索夫进一步检视这个胜肽序列,发现第7到37个胺基酸,与升糖素有完美的对应关系,因此提出GLP-1(7-37)才是活性序列的理论。为了证明,她必须以「固相合成」制造大量GLP-1(7-37)才能检验其生物效应。

但这个合成方法需要梅里斐德发明的「手动震荡器」,当时无法自市面上购得,梅里斐德特别寄了1台给她。她也用合成出的GLP-1(7-37),开发出可用于检验组织、血液中浓度的检验方式,验证其确实是一种肠泌素,且有刺激胰岛素分泌的效果。

远在丹麦的霍斯特则是从不同的方向开始研究这个主题。他说,1970年代,自己还是个年轻的外科医生,面对减肥手术患者不时发生的严重低血糖状况,亟须找出背后原因。这显然是受胰岛素分泌影响,然而问题是「是什么导致了胰岛素过度分泌」。

霍斯特假设,这可能与肠道分泌的「肠泌素」有关,并在1973年提出,肠道升糖素可能就是造成低血糖的原因。团队持续研究,找到有69个胺基酸的升糖素前驱物、分离并鉴定GLP-1(1-37),随后又发现了与GLP-1(7-37)同样具活性的GLP-1(7-37)醯胺。

霍斯特指出,在确定GLP-1(7-37)是一种肠泌素后,其随后被发现会降低胃肠道运动,并影响中枢神经降低食欲。而其受体促效剂则在糖尿病与肥胖症治疗上都有显著疗效,并且对心血管有益。

西方1/4人口患有代谢症候群,如今GLP-1(7-37)在全球需求极大。霍斯特指出,世界各地仍有好消息,不少药厂已准备好,待专利一到期就可立刻投入学名药生产,更有其他药厂准备投入小分子药物生产。虽无法保证,对药物供给的前景相当看好。

谈起研究过程,霍斯特坦言,早年自己也不受支持,大家都觉得这些想法相当「疯狂」,就连说服药厂生产GLP-1受体促效剂都受到质疑,为什么不继续生产胰岛素就好、「为什么要费心研究这些愚蠢的胜肽?」

「这一路上总有许多困难」,被问及对年轻学者的鼓励,霍斯特说,「但你知道,就大胆试试吧(gofor it)。」