阳明交大用药物改变蛋白构造 助治疗多囊肾病、分泌腹泻等疾病

明交大药理所教授黄自强（右）团队发现药物能改变该蛋白的构造，这项研究成果有望推动针对囊性纤维化、分泌性腹泻及多囊肾病的下一代药物开发，带来更多治疗希望。（图／阳明交大）

借由解析囊性纤维化（cystic fibrosis）致病蛋白的结构，阳明交大药理所教授黄自强团队发现药物能改变该蛋白的构造，这项研究成果有望推动针对囊性纤维化、分泌性腹泻及多囊肾病的下一代药物开发，带来更多治疗希望。研究成果获刊登于期刊《Nature Communications》。

CFTR蛋白在细胞中扮演氯离子（电解质的一种）传输的角色，并协助水分通过细胞膜，保持身体系统的正常运作。当CFTR发生缺陷突变时，细胞膜中负责电解质与水分传输的通道会被阻塞，导致囊性纤维化，影响呼吸和消化系统功能。而当CFTR活性过高时，水分传输过多则会引发分泌性腹泻等病症。

阳明交大药理所教授黄自强运用冷冻电子显微技术(Cryogenic electron microscopy, cryo-EM)，成功解析了CFTR蛋白的完整结构，并发现一些抑制剂可以结合在CFTR蛋白的特定区域，引发结构改变，进而降低其活性。这一机制，为过去不知道的药理作用提出解答，也替治疗囊性纤维化针对CFTR蛋白的药物研发提供了新的方向和解释。

特别有趣的是，猪也有CFTR，但同样的抑制剂在猪身上的效果就不明显。为了解答这个疑惑，研究团队还特地将人与猪的CFTR蛋白结构上的片段互换，结果猪的CFTR蛋白对抑制剂的反应变得与人的CFTR几乎一致，解释了这些微小结构差异如何影响药物的效果。

「能够缩小至分子或原子的尺度，观察细胞的运作，始终是我从事科学工作的梦想，」黄自强教授表示。过去，医学研究大多从器官或细胞层面探讨疾病，但这往往难以揭示病理机制和药物作用原理，也限制了新一代药物的开发。

黄自强说，大部分药物的标的物都是蛋白质，但过去难以精确了解药物如何与蛋白结合以及结合后如何影响其功能。冷冻电子显微技术 让科学家更轻松地解析蛋白质的结构，并开启了基于这些结构的精准药物设计的新大门。

此次突破性发现刊登在《Nature Communications》，代表着科学家更进一步理解CFTR蛋白调控机制及其导致的囊性纤维化罕见疾病。随着技术的进步，解析蛋白质结构的成功率大幅提升，这项研究成果有望推动针对囊性纤维化、分泌性腹泻及多囊肾病的下一代药物开发，带来更多治疗希望。