本中心研究團隊，10月12日於美國國家科學院期刊(PNAS)發表研究論文。這個研究，是科學界在病毒表面醣蛋白研究議題上，頭一遭有『醣分子量化』的研究。該團隊用實際數據證明，『醣分子的大小』，是病毒侵入宿主細胞及設計分子疫苗的關鍵。這個基本概念，預期可以用在所有含醣蛋白的病毒研究，相關的影響力指日可待。這個研究團隊由翁啟惠院長領導，參與主要成員包括馬徹實驗室及吳宗益實驗室等。該篇論文指出，把禽流感病毒表面的血球凝集素(HA)醣蛋白上多醣分子修飾成單醣分子後，用來開發出來的疫苗，可以誘發高度的免疫效力。此外，研究指出，這些醣分子的大小與病毒跟被感染細胞之間的結合力成反比。

HA醣蛋白結構，由左至右，綠色的多醣分子經由酵素處理逐漸減小成單醣分子。

 

該研究團隊結合中心醣晶片的研究作篩檢分析，找尋出與HA的醣分子互有強烈吸引力的細胞表面醣分子。依循這個線索，可以了解人體被病毒侵入後的弱點器官；也可以選擇與HA有強烈吸引力的醣分子，去設計更直接有效的新藥；也可以設計新的快速檢測方法。

最近廣受注意的H1N1病毒，其中的『H』，就是一種HA醣蛋白,其全名為Hemagglutinin(亦即血球凝集素)。HA 是流感病毒能夠附著到細胞的重要工具^註一。附著的原因，在於HA醣蛋白會和細胞表面的醣發生作用，以科學的講法，就是與細胞上的受體結合。流感病毒表面九成為HA醣蛋白, 是誘發免疫反應最主要的抗原。

這個研究，使用禽流感病毒H5N1為研究主題。研究人員合成出 24 種醣分子，植入醣晶片，然後用各種修飾後的H5作檢測。實驗結果顯示，僅有17種禽類專有的醣分子會與H5產生結合作用，而在這其中，當醣分子逐漸被修飾縮小時，H5與細胞受體結合的能力就會增強。

研究人員使用酵素及不同生產醣蛋白的方法，將H5醣蛋白表面的多醣分子逐步減成單醣分子。然後用原型及單醣型的H5醣蛋白做為疫苗，肌肉注射於實驗小鼠，並檢測其血液中所產生的抗體。

研究人員把小鼠分成對照組、原型H5疫苗組、及單醣型H5的疫苗組，然後使用“LD50”(一般情況下有50%致命率的濃度值) 100倍的極高濃度的H5N1病毒在生物安全實驗室內，讓注射過疫苗的小鼠暴露在真正的病毒下。結果顯示，對照組存活率為0；原型H5疫苗組的存活率有 20%；而單醣型的H5疫苗所注射的小鼠，存活率有50%。實驗也發現，此單醣型H5疫苗亦可防護H1N1的感染。

研究人員表示，基本上，H1或H5病毒的蛋白體都屬於A型流感，差異在於胺基酸序列以及外面所包裹的醣分子。目前的流感疫苗，都是用整顆病毒所製 成的。因為所有的醣分子都存在，就好像多了一層遮蔽一樣，所產生的抗體無法辨識蛋白體的全貌。然而，若將醣蛋白上多餘的醣除去後再產生疫苗，所產生的疫苗 不但不具病毒的危險性，而且可以產生更好的免疫力。

翁院長強調：｢藉由設計不同流感病毒HA共同的胺基酸序列(consensus sequence)，加上將蛋白表面的醣分子修飾並保留重要的核心結構，是成功發展可對付多種流感病毒分子疫苗的關鍵。｣

研究人員表示，這個研究可以再擴展到其他具有多量醣蛋白的人類病毒，例如：一般流感病毒，C型肝炎病毒，或HIV病毒。只要能剝掉多醣分子的外衣，就可能找出有效的疫苗！

本研發的成果，已申請專利中，並且技術移轉給位於美國邁阿密的OPKO Health公司，其台灣子公司將在台灣繼續疫苗研發的工作。

本研究可於PNAS網站內 查詢：C.-C. Wang, J.-R. Chen, Y.-C. Tseng, C.-H. Hsu, Y.-F. Hung, S.-W. Chen, C.-M. Chen, K.-H. Khoo, T.-J. Chen, Y.-S. Cheng, J.-T. Jan, C.-Y. Wu, and C. Ma and C.-H. Wong, “Glycans on influenza hemagglutinin affect receptor binding and immune response” Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A., (2009).

註一 A型流感病毒的分類方式是由病毒表面的血球凝集素（hemagglutinin, HA，共16 種）以及神經胺酸酶（neuraminidase, NA，共9 種）兩種蛋白決定，不同的HA與NA可以組成不同的病毒株。H1N1的H，即是指HA。HA蛋白是流感病毒負責附著到細胞上的重要蛋白；N則指 NA，NA蛋白是負責病毒在宿主體內繁殖後，離開細胞的蛋白。