國家實驗研究院奈米中心奈米生醫與微機電元件組研究員陳惠民博士，以「抗肺癌first-in class胜肽新藥之開發」，榮獲第十屆國家新創獎，今(19)日在「2013國家新創獎&國家生技醫療品質獎聯合頒獎典禮」上台領獎。胜肽藥物是全世界藥物發展的趨勢，陳惠民博士不但發明了全世界第一個治療肺癌的胜肽藥物，且搭配開發出高效給藥方式及量產技術，建立相當完整的商業機制，預估市場價值高達新台幣30億元。

新穎的抗癌胜肽

陳惠民表示，目前治療癌症主要是採用小分子藥物或蛋白質標靶藥物，小分子藥物必須經過繁複的篩選程序，且往往具有副作用；標靶藥物療效雖好，但蛋白質只要受熱超過80℃，就會因無法摺疊而失去作用，因此製造過程受到侷限。

陳惠民在研究天然存在的抗菌胜肽(註1)cecropin B (CB)時，發現細菌的表面結構具有極性(註2)，會和同樣具有極性的CB結合而被殺死。他想到肺癌細胞的表面具有類似極性結構，就將CB加以改造，創造出可以殺死肺癌細胞的設計型胜肽CB1a。CB1a和肺癌細胞有很強的結合力，卻不易與正常細胞結合，因此有很高的選擇性。其作用機制是在和肺癌細胞的表面結構結合後，會在細胞膜上形成孔洞，導致細胞內物質外洩，細胞因此萎縮死亡。這是一種物理機制(註3)，副作用較小。

目前CB1a已經通過毒理試驗，並申請到台灣及美國的專利。陳惠民同時也針對口腔癌及血癌設計了抗癌胜肽，在小鼠試驗中已初步證明其療效。

創新的給藥方式

CB1a必須接觸到肺癌細胞，才能發揮作用，因此陳惠民同時利用奈米中心所具有半導體與晶片技術之優勢，研發出「高效藥用噴霧器」。此噴霧器中使用了「奈米級孔洞晶片」，可將CB1a溶液縮小為孔徑小於0.5微米的微小粒子，且粒子大小均一，可有效噴入肺癌患者的肺部深處，達到最佳的治療效果。此一創新給藥方式未來亦可應用於其他藥物，目前正準備申請專利。

為量產做準備

癌症是國人十大死因之首，肺癌又是癌症死亡的第一名。目前肺癌的主要治療方法為手術切除、放射線治療、化學治療等，但治療後五年內存活率僅有14% (非小細胞肺癌)及5% (小細胞肺癌)，這是開發新藥最可著力之處。陳惠民表示，CB1a具有高選擇性(低副作用)及高穩定性的特性，不但可以有效延長肺癌患者壽命，更因副作用較低，能夠提高其生活品質、維護生命尊嚴，這些都是CB1a的優勢與利基。

有鑑於此，陳惠民同時開發了CB1a的量產技術，研究團隊將CB1a基因轉殖入菸草，並在其基因序列前端加入細胞外分泌訊號序列，以「胞外分泌」的方式簡化後續純化步驟，以降低生產成本；同時設計了多重啟動子(註4)，以增加其產出率。相關技術目前正在申請台灣、美國及中國大陸的專利。

目前全球癌症用藥的市場規模從2008年約483億美元，至2013年預估為807億美元，年複合成長率約19%。其中肺癌發生率在世界各地皆持續增加，死亡率亦快速攀升，根據世界衛生組織統計，是近20年來死亡率增加最快速之癌症。胜肽藥物是近年極具發展潛力的新一代臨床用藥，目前已有抗愛滋病毒融合抑制劑Fuzeon®及凝血酵素抑制劑Angiomax®等兩種胜肽藥物上市，而CB1a則是第一個用於治療癌症的胜肽藥物。根據生技製藥國家型計畫前總主持人、臺大醫學院教授鄧哲明估計，新藥開發在通過臨床前試驗後，市場價值可達30億台幣，陳惠民表示，CB1a只要再通過符合GLP(優良實驗室操作規範)認證的毒理試驗，即可完成全部臨床前試驗，未來極具商業潛力。

註釋：
註1. 胜肽：胺基酸為組成蛋白質的基本單位，胜肽則可說是蛋白質的片段。兩個以上的胺基酸藉由肽鍵結合在一起即為胜肽，多個胜肽結合在一起、並摺疊形成特殊立體結構，就是蛋白質。

註2. 極性：若一個分子內的電荷分布不均勻，使這個分子的不同部位帶有正電或負電，即是極性分子；若分子內電荷分布均勻，整個分子均呈現電中性，則為非極性。

註3：CB1a會穿過細胞膜而進入細胞內。若只是單一胜肽穿過細胞膜進入細胞，原本不會對細胞造成損害(CB1a不會和細胞內物質產生化學反應)，可是CB1a卻會在穿越細胞膜的過程中，數個一組形成陣列排列，並將陣列中的細胞膜脂質分子以電斥力排擠到陣列之外，因而在細胞膜上形成孔洞。

註4. 啟動子：啟動子(promoter)是基因的一個組成部分，會啟動基因的轉錄作用，而使DNA轉錄為RNA (之後RNA再轉譯為蛋白質，即可發揮各種生化作用)。