文．林欣靜　圖．林格立

 

熟悉推理小說者應對「無差別殺人」不陌生，這是指犯罪者的殺人行動不會特別挑選被害人身分，一旦犯罪在某個特定地點展開，兇手選擇被害者的方式就是殺到無法再殺為止。對於長期面對新型病毒與突變細菌的醫界而言，若能出現某種新藥或新物質，可以「無差別」地對抗所有棘手難纏的病毒細菌，在防疫工作上必然能省事許多。

看似不可能的任務其實已經實現， 2009年由台大奈米微機電研究群所研發的「台大病毒崩」分子酵素，號稱「萬王之王」，具有體外滅菌的功能，已被證實可有效崩解各型流感病毒、腸病毒與金黃色葡萄球菌，甚至連NDM-1超級細菌遇上它也都得束手就擒。

何謂「病毒崩」？它是一種具有特殊氧化還原能力的酵素模擬物，只要病毒或細菌一與它接觸，就會因共價鍵斷裂而崩解衰亡。運用此種機制來抗病滅菌，病毒崩並非首例，得追溯到2003年SARS疫情大流行時。

「病毒崩」的主要研究成員——台大光電生醫中心教授林世明回憶，能研發出「抗煞一號」，其實是「無心插柳」的過程。2003年3月，國內首例SARS確診病患住進台大醫院，並由該院檢驗醫學部主任高全良成功培養出病毒後，研究專長為奈米醫學與量測的林世明，隨即被交付解讀SARS病毒奈米分子結構的重任。

由於SARS病毒的冠狀結構主要由具有方向性的「突棘蛋白」組成，在量測的過程中，必須使用人工合成的有機化合物來「固定」並幫助病毒「直立」（又稱「定錨分子」），才能完整量測突棘蛋白各個方向的高低起伏。林世明挑選了十餘種可能有助「定錨」的化合物一一實驗時，竟發現當頑強的SARS病毒遇到其中某款，居然產生結構自然崩解的現象，讓研究團隊驚訝不已，這款化合物也成為日後合成「抗煞一號」的主原料。

林世明解釋，醣和蛋白質是病毒的主要結構成分，而「抗煞一號」化學結構其中一端的「功能基」，具有恰可切斷SARS病毒醣蛋白共價鍵的「氧化」能力。一旦醣蛋白被瓦解，無法持續提供養分，病毒當然也就兵敗如山倒！

SARS病毒致死率高達11%，可成功「摘下SARS皇冠」的「抗煞一號」當年風光十足，研究成果躍上國際知名的「細胞微生物學」期刊封面，然而隨著SARS疫情消退，「抗煞一號」的討論也隨之沈寂，直至2009年春天H1N1新流感開始大流行，有人再度想起這項產品。

林世明回憶，當時有位路透社記者找上他，詢問過去開發的抗煞一號是否也有對抗H1N1病毒的功效，他思索良久，無法具體回答。「不過這個問題卻提醒我，或許也可針對H1N1病毒開發新物質。」

由於先前的研究經驗累積，此次開發對抗H1N1病毒的新利器十分順利。2009年6月中旬，林世明的研究團隊，就成功篩選出可瓦解H1N1病毒的3種分子酵素，其中效果最好的1種則製成日後的「台大病毒崩」。

病毒崩與抗煞一號的化學結構不同，「抗煞一號」僅為2D化學鏈的有機化合物，病毒崩則屬人工合成的分子酵素（成分類似可催化活性中心的蛋白質），呈團狀的3D結構，組成更為複雜，並同時具有「氧化」及「還原」能力的功能基，極易與其他物質互動，比僅具有「氧化」能力的抗煞一號，更易切斷病毒醣蛋白與酯蛋白的共價鍵結構，應用範圍也更廣。

後續研究也證實，除了H1N1新流感病毒外，舉凡H2N2、H3N2等季節流感病毒、H5N2禽流感病毒、常併發重症的腸病毒71型，以及俗稱「菜花」（尖頭濕疣）等性病與女性聞之色變的子宮頸癌元兇——HPV人體乳突病毒，全都是它的手下敗將。

2009年7月底，台大將這項研究成果，以超過新台幣千萬元的高額技轉金技轉給廠商，當年也創下台大創校以來最高技轉金紀錄，2個月後就製成噴劑與肥皂等商品正式上市。據廠商透露，目前病毒崩的年營業額已突破新台幣1,000萬元。

難纏的「院內感染菌」

病毒崩對抗各型病毒的效果屢獲肯定，學界也開始思索是否可將其應用在同樣具有傳染性且可能更難對付的細菌上，其中，一號敵人首推幾乎所有抗生素都束手無策的NDM-1超級細菌。

「NDM-1」是一種含有多重抗藥性基因的質體，能在細菌染色體外複製，並可經由傳遞而存在於大腸桿菌及克雷伯氏肺炎桿菌中，造成所謂的「NDM-1腸道菌感染症」，最早出現在印度新德里的醫院，其後逐漸在巴基斯坦、香港，甚至日本等地流行。

NDM-1抗藥性細菌最可怕的地方，在於幾乎所有的抗生素都無法產生療效，稱號「超級細菌」，目前臨床上僅老虎黴素及克痢黴素等極少數最後一線抗生素對它仍有療效，其他就只能依靠人體的免疫機制來自我痊癒。

原本對「如何管控院內感染的多重抗藥菌」議題極感興趣的長庚大學醫學生物技術研究所長賴信志，向疾管局申請超級細菌進行研究。賴信志指出，醫院環境既潮溼又溫暖，加上日以繼夜頻繁地消毒用藥，雖然可以殺死多數細菌，但還是有極少數能存活下來，除了NDM-1外，還有AB菌（即鮑氏不動桿菌）、綠膿桿菌、金黃色葡萄球菌等，都是屬於抗藥性極強的超級細菌。

為了測試病毒崩對抗此類細菌是否也有同樣的效果，賴信志商請台大團隊支援，提供不同濃度的病毒崩溶液協助研究。結果發現，不管是NDM-1、AB菌、綠膿桿菌等頑強的「超級細菌」，只要一碰上濃度達300ppm以上的病毒崩即無法存活，在短短的一分鐘內就可以被清除地乾乾淨淨。

賴信志解釋，和崩解病毒的原理類似，病毒崩也是利用其特殊的化學結構對抗細茵——先接近、嵌入並拉開細菌的細胞膜，再利用其不穩定的功能基和細菌內部的醣、蛋白、酯質等有機物質互動，最後失去細胞膜屏障及養分的細菌，只能走向衰亡。

此外，病毒崩滅菌的方式屬於物理機制，和攻擊特定生化標的抗生素不同，因此極不容易產生抗藥性。「再怎麼突變的細菌，構造上都不可能沒有細胞膜，只要細菌存在細胞膜，遇上了病毒崩，就難逃被拉開崩解的命運，」賴信志說。

不過他也認為，非專一性、無差別式殺菌的病毒崩利弊參半，優點是用在體外殺菌效果極佳，如噴灑在醫院的門把、電梯按鈕、病床周邊，將可有效降低院內感染的風險；缺點則是「一律通殺」的特質，可能會誤傷其他無害的益菌，極難發展成抗生素等直接應用在人體的藥品。

在人口稠密、人際接觸及國與國交流日益頻繁的今日，新病毒與細菌突變及流竄的速度，往往讓人措手不及，面對未來各種難以預料的傳染病，需要研發更多防疫利器，台大病毒崩正是國內學界開發新成果的典型案例。

（本文節錄自台灣光華雜誌2011年05月號）

1. 看似天方夜譚的不可能任務其實已經實現。
   However such a cure-all might sound like the stuff of fantasy, something approaching an indiscriminate killer of contagious pathogens is in fact already here.
   ◎ cure-all　萬靈丹
   Seeking help from others is not a cure-all to your problems. You need to deal with them by yourself.
   
   
    
2. 這個號稱「萬王之王」的化合物，已被證實可有效崩解不同病原。
   Described as the "king of kings" among sterilizers, the compound wipes out a remarkable array of viruses and germs.
   ◎ an array of　大量
   An array of royal jewels was displayed in the museum.