台灣新藥藍海

海洋獨特的環境造就具有潛在療效的天然物分子；台灣四面環海，加上新穎的研究與養殖方法，具有開發海洋生醫新藥的優勢。

鄭源斌

海洋是地球生命的起源，海洋生物受到水壓、洋流、水溫、光照與鹽度等影響，其演化型態與適應環境的方式與陸生生物有著極大差異，也造就海洋成為地球生物多樣性最為豐富的環境。隨著水下科技與潛水技術的發展，海洋學家能探索的領域逐漸擴張，進一步了解包含動植物與微生物在內的海洋生物，甚至應用生物中所含的海洋天然物（marine natural product, MNP）於藥物與美妝產品。

國際上，海洋天然物應用於新藥開發大約始於1950年代。1969年上市的抗癌藥物cytarabine，便是從加勒比海海域取得的海綿Cryptotethia crypta中，萃取出來的活性成份；另一個著名例子則來自僧袍芋螺（Conus magus），是具有強效麻醉效果的胜肽類化合物ziconotide，於2004年上市，用於癌症末期病患的止痛治療。除醫藥應用外，海藻、軟珊瑚及水母等萃取物具有皮膚修護、抗發炎或保濕的效果，可應用在化妝品中。目前全球已有21種來自海洋天然物或其衍生物的藥物核准上市，另外還有20多種來自海洋的化合物正進行臨床測試。

台灣也具備研究海洋天然物得天獨厚的地理優勢，因為台灣本島地理位置正好位於珊瑚金三角（coral triangle）的北端，且海岸線長達1200公里，有黑潮及其支流通過，墾丁、綠島與蘭嶼等地都有豐富的珊瑚礁生態。

例如台灣、關島及澳洲大堡礁海域，是星形軟珊瑚（Asterospicularia laurae）的分佈地。星形軟珊瑚這類無脊椎動物並不算特別顯眼，卻常吸引海洋天然物研究人員的注意，牠們看起來像是一堆密集小球，每一顆直徑約兩公分，呈現乳白色，群聚並固著生長在海水深度2~25公尺的礁石上。

除了星形軟珊瑚等軟珊瑚類（octacoral，也稱八放珊瑚），海綿、菟葵（zoanthid）等固著性海洋無脊椎動物，以及紅樹林生物、大型藻（marcoalga），都是研究海洋天然物常見的題材。這是因為牠們無法快速移動以躲避魚類或蝦蟹類捕食，通常得要分泌特殊的二級代謝產物來保護自身，而這些代謝產物可能具有各式各樣的生物活性。生存於海底熱泉等極端環境的海洋生物，也常分泌結構獨特的天然物。依照化學結構，海洋天然物大致可分為萜類（terpenoid）、生物鹼（alkaloid）、聚酮類（polyketide）以及胜肽類（peptide）。

像軟珊瑚就富含雙萜類（diterpenoid）化合物，這是牠們用來抵禦病原體與掠食者的重要化學防禦物質。在過去的藥效評估試驗中，發現軟珊瑚的雙萜類物質具有抗發炎及抗癌效果。筆者於是研究蘭嶼採集的星形軟珊瑚活性成份，並從中找到了能抑制乳腺癌細胞（MCF-7）生長的海洋天然物，證實台灣原生的軟珊瑚產生的天然物，具有做為抗癌藥物的潛力。

過往台灣學者已研究海洋中的許多大型藻類，發現了褐藻中的硫化多醣（sulfated polysaccharide）具有良好的抗癌效果，紅藻中的多溴吲哚（polybrominated indole）能夠抑制發炎反應。藉由抗癌、抗病毒或抗菌等活性篩選，找出台灣原生海洋生物所含天然物針對人類致病因子、皮膚保養或保健上的應用，便可以開發出本土的海洋藥物、美妝品或保健食品。

開源資料庫助海洋天然物研究

就海洋天然物的研究方法來說，一如本期雜誌文章〈疾病療方海中尋〉說明，建立基因組與對應的化合物資料庫，進行活性數據分析，是當前全球整合研究的趨勢，台灣也逐步發展這類的整合性研究。目前全球研究人員都可以運用例如Scifinder、MarinLit等商用化學資料庫，比對已經純化出的化合物是不是新穎化合物。雖然這一類資料庫有助於鑑定已知的活性成份或天然物，然而，從單一生物中萃取的天然物類型可能多達數百種，研究人員還是需要進行一連串繁瑣且費時、費工的分離流程，才能應用這類商用資料庫。

【欲閱讀全文或更豐富內容，請參閱〈科學人知識庫〉2022年第248期10月號】