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二零一六年十一月二十四日

中大科研團隊成功研發新型碳環糖作為抗糖尿病藥物



香港中文大學(中大)化學系兼任教授成公明教授及他的前博士研究生吳濰龍博士利用嶄新的合成技術,研製出一系列新型的氨基碳環糖(amino-carbasugar)。其中兩種氨基碳環糖,經中大中醫中藥研究所副所長及植物化學與西部植物資源持續利用國家重點實驗室(中大夥伴實驗室)副主任劉碧珊教授及中醫中藥研究所研究統籌員劉潔雯女士進行的測試證實,能有效抑制腎臟細胞吸收血糖,可望發展為治療II 型糖尿病的藥物。這項研究成果最近已發表於頂尖的國際化學雜誌——《應用化學》。 

根據國際糖尿病聯盟的數據顯示,在2015年,香港已有超過五十五萬人患有糖尿病,而大多數為II 型糖尿病患者。過去數十年間,糖尿病的病例數目和患病率均持續上升,但目前的治療方法並不完善,而且會引起許多副作用。例如:服用二甲雙弧藥物容易引起噁心、嘔吐及腹瀉等症狀;而胰島素治療則有可能導致低血糖,引發頭痛、呼吸急促及心跳加速等症狀。世界衞生組織於2016年發表的《全球糖尿病執行報告》中亦指出,糖尿病是一項重要的公共衞生問題,是世界各國需優先採取行動對抗的四大非傳染性疾病之一。因此,必須要研發更高效更安全的治療方法。 

新型抗糖尿病藥物——氨基碳環糖

在成教授的指導下,吳博士利用供應充裕且便宜的糖分子為原材料,通過低廉的化學合成方法,成功研製出一系列全新的氨基碳環糖。其後,中大中醫中藥研究所的劉教授及劉女士採用細胞模型測試新型化合物的生物活性。實驗結果證明,其中兩種氨基碳環糖能有效抑制腎臟細胞表面的「鈉離子依賴型葡萄糖協同轉運蛋白2」,從而抑制腎臟細胞吸收血糖,可望發展為治療II 型糖尿病的藥物。 

此項研究的最大挑戰是如何將兩種不同的「分子碎片」組合起來。為了解決這個問題,吳博士取得利希慎基金會頒授的「富布萊特獎學金」,遠赴美國麻省理工學院,投入八個月時間學習了一項最新的合成技術——鈀催化偶聯反應。這個化學反應就像一個分子強力膠,連接兩組「分子碎片」。有了這個嶄新的工具,研究團隊成功合成出經精心設計的新型氨基碳環糖。 

吳博士表示:「合成化學其實是一個鬥智鬥力的遊戲。化學家無可避免需要長時間在實驗室裡進行研究,但當我們成功創造這些從未被發現而且極具藥用價值的化學分子時,我們就會覺得在研究路上所有的付出都是值得的。」 

這項研究工作獲得香港大學教育資助委員會轄下研究資助局的優配研究金支持,並於去年夏天,得到英國牛津大學合成化學會議的認可,獲頒「最佳展示獎」。科研團隊一直以來致力開發抗糖尿病藥物,於2013年曾發現另一類抗糖尿病藥物,研究結果已於《應用化學》發表,成績卓越。 

成教授說:「此研究構思於2010年已萌生,研究成果今天能夠得到國際科學界的認同,我們感到非常欣慰和興奮。更重要的是,此研究成果展示了化學研究對人類健康有著舉足輕重的作用和意義。這項研究的成功,實取決於科學家創新的思維和堅持不懈的努力。」 

成教授補充:「我們計劃使用糖尿病小鼠模型以測試這種新藥的效用和安全。我們相信透過團隊的不斷努力,必能將基礎化學研究轉化為醫學上的成果,造福糖尿病患者。」 

關於研究團隊

成公明教授是中大化學系的兼任教授,同時也是日本上智大學的海外招聘客員教授和英國皇家化學學會香港分會主席。他帶領的研究團隊專注於研發藥物和發明新型有機化學反應。 

吳濰龍博士於中大取得化學博士及一級榮譽理學士學位。他曾獲得裘槎基金會資助,於2014-16年期間負笈英國牛津大學進行博士後研究,現於美國哈佛大學醫學院和麻省理工學院-哈佛博德研究所擔任研究員。吳博士的研究領域覆蓋有機化學和化學生物學,現時的研究方向為癌症生物學以及抗癌藥物研發。 

劉碧珊教授現為中大中醫中藥研究所副所長及植物化學與西部植物資源持續利用國家重點實驗室(中大夥伴實驗室)副主任。多年來,劉教授醉心於研究藥用植物,已有超過二十年研究天然產物的經驗。她專注將天然產物研發成抗糖尿病和抗癌症藥物。 

劉潔雯女士現為中大中醫中藥研究所研究統籌員,研究抗糖尿病藥物已超過十五年。她致力將實驗成果轉化為臨床應用,希望能造福糖尿病患者。

中大化學系兼任教授成公明教授。
中大化學系兼任教授成公明教授。

中大化學系博士畢業生吳濰龍博士。
中大化學系博士畢業生吳濰龍博士。

中大中醫中藥研究所副所長及植物化學與西部植物資源持續利用國家重點實驗室(中大夥伴實驗室)副主任劉碧珊教授(左)及中醫中藥研究所研究統籌員劉潔雯女士。
中大中醫中藥研究所副所長及植物化學與西部植物資源持續利用國家重點實驗室(中大夥伴實驗室)副主任劉碧珊教授(左)及中醫中藥研究所研究統籌員劉潔雯女士。