发现细胞感知氧气变化 美英三杰获医学诺奖

（星岛日报报道）瑞典卡罗琳医学院昨日宣布，美、英三名科学家，因发现细胞如何感知及适应氧气水平的变化，包括厘清细胞在低氧环境的生存之道，而获得今年的诺贝尔医学奖。他们的发现为应对贫血、癌症等多种疾病，探索出新路。

今年的诺贝尔生理学或医学奖，授予美国科学家凯林（William Kaelin）、塞门扎（Gregg Semenza）和英国科学家拉特克利夫（Peter Ratcliffe），以表彰他们在「发现细胞如何感知和适应氧气供应」方面所做出的贡献。评奖委员会说，动物需要氧气才能将食物转化成有用的能量，人们了解氧气的基础性重要作用已有数个世纪，但细胞如何适应氧气水平变化长期不为人知。今年的三名获奖科学家发现了「细胞如何感知和适应不断变化的氧气供应」，并确认了「能够调节基因活性以适应不同氧气水平的分子机制」。他们开创性的研究成果「揭示了生命中一个最基本的适应性过程的机制」，为我们理解氧气水平如何影响细胞新陈代谢和生理功能，奠定了基础。

评奖委员会强调，今年的获奖成果为人类开发出「有望对抗贫血、癌症以及许多其他疾病的新策略铺平了道路」。六十一岁的凯林现任职于哈佛大学医学院和霍华德·休斯医学研究所。六十五岁的拉特克利夫任职于英国牛津大学。六十三岁的塞门扎任职于美国约翰霍普金斯大学。三人将分享九百万瑞典克朗（约七百一十六万港元）奖金。

为了解细胞如何因应缺氧状况，塞门扎的研究发现促红血球生成素（EPO）的基因，该激素是一种在氧气水平低下时会产生更多红血球的激素，而EPO基因表现与两种蛋白质有关。其中一种蛋白质（HIF-1）在低氧状态下能稳定表现，进一步促进细胞基因表现，但氧气充足时，HIF蛋白因降解失去作用。凯林和拉特克利夫的研究则鉴定出另一种蛋白质VHL，该蛋白质可在氧气充足时促进HIF-1降解。三名获奖者共同揭示了细胞氧气感应的动态平衡。

台北医学大学医学系生化学科教授黄彦华表示，缺氧诱发因子（HIF）是人体生理发育重要关键因子，在细胞处于低氧状态时稳定表现，促进细胞因应低氧状态下的基因表达；在病理上，HIF蛋白也表现于癌细胞，特别是固体肿瘤，可促进血管增殖、在无氧代谢等细胞基本代谢调节中扮演关键角色。黄彦华解释，当身体细胞氧气充足状态下，氧气会修饰HIF蛋白，让HIF蛋白不稳定被降解掉；但如果缺氧，HIF蛋白就能稳定存在，进而诱发一系列反应让身体适应缺氧状态。

以肿瘤发育来说，黄彦华表示，本来对于胚胎发育至为重要的HIF机制，被聪明的癌细胞绑架，因肿瘤内部缺乏血管导致细胞缺氧，低氧环境会诱发HIF-1反应，导致血管内皮细胞生长因子（VEGF）过度表达致血管新生，帮助癌细胞得到养分，导致肿瘤愈长愈大、更为恶性。了解生物细胞感知氧气、适应低氧环境，对癌症治疗扮演重要角色。黄彦华表示，现在许多治癌的纳米用药希望把药物带进固态肿瘤里，破坏缺氧诱发因子稳定性，藉此抑制血管新生达到治疗目的。

癌症肿瘤会利用人体调节适应氧气的机制，控制血管的生成，让癌细胞扩散。诺贝尔委员会表示，有多项实验正在进行，以研发能中断这项进程而可能阻止肿瘤增生的药物。

三人的研究有助了解人体处于低氧状态时，细胞的独特调节过程，这有助于我们运动时让肌肉发挥功能，以至于适应高海拔的生活。细胞对氧气的感知能力在胎儿发育和制造新血管时也很重要。许多疾病与EPO有关，包括肾衰竭与严重贫血。

凯林昨日清晨在半梦半醒之间接到从斯德哥尔摩打来的电话。他说：「作为一个科学家会有警觉心，如果清晨五时接到来电显示很多位数号码的电话，有时候是非常好的消息。我的心开始跳很快，有点超现实的感觉。」拉特克利夫说，得知获奖消息时，人正在牛津大学的办公室中撰写申请补助计画书。他说，氧气对细胞的影响「一直不是流行的研究领域，在这段旅程中，甚至备受他人怀疑」。瑞典今日会公布物理学奖得主。