不斷的嘗試
五年前,董大成又開始試驗另一種雞母珠毒蛋白,即雞母珠凝集素,簡稱為AAG。他在研究中發現,AAG不但能抑制癌細胞的繁殖,而且毒性較低,不會使其他正常的細胞受到嚴重的損害;另方面,AAG是一種Lectin蛋白質,能和癌細胞膜上面的受容體結合,而改變癌細胞膜的構造,使癌細胞的抗原性提高。董大成心想,何不利用AAG製成癌症疫苗,注射於動物體內,刺激動物體產生免疫力。
數年來,就在林榮耀教授和許衍明、張秀卿兩位年輕研究助理的協助下,董大成教授終於研究出一種癌症疫苗,並且證明注射這疫苗免疫的小白鼠,癌細胞移植進體內後,不會生長。
本來一般人體內都具有對癌症的免疫力,每個人每天在體內會產生一些異常細胞,就靠著身體的免疫力,將異常細胞消滅,這也就是大多數人不會發生癌症的原因。
若能利用人體這種對癌細胞的免疫力來防止生癌,應算是最好的抗癌方式。
原理即在提高人體的免疫力
但是人體對癌細胞的免疫力會因年齡、藥物以及其他不明的因素而降低。而且癌細胞的抗原性不強,刺激身體產生免疫的力量非常簿弱。癌細胞數目少時,人體的免疫力還管用,一旦癌細胞數目增加到某種程度後,體內的免疫力不夠,就無法控制癌細胞的生長,於是癌細胞不斷增加蔓延,終於危及生命。
所以要利用人體的免疫力來抗癌,一定要提高這種免疫力;而要提高人體免疫力,一個方法是先設法改變癌細胞膜的構造,提高癌細胞本身的抗原性。
過去曾有科學家用放射線、化學藥品和病毒來處理癌細胞,製成癌症疫苗,但得到的結果都不理想,癌細胞雖然失去生長力,但細胞膜的構造沒有改變,抗原性沒有提高。
這次,董大成利用雞母珠凝集素來處理癌細胞,得到了預期的結果,癌細胞不但停止生長,細胞膜的構造也改變了,癌細胞的抗原性大為提高。
董大成等人以小白鼠做實驗,實驗過程大致是這樣的:他先把癌細胞移植到一正常的小白鼠身上;等癌細胞長大後,開刀取出,放入試管中,加入AAG,製成癌症疫苗,注射到另一正常的小白鼠身上,每隔一星期注射兩次;等待二星期後,再把癌細胞移植進去,發現小白鼠已對癌細胞產生免疫力,移植進去的癌細胞不但不會生長,甚至已被破壞消滅。
對實驗的每一方面全力以赴
這項動物試驗的成功,是數年來,董教授的研究小組付出無數心力所獲致的成果,他們對實驗的任何一方面都不肯疏忽,舉例來說:
根據他們的實驗結果,正常的小白鼠注射過癌症疫苗後,再將癌細胞移殖進去,癌細胞不會生長。他們擔心這個結果是由於其他因素,而不是老鼠體內淋巴球和脾細胞的免疫反應。於是,他們把注射過癌疫苗的小白鼠之淋巴球和脾細胞取出,放進試驗管中,再加入癌細胞,發現癌細胞亦能被破壞消滅,證實癌疫苗可引起小白鼠體內的淋巴球和脾細胞產生很高的免疫力。
經過多次的實驗,這項動物實驗的成功率已接近百分之百,不過在人體的臨床試驗上,卻仍有問題存在。
一般說來,癌症病人經外科手術切除癌細胞後,多半會再發。因為開刀只能切除看得見的癌細胞,而通常癌細胞會轉移到體內其他看不見的地方,潛伏在那兒,繼續繁殖。
董大成想利用AAG來防止開刀後癌症的再發。過程和動物實驗類似,首先藉著外科開刀手術,把癌症病人大部分的癌組織拿掉。這取出的癌組織細胞經AAG處理後,成為癌疫苗,再注射於同一病人身上。預期的結果是,注射進去的癌疫苗所引起的免疫反應,會將人體內殘存的癌細胞消滅,癌症不會再發,至少也可以延後再發的時間。
針對缺失,再作改進
但是,今年年初,董大成與台大醫院外科合作,所做的幾次末期肝癌病人的臨床試驗卻未能證明癌疫苗的效力。
他仔細檢討後發現,末期癌症病人經開刀後,身體虛弱,免疫能力大為降低,縱使注射了癌疫苗,也發生不了什麼作用。最好是等癌症病人本身的免疫能力提高後,再注射癌疫苗,才能真正預防癌症再發。
通常病人開刀後,免疫力要經一段時間才會恢復正常,但在等候病人免疫力提高的這段時間,病人體內可能殘留的癌細胞會再度壯大,這樣一來,癌疫苗又將無法發生作用。
所以董大成認為應從兩方面著手,一方面可用卡介苗BCG,或某些菌體來加速提高病人本身的免疫力。
另方面延長疫苗的有效時間。他採用三種方法來保存從病人體內切除的癌細胞:第一種是把癌細胞保存在攝氏零下七十度以下;第二種是把癌細胞置於試管中,加入營養劑,作組織培養;第三種是把癌細胞培養在不具免疫力的裸鼠體內,需要製成癌疫苗時,再開刀取出癌細胞。這三種方法,又以第一種最簡便。
經過這兩方面的處理,是否真能使癌疫苗在人體發揮作用,就有待臨床試驗來證明了。
畢生為生化學奉獻
這項動物實驗的主持人董大成教授,今年已六十四歲,是位學有專長的生化學家,堅守在生化研究崗位上,已達四十多年之久。
他是台灣省高雄市人。民國二十七年畢業於台大醫學院的前身:台北帝大附屬醫學專門部,當時唸的是醫科,畢業後沒有行醫,在母校研究生化學科。後來到日本的九州大學醫學部生化學教室深造;民國三十四年,修得醫學博士的學位,就回到台大醫學院從事生化研究工作。民國三十七年,他又以公費留學生的身份,遠渡重洋,到美國威斯康辛大學醫學院生化研究所和酵素學研究所進修兩年。
當時美國開始流行酵素研究,而威斯康辛大學的酵素學研究所聲望極高,當董大成在該研究所研究時,不少學校要留他在美國教授酵素學。優厚的待遇的確很令人心動,但董大成想到國內生化學科還在萌芽階段,生化人才缺乏,於是他在兩年研究期滿後,毅然決然地束裝回國,為國內的生化界貢獻心力。
回國後,他仍回到母校台大醫學院,擔任生化學科教授。數十年來,在他勤懇努力下,台大醫學院的生化科,不再只是單獨一門學科,還另設立了生化研究所,培育出許多生化界的人才,其中不少留在母校任教,並參與各種研究工作。
研究內容實用且廣泛
生化研究所的內容也愈來愈廣泛,目前已發展至九大方面的研究:蛋白質化學、營養學、微生物毒素學、致癌物質、地方病(烏腳病)之研究、細胞學、遺傳學、食品毒物學、抗癌物質之研究等。
董大成本身一直是一面教書,培育人才;一面從事研究工作。
他在美國所研究的酵素學,是生化學中歸類於高級的一門學科,需要很多精密的儀器,然而民國三十九年,他回國時,國內的實驗室設備差,無法做深入的酵素研究。
於是董大成改變研究方針,走實際的路線。以與國人身體健康有關的,為研究對象;或以國內容易取得的,為實驗材料。例如對國人的營養、黃麴毒素、多氯聯苯、雞母珠毒蛋白等的研究。現在台大醫學院生化研究所的不少研究項目,就是由此發展出來的。
在二、三十年的潛心研究中,董大成獲得了不少成果。舉例來說,十幾年前,董大成發現,中國人患肝癌的比率比外國人高很多,他深入探究原因,認為可能是因食物不同所造成的。
提醒大家改變吃的方式
中國人崇尚美食,喜歡食用美味的發酵食品,而發酵食品就是專致肝癌的原因之一,尤其是各種醬類。因為如果醬類的發酵方式不正確,會產生黃黴菌毒素,而黃黴菌毒素最容易導致肝癌。
舊式製醬油,用黃豆發酵,採用自然發霉方式,讓空氣中的各種黴菌進入,黴菌分解黃豆中的氨基酸,由此產生香醇的味道,但也因此產生黃黴菌毒素,保留在醬油中,危害食用者的健康。
董大成得到這個研究結果後,公諸於國內的傳播媒介,引起國人的警覺心,也促使各醬油工廠紛紛採用培養無毒菌種的方式,來發酵黃豆,製造安全無毒的醬油。
此外,董大成還發現國人食用的精製白米,缺乏營養,於是從事營養米的研究,建議國人在白米中添加維生素B1、B2和菸鹼素,以均衡營養,確保國人健康。
這次雞母珠凝集素的抗癌研究,更是董大成的一大成就。雖然目前離實際臨床應用還有一段距離,但這位畢生從事「基礎醫學」研究的醫學教授充滿信心地說:「研究是一輩子的事,不可能一步登天,只要我們一步步努力往前走,一定可以達成目標。」