血管新生(Angiogenesis):地平線上的新曙光

血管新生機轉之研究:正面-救心,反面-抗癌。

醫學上一鳴驚人之發明!

主筆:姜必寧   (台北榮總顧問,國立陽明大學 榮譽教授)

日期: 87年 08月 31日

分類別:心臟病  部位:心臟

摘要:

血管新生(Angiogenesis):地平線上的新曙光,血管新生機轉之研究:正面-救心,反面-抗癌。

內容:

 哈佛大學及波士頓兒童醫院福克曼醫師,經過了三十餘年的醫學研究,卓然有成,事經紐約時報之採訪報導,一鳴驚人,世界聞名,預測其成果可能是廿一世紀科學家希望將心臟病及癌症在高占十大死亡原因的第一(心病),第二(癌症)兩個元兇剔除的最強剋星。

 福克曼醫師告訴「循環醫誌」Circulation的採訪者說,他研究的目標就是要解開「血管新生」之謎。福克曼與他的共同研究者貝克醫師卅餘年前在美國海軍研究所研究實驗白鼠甲狀腺癌時,發現癌塊若無血液供應,便會自然萎縮消除,因此,福克曼大膽的假設「無血液供應則癌不能生長」的理論,從此一大膽的假設經過卅餘年來埋頭苦研終於完成了今天的實驗證明。

 首先,他必須確定促成血管新生的基本蛋白質是什麼?歷經六年的生化淨化研究,他終於在1984年確定了此一蛋白質名為「基本纖維元生長素」(Basic Fibroblast Growth Factor)。此後,科學家們又隨此而確定了14種特殊蛋白質有此功能。它們都是「促進」血管新生。相反地,在1980年代,無人能找出「抑制」血管新生的特殊蛋白質。

 福克曼醫師終身研究之主題為「血管新生因素」。從正面看,「促進」血管新生可以救冠狀動脈梗塞,腦動脈阻塞,週邊動脈堵塞等等疾病。從反面看,「抑制」血管新生因素可以使癌塊縮小萎除。因為癌塊的腫大及轉移,純需血管新生因素的促進,無論哪一種毒癌,都無法逃過血管新生此一機轉而長大、轉移、惡化。所以「抑制」血管新生因素是癌的剋星。此一研究若是成功,可以說是一石二鳥,而且一舉兩得,「心」「癌」絕症雙除,無怪乎其初步結果的動物實驗震撼醫界,爭相研發,以底於成。

 首先,福克曼在動物實驗中若使用促進血管新生因素,癌症便即腫大轉移。譬如乳癌的病人初發時只有一種「血管內皮細胞生長因素」,但是當乳癌發生轉移惡化時,癌腫便會產生4∼6種血管新生因素。

 跟癌症相反的機轉是心臟病的治療,心臟病專家研究如何「促進」血管新生以治心肌缺氧;而癌症的研究是如何「抑制」血管新生而使癌組織餓死。 在1980年代,科學家在動物實驗中只能「促進」癌組織血管新生,但一直無法確定「抑制」血管新生的蛋白質。直到1990年代早期,科學家發現了一組有效抑制實驗動物癌症的血管新生蛋白質,福克曼稱其中最重要的二種為(一)血管新生阻斷劑 (Angiostatin),(二)內皮細胞阻斷劑 (Endostatin)。

 歐禮瑞醫師是福克曼醫師實驗室中一位年輕的研究醫師,他首先發現了血管新生阻斷劑,此一蛋白質可自然於體內產生。歐禮瑞的第一篇研究論文發表於1994年的「細胞」Cell醫誌中。在他們的動物研究中,沒有任何一種實驗白鼠的癌組織逃得過血管新生阻斷劑的抑制而不消退萎縮!

 福克曼醫師聲稱:將來治癌之道並不限於哪一種癌。除癌藥物不是作用在癌體上。新的治癌之法乃是斷絕其血液供應令其萎縮而死。此藥不像今日的化學治療,以毒攻毒,結果病人與癌玉石俱焚,同歸於盡。此藥無副作用,配足劑量拮抗癌本身之血管新生便可達治癒之目的,也不會跟其他的治療方法衝突。這種治癌方法,假以時日,一旦成功,其療法與以前完全不同,是一種全新的治癌方法。福克曼說醫藥的創新往住令人難以預測!以前誰會想到纖細的內皮細胞(顯微鏡下才看得見)卻是最嚴格控制癌塊長大惡化的因素?目前,複合血管新生阻斷素與內皮細胞阻斷素幾乎可以完全消除實驗動物的癌症。

 福克曼認為這一切成果只能說是一種充滿了希望的期待。因為藥物對實驗白鼠有效卻不一定對人類同樣有效。尚待臨床人體試驗成功才能証實。當然,臨床試驗已經開始,盼這是最新醫學賜福廿一世紀人類最大的奇蹟!

 福克曼醫師雖非心臟病專家,但是他已經臨床証明心臟繞道手術後,注射促進血管新生因素可以增加病人心血管的生長,此論文已刊載於1998年2月24日的美國心臟學會「循環」及英國「自然」等最著名的醫誌中。

 哈佛大學的伊斯納醫師及康納爾大學的羅斯嘉醫師都曾使用一種血管新生蛋白質(VEGF)治療冠心病,雖然現在療效為時尚早,但是這也代表新的趨勢和治療的途徑。

 福克曼認為目前尚有若干重要的問題需要解決,例如臨床上究竟用純DNA注射,還是使用病毒轉帶基因進入細胞較為有效?

 此外,心肌梗塞最主要的病理變化:血管硬化引發血脂瘤破裂及栓塞是否與血管新生因素有密切的關係?若然則其重要性不言可喻。許麥克醫師已在1998年的「循環」醫誌中發表研究的結果,以証明血管硬化及血瘤腫塊(plaque)與血管新生因素的病因關係。

 到目前為止,如果有人問福克曼醫師臨床的實效?他會告訴你現在「血管新生抑制素」加「內皮細胞抑制素」可以治癒任何實驗白鼠的癌症。但是人體的癌症尚待臨床試驗証明。實驗白鼠究竟與人類並不完全一樣!但是無疑的,此一新的發明對癌症與心臟病的治療的新趨勢,可能一石二鳥,正反相剋,已受到全世界科學家的重視與努力研討,希望為廿一世紀的人類健康帶來新的曙光及期望。

 福克曼醫師之研究譽滿全球。美國心臟學會之「循環」醫誌主編,兼德州大學醫學院內科主任及德州心臟研究所所長魏勒遜教授尊稱福克曼為「血管新生之父」(Father of Angiogenesis)。德州大學安徒生癌症中心細胞生物學主任菲特勒讚美福克曼為希望的燈塔,國家之寶,他具創見有機智而不怕失敗,終身研究最後獲得偉大的成功!

 (取材於美國心臟學會,「循環」 Circulation醫誌,1998年8月4日出版)

 (本文作者曾任中華民國心臟學會理事長,血脂及動脈硬化學會理事長及內

科醫學會理事長)

轉載自:民生報 87年 08月 31日 第29版。

(本文謹表示作者於該日期之主見,非永恆不變者,有病時仍請儘速就醫治療。)