C型 肝炎 的 致 癌 基因 透過 基因 轉殖 的 方式 讓 它 表現 在 肝臟 的 細胞 那麼 我們 看 得 到 它 在 三 個 月 的 時間 可以 有 膽道癌 的 這 個 形成 2005年 吳金冽 博士 做出 世界 首創 多 螢光 基因 轉殖 斑馬魚 用來 研究 消化道 器官 的 發育 以及 疾病 的 動物 模式 經由 轉殖 技術 可以 認識 基因 工程 如何 讓 一隻隻 美麗 的 魚兒 游進 生命 科學 的 領域 裡 那 基因 轉殖 的 第一 個 步驟 呢 我們 通常 會 用 這 個 顯微 注射 的 方式 把 想要 的 基因 呢 轉殖到 魚 的 胚胎 裡面 然後 等到 魚 發育 變成 一 個 個體 的 時候 牠 可以 表現 這 個 外來 的 基因 現在 就 是 要 把 針 扎到 這 個 卵黃 的 部分 到 中間 的 部分 對 __UNDEF__ 然後 時間 的話 要 把握 在 受精 後 30 分鐘 內 所以 斑馬魚 受精卵 受精 後 30 分鐘 內 大概 已經 發育到 幾 個 細胞 的 階段 大約 是 在 4 個 細胞 在 高倍 顯微鏡 下 呈現 亮晶晶 的 多彩 光澤 受精卵 經過 基因 轉殖 技術 將 發育 成為 人類 膽道癌 疾病 動物 模式 為了 要 研究 這 個 相關性 我們 利用 斑馬魚 來 研究 我們 把 跟 肝硬化 有關 的 C型 肝炎 病毒 的 core 基因 還 有 B型 肝炎 病毒 的 X 基因 透過 顯微 注射 的 方式 打到 斑馬魚 的 受精卵 裡面 建立 了 同時 表現 這 兩 個 基因 的 轉 基因魚 我們 在 表現 的話 這 兩 個 基因 的話 我們 分別 有用 螢光 蛋白 來 知道 說 這 兩 個 基因 有沒有 在 斑馬魚 的 肝臟 表現 分別 core 是 用 綠色 螢光 X 是 用 紅色 螢光 那 我們 另外 有 控制組 的話 是 沒有 core 基因 跟 X 基因 但是 有 綠色 螢光 的 當作 控制組 那 這 個 圖 你 可以 看到 就是說 正常 的 魚 的 肝臟 是 這樣子 它 的 螢光 是 非常 鮮艷 的 那 這 個 魚 呢 在 肝臟 的 這 個 地方 有 長 了 一 個 腫瘤 就 是 打入 這 兩 個 基因 之後 才 長出 這 個 腫瘤 的 嗎 對 大約 是 三 個 月 左右 三 個 月 之後 就 看到 腫瘤 的 長成 對 然後 你 可以 看到 這 個 肝臟 的 螢光 是 非常 的 黯淡 的 而且 腫瘤 的 地方 是 有 陰影 不管 是 綠色 螢光 或者 是 紅色 螢光 都 可以 看 得 到 那 這 個 腫瘤 我們 進一步 去 做 組織 切片 可以 發現 這 個 肝臟 裡面 有 很 明顯 的 這 種 惡性 腫瘤 的 產生 然後 相較 於 這 個 正常 的 膽道 你 可以 看到 牠 的 膽道 是 這麼 小 的 那 這 病變 呢 整 個 肝臟 都 是 這 種 病變 的 膽道 牠 整 個 細胞 就 變形 了 那麼 人類 的 膽道癌 跟 魚類 的 膽道癌 的 細胞 型態 會不會 很 像 呢 對 所以 現在 __UNDEF__ 就是說 現在 進一步 去 比較 這 個 斑馬魚 跟 人類 的 這 個 膽道癌 你 可以 看到 這 個 組織 切片 下 這 個 細胞 型態 是 非常 相似 的 所以 兩者 病變 細胞 的 型態 很 像 所以 牠 是 一 種 很 好 的 模式 動物 所以 我們 透過 這 個 實驗 可以 知道 說 X 基因 跟 core 基因 跟 這 個 膽道癌 的 形成 是 有 關係 的 所以 我們 可以 利用 這 個 模式 動物 可以 進一步 去 研究 它 相關 的 一些 機制 透過 基因 轉殖 斑馬魚 得知 肝炎 病毒 與 形成 膽道癌 之間 有 著 相互 關係 也 就 可以 更 進一步 的 研究 與 發展 所以 我們 希望 透過 這 個 動物 模式 呢 將來 可以 深入 探討 膽道癌 的 致病 成因 那麼 知道 它 的 成因 我們 就 可以 尋找 有效 的 這 個 新 的 藥物 是 不 是 可以 來 防止 這 個 膽道癌 的 繼續 病變 或者 甚至 可以 把 它 治療 老鼠 和 斑馬魚 經過 基因 工程 的 改造 之後 可以 拿來 作為 研究 人類 疾病 的 模式 動物 讓 我們 得以 一 探 基因 功能 的 究竟 並且 用來 測試 不同 治療 方法 的 成效 胡 博士 你 現在 是 在 我 現在 在 破碎 這 個 受精卵 那 我們 剛剛 看到 那 一 個 投影片 它 具有 綠色 螢光 其實 這 個 受精卵 就是 表現 有 類胰島素 生長 因子 那 我 把 這 個 卵 收集 起來 然後 經過 純化 回收 之後 我 可以 得到 純化 後 的 這 一 個 類 胰島素 生長 因子 那 這 個 類 胰島素 生長 因子 它 有 什麼 功用 呢 類胰島素 生長 因子 呢 經過 我們 的 生物 活性 的 試驗 它 具有 刺激 細胞 增生 的 一 個 功能 所以 在 醫療 上面 呢 它 現在 我們 預期 可以 當作 一 個 藥物 呢 去 治療 這 一 個 像 生長 遲緩 的 一些 疾病 那 在 生物 醫材 上面 它 可以 跟 著 一 個 膠原 蛋白 做 混合 那 我們 希望 說 它 可以 在 當作 生物 醫材 敷料 上面 的 一 個 成分 另外 一方面 因為 類胰島素 生長 因子 具有 刺激 個體 成長 的 一 個 功能 所以 這 個 受精卵 它 就 有 某 種 程度 的 一 個 功能 我們 當作 飼料 的 一 個 添加劑 在 水產 養殖 上面 我們 給 這 一 個 經濟 魚種 去 食用 那 這 個 魚體 它 可以 長 得 比較 快 所以 水產 養殖 上面 它 就 具有 經濟 價值 所以 這 個 蛋白質 可以 讓 魚 長 得 更 好 是 沒有 錯 現在 的 科技 已經 讓 動物 可以 為 我們 人類 產生出 醫藥 蛋白 譬如 財團 法人 台灣 動物 科技 研究所 的 科學家 們 __UNDEF__ 就 利用 基因 轉殖 的 技術 讓 豬 的 乳汁 含有 醫藥 用 蛋白 並且 這 種 能力 可以 遺傳到 下 一 代 所以 一頭 母 豬 就 相當於 一 個 製藥 工廠 吳 老師 那 個 時候 為什麼 會 想到 要 做 這樣子 含有 豬 的 乳鐵 蛋白 和 人類 第9 凝血 因子 的 雙 基因 轉殖 豬 可不可以 跟 我們 講 一下 實驗 的 構想 第9 凝血 因子 的 基因 對 B型 血友病 患者 來 講 它 已經 發生 了 突變 所以 它 需要 一 個 外來 的 人類 凝血 第9 因子 的 這樣 的 一 個 蛋白質 來 做 治療 幫助 它 凝血 對 __UNDEF__ 幫助 它 可以 凝血 第一 個 豬乳 鐵蛋白 的 基因 呢 要 轉到 豬 身 上 去 它 本來 自己 就 有 了 目的 是 為 了 要 解決 小 豬 的 下痢 跟 貧血 的 問題 然後 要 提高 仔豬 的 育成率 為了 讓 母豬 能 穩定 的 傳承 以及 生產 醫藥 蛋白質 吳 博士 想到 將 能 提高 豬仔 存活率 的 豬乳 鐵蛋白 以及 人類 第九 凝血 因子 的 基因 做 結合 研發出 雙 基因 轉殖 豬 穩定 量產 第九 凝血 因子 B型 血友病 的 患者 我們 全球 的 需求量 只 有 4 公斤 每 克 的 價值 大概 4萬 塊 美金 所以 它 每 年 的 市場 價格 就 是 這 兩 個 乘起來 就 是 一億六千萬 美金 為了 要 讓 B型 血友病 患者 它 使用 的 這樣 的 一 個 醫藥 蛋白質 它 的 成本 可以 降低 減輕 這些 患者 的 負擔 所以 我們 希望 說 用 豬 來 幫 我們 去 量產 這樣 的 一 個 人類 凝血 第9 因子 量產 的 過程 要 讓 母豬 的 產乳量 要 能夠 維持 在 一 個 高量 的 狀態 所以 小 豬 牠 必須 要 育成率 要 非常 的 好 要 接近 百分之百 吳 博士 所以 藉由 這樣子 的 一 個 基因 轉殖 豬 只要 是 醫藥 蛋白 也 都 可以 用 這樣子 的 構想 去 研發 對 不 對 對 像 我們 實驗室 現在 都 還 有 做 第8 凝血 因子 表面 張力素 這些 醫藥 蛋白質 的 這 個 基因 我們 都 把 它 轉到 小鼠 跟 豬 身 上 去 未來 也 是 想要 銜接 到 第9 凝血 因子 的 這 個 路 上 那 我們 可不可以 去 實驗室 參觀 一下 好 __UNDEF__ 走 我們 的 雙 基因 轉殖 豬 是 我們 把 豬乳 鐵蛋白 的 基因 跟 人類 凝血 第9 凝血 因子 的 這 個 基因 用 一 比 一 的 比例 像 這樣子 的 方式 我們 把 它 裝到 這 個 注射針 裡面 這 有 一 個 很 細 很 細 的 注射針 然後 我們 把 這 個 基因 透過 這 個 顯微鏡 底下 這 個 輔助 的 這 個 操作 然後 把 它 送到 這 個 豬 的 受精卵 的 原核 裡面 我們 現在 可以 看到 受精卵 的 原核 在 這 個 地方 我們 把 它 注射 針 裡面 的 DNA 的 溶液 雙 基因 的 部分 把 它 送到 原核 裡面 那 它 就 有 機會 可以 現在 正在 送進去 了 __UNDEF__ 這樣 就 有 機會 可以 把 這 個 雙 基因 嵌插到 這 個 受精卵 的 這 個 染色體 裡面 那 其實 最 困難 的 地方 就 是 在 這 整 個 過程 它 的 效率 並 不 是 很 高 那 成功率 大概 有 多少 它 的 成功率 我 舉 個 例子 來 講 大概 我們 這樣 打完 的 受精卵 差不多 30 顆 我們 會 移到 這 個 代理孕母 的 輸卵管 裡面 那 生下來 的 小 豬 通常 大概 只 有 7 到 10 頭 左右 那 這 7 到 10 頭 裡面 呢 大概 會 有 一 頭 到 兩 頭 會 是 我們 要 的 這 個 雙 基因 轉殖 豬 那 它 的 效率 大概 只有 百分之十 到 二十 也 就 是 它 的 成功率 是 百分之十 到 二十 左右 這 個 乳鐵 蛋白 跟 第9 凝血 因子 轉殖進去 之後 牠 的 穩定性 怎麼樣 這 個 雙 基因 轉殖 豬 因為 當初 我們 是 把 兩 個 基因 插 在 相同 染色體 的 同 一 個 位置 上 所以 牠 會 世世代代 都 這 兩 個 基因 都 一起 傳承 下去 那 我們 現在 的 保種 也 做 的 非常 的 好 從 第二 代 開始 冷凍 精液 就 一直 都 有 保存下來 所以 目前 已經 繁衍到 第10 代 了 這 兩 個 基因 的 表現 都 還是 非常 的 穩定 由 台灣 大學 動物 科學 技術 學系 吳信志 博士 研發出 的 雙 基因 轉殖 豬 在 2007年 獲得 了 美國 以及 台灣 的 專利 牠 的 成長 發育 還 有 牠 的 生命 週期 跟 一般 的 豬 有沒有 不 一樣 依 我們 過去 的 經驗 跟 一般 豬 是 一樣 的 你 看 牠 現在 現在 外表 看起來 還好 牠 都 不會 比 其他 的 豬 小 一樣 非常 的 活潑 也 不 需要 特別 去 照顧 牠 所以 牠 這樣 的 小 豬 往後 的 發育 跟 過程 性 成熟 的 時間 其實 跟 一般 豬 是 一樣 的 已經 穩定 傳承 世代 的 雙 基因 轉殖 豬 因應 全球 B型 血友 病患 所 需要 的