拆解DNA複製機器結構 科大學者:諾獎級發現

人體每分每秒上演細胞分裂,要生長出新細胞,先要完成DNA複製。為了解這原理,香港科技大學與北京大學組成研究團隊,利用冷凍電子顯微鏡技術,解析出DNA複製機器之一「DNA複製起始位點識別複合物(Origin Recognition Complex, ORC)」的立體原子結構,盼藉此發展新的癌症治療方案及了解遺傳病的成因。研究已於7月刊登於國際科學期刊《自然》(Nature)。 盼助了解遺傳病 發展新治癌方案 DNA複製過程中,涉多個結構複雜的「分子機器」,為拆解其運作原理,學術界一直尋求方法了解機器的結構。2013年,「冷凍電子顯微鏡技術」提升後,科大賽馬會高等研究院資深訪問成員戴碧瓘團隊與北京大學生命科學學院教授高寧的團隊合作,利用該技術解析多個DNA複製機器的結構,研究獲得香港研究資助局及國家自然科學基金等的經費支持。 冷凍電子顯微鏡看更仔細 今年7月,團隊成功拆解ORC的高解像立體原子結構,分析出該複合物如何辨認DNA複製的起點,開始複製DNA。此研究發現有助未來藥廠研發藥物,治療因DNA複製異常增快而產生的癌症,以及理解因DNA複製緩慢而導致發育畸形的個案。 研究團隊成員之一香港大學助理教授翟元樑解釋,以往研究人員主要透過「X光晶體學(X-ray Crystallography)」觀察分子結構,但此方法難觀察結構不穩定的分子如ORC,「冷凍電子顯微鏡技術」則可以解決這個問題。他指2008年時,有美國團隊以電子顯微鏡觀察出ORC解像度為20A(A為原子直徑單位)的結構,今日憑技術可以看得更細微,至解像度為3A的原子結構。 戴碧瓘表示,蛋白質是組成人體一切細胞、組織的成分,而由DNA轉化至蛋白質涉3個主要過程,包括DNA複製(Replication)、RNA合成(Transcription),以及蛋白質生物合成(Translation)。其中,發表促成Transcription及Translation的複合物原子結構的科學家,分別於2006及2009年獲得諾貝爾獎。她形容,是次發表DNA複製相關複合物的原子結構,其重要性達諾貝爾獎級別。

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甲亢藥唔受得 DNA出錯?偵測基因變異 遠離併發症

【明報專訊】一劑藥,有人藥到病除,有人卻出現不良反應,用藥後全身出疹、發燒、肝腎衰竭……過去歸咎個人體質「唔受得」,香港大學醫學院研究發現,一些藥物不良反應,甚至是疾病的併發症,原來是基因作怪。 近年,醫學界積極發展精準醫學(Precision Medicine),精準醫學一詞,是2015年奧巴馬在任美國總統時提出的發展計劃。根據National Institutes of Health(NIH)解釋,就是在治病和防病計劃中,需要同時考慮每一個病人的基因、環境、生活等因素,找出最適合的方案。 簡單說,精準醫學主要是根據個人DNA度身訂做的個人治療。 藥後不適 非肝腎異常 一直以來,當病人用藥後現不良反應,以前會懷疑是肝功能、腎功能異常,但如果檢查後證實肝、腎功能正常,就當作原因不明。」香港大學藥理及藥劑學系助理教授張正龍指出,港大醫學院基因研究中心針對甲狀腺機能亢進(簡稱甲亢)的基因研究,發現部分病人用藥後,出現嚴重藥物不良反應,白血球數量下降,出現發燒、感染,原來與基因有關。 甲亢是指甲狀腺分泌過多荷爾蒙,超過半數病因是格雷氏症(Graves’ Disease)所致,因為自身免疫系統失調,抗體攻擊甲狀腺,令甲狀腺製造過多甲狀腺荷爾蒙,由於體內多個器官包括心臟、肌肉、眼睛、骨骼、皮膚等都受到甲狀腺影響,甲亢患者會有心跳過快、手震、眼凸、體重下降等不適。張正龍指出,治療甲亢,香港一直使用口服藥他巴唑/卡比馬唑(MMI/CMZ)及丙硫氧嘧啶(PTU),已經使用超過50年,十分有效;但當中有0.2%至0.5%病人,出現用藥後不良反應白血球過低症。 留意藥後反應 假感冒真併發 「一名病人服用抗甲亢藥,數天後發燒,以為是感冒,自行服用退燒藥,但發燒持續數天不退,並感到全身乏力,最終要電召救護車送院;另外一名病人在用藥一星期後發高燒,加上皮膚出現紫斑,入院求醫。」張正龍指出,白血球過低症的早期徵狀與感冒、上呼吸道感染相似,所以提醒開始服用抗甲亢藥物的病人,服藥後30天內出現類似感冒的徵狀,如﹕發燒、喉嚨痛,就要立即求醫。 併發白血球過低症 宜停藥改開刀 「當發現是因為藥物不良反應引起白血球過低症,一般情况下,當停用相關藥物,白血球會慢慢回升;但若延誤診治,過去有病人因而送進深切治療,甚至有死亡案例。」張正龍在香港十間公立醫院,找到24名曾服用抗甲亢藥物而出現白血球過低症的病人基因,分析後結果發現第六條染色體中的HLA基因異常,「HLA基因,目前已知,會導致服用抗腦癇症藥物的病人,出現嚴重皮膚藥物過敏反應『史帝芬強生症候群』(SJS)有關。而今次結果顯示,帶有HLA-B*380201基因的人,超過九成病人會出現白血球過低症」。 現在,港大為十間公立醫院的甲亢病人提供免費基因測試,希望及早找出可能因服用抗甲亢藥物出現不良反應的病人。張正龍表示,一旦驗出帶有HLA-B*380201基因,病人就應避免服用口服抗甲亢藥物,而需要考慮手術切除甲狀腺或放射碘治療。 男患者會「被鬼壓」? 除了藥物不良反應,有甲亢病人投訴「被鬼壓」,原來亦與基因有關。 「尤其甲亢未受控制的病人,如未知自己患病或沒有定時服藥,會併發甲狀腺間歇性癱瘓(TPP),病人說夜間睡眠時突然全身動彈不得,但頭腦清醒,形容是『被鬼壓』。」張正龍解釋,TPP是甲亢的其中一個併發症,常見於東方男性,香港有13%的甲亢男患者患有TPP,病人會出現低血鉀,肌肉無力,「被鬼壓」是因為手腳肌肉無力所以無法動彈,嚴重可影響呼吸和心臟肌肉,引致呼吸停頓、心律不正,需要送院補充鉀質。 「研究發現,TPP與KCNJ2基因有關,但只影響男性。男性甲亢病人若帶有這個基因變異,將有三分之一機會患上TPP。」張正龍表示,帶有這個基因的甲亢病人,就需要準時服藥,將甲狀腺水平控制好。 ■知多啲 基因醫學講座 解碼甲狀腺 香港大學醫學院基因研究中心和藥理及藥劑學系,將舉辦「基因醫學解碼II﹕對症下藥」公開講座,讓公眾了解香港基因醫學的發展,加深對與基因有關的健康問題的認識。 ◆3月主題:甲狀腺解碼 講者﹕張正龍(香港大學藥理及藥劑學系助理教授) 譚宛婷(註冊藥劑師、香港大學藥理及藥劑學系講師) 日期:3月11日(本周六) 時間:下午3:30至5:00 地點:香港大學百周年校園平台三樓CPD-3.04講堂 報名及查詢﹕ 1. 到hkuehealth.org網上登記,成功登記人士會於兩個工作天內收到通知 2. 於辦公時間致電2831 5087(上午10:00至下午5:00) 文:鄭寶華 編輯:林信君 Read more

胃癌化療 90歲也捱得住 治療視乎體質 勿未評估先落閘

【明報專訊】癌症發病率與年紀增長有着密切關係,香港癌症資料統計中心2017年資料顯示,癌症主要發生在年長病人身上,一半癌症發病於65歲或以上。長者一旦確診癌症,是否應選擇保守治療?年紀愈大,做手術切除腫瘤風險愈高?耄耋之年,是否不宜化療? Read more

【精神健康】 營養師教你「疫」境中吃出快樂 7種提升情緒的營養素(下)

新型冠狀病毒疫情暫未能放下戒備,市民的防疫措施相信仍要持續,留家抗疫的時間長了,會否感到「冇啖好食」,心情鬱悶?不過,養和醫院營養師周明欣指,此時此刻身心健康尤其重要,懂得7種提升情緒的營養素,飲食選擇得宜,即使面對「疫」境,同樣可以吃出快樂又健康! Read more

【抗疫你要知】冠狀病毒大解構 黐宿主受體入侵

2003年SARS、2012年MERS(中東呼吸綜合症),今天的COVID-19,在過去十多年,冠狀病毒一次又一次帶來嚴重、致命的傳染病。其中新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)自去年尾在中國湖北省爆發以來,至今已蔓延超過200國家及地區,世界衛生組織在3月11日宣布「全球大流行」(pandemic)。 Read more

睇清消毒成分 濕紙巾靠酒精快速殺病毒

【明報專訊】「保持雙手清潔,勤洗手,勿捽眼」,在新型冠狀病毒陰霾下,市民衛生意識提高,時刻緊記清潔雙手的重要。有效清潔雙手的方法,是使用肥皂及流動清水清洗,但在不便洗手情况下,消毒濕紙巾就成為不少人的隨身「法寶」。然而消毒濕紙巾的消毒成分有多種,消毒原理及速度也不同。專家稱,只有一種成分才是最有效及快速,選購時,宜留意成分,睇清睇楚才購買。 Read more