面對令人聞風喪命的神經毒素，可預服的解毒劑終於要誕生了嗎？

世界上最遙遠的距離，是解藥就在面前… ... 1950 年代開發的VX 神經毒劑，它比起上一代的「沙林毒氣」更不容易揮發，容易殘留在環境及人體身上，殺傷力 ... 000文字分享友善列印000人體解析專欄科學傳播醫療健康面對令人聞風喪命的神經毒素，可預服的解毒劑終於要誕生了嗎？活躍星系核・2019/02/26・2617字・閱讀時間約5分鐘・SR值552・八年級＋追蹤文／林傑│有點反骨的人類。

談談科學，再談談文學。

世界上最遙遠的距離，是解藥就在面前……2017年2月13日，就在情人節前夕，北韓領袖的同父異母哥哥金正男在吉隆坡機場遭到毒殺，在短短20分鐘內即窒息死亡，法醫在遺體眼睛及臉部發現了VX神經毒劑。

令人惋惜的是，檢方在金正男的隨身物品發現12瓶阿托品(Atropine)，而那正是VX神經毒劑的解毒劑。

到底是什麼樣的毒？能讓人在解藥面前，來不及治療而死亡。

真正的一日喪命散：VX神經毒劑「一日喪命散，是由七種不同的毒藥，再加上鶴頂紅，提煉七七四十九日而成，吃了之後一日之內會武功全失，筋脈逆流，胡思亂想，而致走火入魔，最後會血管爆裂而死。

」──唐伯虎點秋香到了現代，化學武器的「毒」比起電影的毒藥更稱得上一日喪命散這個名字，它只需極少的劑量就可在短時間內致命。

1950年代開發的VX神經毒劑，它比起上一代的「沙林毒氣」更不容易揮發，容易殘留在環境及人體身上，殺傷力與擴散力比以往更強。

即使被國際條約禁止，近幾十年來的戰爭或恐怖攻擊還是能夠見到它們的身影。

VX與沙林都是有機磷化物，同時是乙醯膽鹼酯酶(acetylcholineesterase)的不可逆抑制劑。

它們進入生物或人體中會與乙醯膽鹼酯酶結合使其失去活性，進而破壞神經系統傳導功能，造成肌肉及神經系統癱瘓，最後導致患者窒息而死亡。

若是未及時接受治療，從接觸毒素到死亡只需要不到一個小時，甚至更短。

這類的神經毒會造成噁心、嘔吐的感覺，嚴重者甚至會無法呼吸、窒息。

圖／pixabay別以為這種毒不存在我們生活中，農藥中就有一部分是屬於有機磷農藥（如1997年被禁用的巴拉松）。

當農藥在噴灑時，對於農民也是一大安全隱憂；根據世界衛生組織(WHO)統計，每年在開發中國家有超過二十萬的人因為有機磷農藥而死亡。

若是不幸吸入或接觸到有機磷毒素，目前只能以阿托品(Atropine)與解磷定(Pralidoxime,PAM)併用進行治療；但即使幸運地及時獲得治療，仍有可能受到不可逆的神經系統損傷，留下永久的後遺症。

況且大部分的時候，醫護人員很可能無法立即抵達患者身邊。

對於這種急毒性物質，難道人類就無力可施嗎？幸好，科學家還沒放棄，想出了一個辦法：既然投藥治療很可能來不及，那麼就來研究「事前預防」吧。

毒素疫苗：抵抗毒素也是預防勝於治療一般的疫苗，是透過接種疫苗，刺激人體的免疫系統辨識特定病原體並生成抗體，讓人體自身擁有抵抗力。

科學家在幾十年前提出「毒素疫苗」的概念，它並非真正的疫苗，而是一種可以偵測並分解毒素的物質，科學家將其稱作「守衛(bioscavenger)」1。

事先將守衛注射到身體中，這種物質可以透過鍵結或者催化水解的方式分解神經毒劑。

概念很簡單，做起來卻相當困難。

首先要克服的，便是任何要注入血管中的物質，都要考慮到免疫系統的反應。

其次，過去數十年的研究，守衛的解毒效率不是很低，就是能存留在體內的時間短，最多只能存留一個小時，隨後被身體自動代謝消滅。

相較之下，一般疫苗的保護力可以持續一年到數年以上。

若要作為實用的守衛，至少須能在生物體內存在七天，最好可以持續到一個月以上。

（開玩笑，每小時打一次針，誰能受得了？）近期華盛頓大學化學工程系的研究團隊在科學轉譯醫學期刊(ScienceTranslationalMedicine)發表了他們的最新成果──奈米守衛(Nanoscavenger)。

體內被注射奈米守衛的豚鼠，面對「沙林大魔王」仍活蹦亂跳，甚至還存活長達八天。

科學家在幾十年前提出「毒素疫苗」，它並非真正的疫苗，而是一種可以偵測並分解毒素的物質。

圖／pixabay奈米守衛：雙層結構的保命藥奈米守衛的組成有兩大核心，催化中心（有機磷水解酶OPH）及保護層(PCB)。

有機磷水解酶OPH全名為Organophosphorushydrolase，顧名思義，它可以將有機磷水解成無害的物質，當注入血液中也不會激起人體的免疫反應。

作為此研究的靈魂人物，OPH有個致命的缺點──它的藥效極短。

若是將OPH直接注入到生物體內，只有一到兩天的效果，隨後就被代謝清除掉。

但當研究人員在OPH表面鍵結上一層具有親水性與半透膜性質的聚羧基甜菜鹼（PCB;poly(carboxybetaine)）作為保護層。

不可思議的是，這層半透膜可以減緩OPH被代謝，也不會阻擋目標毒素與OPH進行反應，因此不影響解毒效率。

雖然有機磷水解酶(OPH)可以將磷水解成對身體無毒的物質，但在體內的代謝速度很快。

圖／pixabay沙林算甚麼？豚鼠neverdie研究團隊向軍方借來了沙林來做實驗，選用了改良過的OPH-YT，加上PCB後，做出升級版奈米守衛YT。

接著，在豚鼠體內注射奈米守衛YT，再注射沙林，之後每隔24小時注射沙林，觀察豚鼠的生理狀況與病徵。

研究發現，擁有奈米守衛YT的豚鼠全數存活到第六天，第七天時存活率降為80%，到了第八天存活率仍有60%左右。

這一些存活到第八天的豚鼠，依然頭好壯壯，只出現輕微的中毒現象，要知道，他們可是吃下數倍的沙林致死量。

先別急著送花，我還活得好好的！圖／pixabay由於老鼠的代謝速度比起人類快上許多，因此研究人員推論奈米守衛可在人體存活得更久，可能長達數周，粗估在人體的生物半衰期2，可能長達100小時（豚鼠36.3小時）。

當然老鼠與人類不能相提並論，即使同為哺乳類，生理系統仍有許多的不同，須經過進一步的臨床實驗才能證實，也因此研究團隊希望下個階段能在靈長類動物上進行實驗。

未來奈米守衛開發完成，將是農藥工作者與前線軍人的保命符，避免第一時間死亡，甚至促使各界減少化學武器的使用，畢竟沒有殺傷力的武器就如同玩具。

註解此處將bioscavenger暫譯為「守衛」，Nanoscavenger暫譯為「奈米守衛」。

半衰期：一個物質失去一半效果的時間，描述代謝過程對特定物質的清除效率。

參考資料P.Zhang,E.J.Liu,C.Tsao,S.A.Kasten,M.V.Boeri,T.L.Dao,S.J.DeBus,C.L.Cadieux,C.A.Baker,T.C.Otto,D.M.Cerasoli,Y.Chen,P.Jain,F.Sun,W.Li,H.-C.Hung,Z.Yuan,J.Ma,A.N.Bigley,F.M.Raushel,S.Jiang,Nanoscavengerprovideslong-termprophylacticprotectionagainstnerveagentsinrodents.Sci.Transl.Med.11,eaau7091(2019)‘Nanoscavengers’couldprotectpeoplefromsaringas,othernerveagents如果北捷發生毒氣攻擊數感實驗室即將開設「數感宇宙探索課程」，填寫調查問卷就能優先收到早鳥優惠！填寫調查問卷，即可收到早鳥優惠！相關標籤：VX神經毒劑乙醯膽鹼酯酶奈米守衛有機磷水解酶OPH沙林金正男刺殺事件熱門標籤：大麻NASA女科學家量子力學CT值文章難易度剛好太難所有討論 0登入與大家一起討論活躍星系核754篇文章・ 87位粉絲＋追蹤活躍星系核（activegalacticnucleus,AGN）是一類中央核區活動性很強的河外星系。

這些星系比普通星系活躍，在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。

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如果是初診的話，有些醫療單位還會強調要病患詳細填寫「所有已知過敏原」（Allknownallergies）。

一般人的反應，第一個會想到藥物過敏原，例如：盤尼西林（penicillin）；再來是食物過敏原，像是海鮮或麥麩等。

這些答案的確符合原本問題設定的目的：防止療程中使用的器材和藥物，或是醫院提供的住院飲食，讓病患產生不良反應。

但是，如果您對壁蝨或是倉鼠過敏，也要據實以告嗎？對倉鼠過敏？中國倉鼠卵巢細胞又是什麼？西方文獻中俗稱的「中國倉鼠」（Chinesehamsters），又譯為「灰倉鼠」或「灰地鼠」，學名是「Cricetulusgriseus」。

中國倉鼠常被人養來當寵物，再加上漢醫不會把牠們拿來入藥，一般臺灣民眾應該鮮少將牠們跟醫療做聯想。

不過，有些西醫的藥物資訊和臨床試驗手冊，會在過敏注意事項中，提到中國倉鼠。

乍看之下，就算不是「逢中必反」，對寵物或絨毛過敏者，也很容易產生不必要的恐慌。

然而，看起來楚楚可憐的中國倉鼠是無辜的，因為真正的罪魁禍首其實是牠的卵巢細胞……中國倉鼠（學名：Cricetulusgriseus）原產於中國北部沙漠地帶。

圖／Wikipedia以「中國倉鼠卵巢細胞」（Chinesehamsterovarycells，簡稱「CHO細胞」）製藥的技術，有一段相當傳奇的歷史故事：1948年胡正祥教授[註1]與華生醫師（Dr.RobertWatson），將原生於中國北方的倉鼠偷渡去美國。

後來在冷戰的氛圍下，二人的行為被中國政府視為犯下戰爭罪，胡正祥教授還因此被判刑。

根據輝瑞（Pfizer）藥廠官方網站的介紹，1950年代美國科學家的研究發現，CHO細胞有許多適合生化製藥的特質：容易繁殖：與其他哺乳類動物的細胞比起來，CHO細胞比較「好育飼」（台語），可以用工業規模的生物槽（biotanks）盛裝，讓它們在製藥使用的化學溶劑中大量生長。

適合人體的蛋白質：一條條的胺基酸，要摺疊才會變成蛋白質，而它們摺疊的形狀，會影響蛋白質的功能。

CHO細胞能穩定地複製這些摺疊。

此外，雖然細菌、酵母、藻類等一樣能製造蛋白質，但哺乳動物細胞製造的蛋白質，構造跟人體比較相容。

正確的「醣類」修飾：許多哺乳動物的蛋白質，有醣類（glycans）附著在胺基酸上，稱為「醣基化」（glycosylation）。

這些醣類對蛋白質在免疫反應中的功能，有著關鍵的影響。

有些微生物無法用正確的醣類修飾蛋白質，但對CHO細胞來說是輕而易舉。

預防病原體的擴散：使用CHO細胞，可避免製藥過程中病原體的傳播。

這對產品安全來說，十分重要。

容易改造的DNA：DNA就像一張食譜，依照改編過的食譜，能煮出特定的菜餚。

CHO細胞的DNA很容易被改造，來產生製藥所需的蛋白質。

中國倉鼠卵巢細胞（Chinesehamsterovarycells，簡稱「CHO細胞」）。

圖／WikipediaAlpha-gal症候群會產生諸多過敏症狀基於CHO細胞的眾多優點，目前市面上用它們製造出來的藥物與疫苗繁多。

及至2020年為止，光是這樣做出來的治療用單株抗體（therapeuticmonoclonalantibodies）就有將近70種被核准上市，接受免疫療法的病患遇到的機率頗高。

此外，國產的高端（MVC-COV1901）與聯亞（UB-612）武漢肺炎疫苗，也是這樣來的。

不過，沒有人是完美的，就連可愛的中國倉鼠也不是。

雖然以CHO細胞培養出來的產品，許多都非常安全，但abatacept和infliximab等特例，因為含有低濃度的過敏原「Alpha-gal」，所以會使極少數的人嚴重不適。

Alpha-gal是一種會出現在非靈長類哺乳動物（例如：中國倉鼠）身上的醣類。

對這種醣類過敏的情形，稱作「Alpha-gal症候群」（Alpha-galsyndrome；簡稱AGS），其症狀包括：蕁麻疹、呼吸困難、咳嗽、血壓遽降、噁心想吐、腹瀉、胃痛、胃食道逆流（俗稱「火燒心」）、消化不良、暈眩或昏厥，以及嘴唇、喉嚨、舌頭、眼皮腫脹。

Alpha-gal症候群症狀包括：蕁麻疹、呼吸困難、咳嗽、血壓遽降、噁心想吐、腹瀉、胃痛、胃食道逆流、消化不良、暈眩或昏厥。

圖／Pixabay值得注意的是，AGS不僅出現在極少數CHO細胞培養出來的藥物中，由小鼠骨髓瘤細胞（SP2/0）等其他管道製造出來的也有，cetuximab就是一例。

[註2]由於大部份的民眾不會沒事去做免疫球蛋白E（IgEantibody）的抽血檢查，了解自己會否對Alpha-gal過敏，不少人其實是因為被「壁蝨」咬傷，才發現不能使用特定藥品。

讀到這裡，您可能會感到無比荒謬：剛剛不是說Alpha-gal只存在於非靈長類哺乳動物，要怪也是怪鼠輩，怎麼現在又賴給壁蝨？Alpha-gal藉由壁蝨傳播這一切的因緣業力，就像蝴蝶效應一樣扯很遠：壁蝨先去咬了某種非靈長類哺乳動物，接著跑來咬人。

過程中，壁蝨把動物的alpha-gal帶到人的身上。

被咬的2到6小時後，有些人就出現過敏反應。

從此以後，他們不僅得成天躲著壁蝨，禁食豬、牛、羊、鹿、兔等非靈長類哺乳動物（紅肉）及其衍伸產品，還不能使用某些藥物，生活非常不便。

Alpha-gal症候群盛行於美國、歐洲、南非、澳大利亞以及包含日本在內的部份亞洲地區。

臺灣目前似乎沒有大量案例的報導，況且也不是每個被壁蝨咬的人都會出現過敏症狀，所以無須過度緊張。

民眾只要於整理庭院或到郊外踏青時，穿著長袖衣褲，在身上噴灑防蟲液，並牽好隨行寵物，就能避免被壁蝨咬傷。

我們只要於整理庭院或到郊外踏青時，穿著長袖衣褲，在身上噴灑防蟲液，並牽好隨行寵物，就能避免被壁蝨咬傷。

圖／Wikipedia回到文章最開頭的問題：在醫療院所填寫「所有已知過敏原」的時候，該寫哪些？既然都說是「所有」了，當然建議全部都要寫。

因為除了壁蝨、紅肉、中國倉鼠卵巢細胞和小鼠骨髓瘤細胞，可能還有其他您未必知道與治療有關的過敏原，會在奇特的巧合下，影響到療程安全。

註解註1：輝瑞藥廠和美國化學工程學會（AmericanInstituteofChemicalEngineers，簡稱AIChE）的原文，都稱該中國學者為「Dr.C.H.Hu」，而多數介紹「中國倉鼠卵巢細胞」科技的中國網路文章，則提到北京協和醫院病理科「胡正祥」教授，因此推論是指同一人。

由於上述二個英文的網頁，考證似乎都較中文的嚴謹，因此採用為本文故事的參考資料。

註2：Cetuximab向來以引發「Alpha-gal症候群」（AGS）著稱，其藥物資訊上，也常提醒病患注意是否曾被壁蝨咬傷或對紅肉過敏。

有趣的是，雖然小鼠骨髓瘤細胞（SP2/0）和CHO細胞都能培養cetuximab，但以CHO細胞製造出來的cetuximab，因為缺乏人體免疫細胞能夠辨識的物質（α-1,3-galactosyltransferase），所以不會與AGS患者的血清產生反應。

換句話說，CHO細胞產生的cetuximab比較不會過敏。

參考資料TrastuzumabInjection:MedlinePlusDrugInformationAStudyofAtezolizumabVersusPlaceboinCombinationWithPaclitaxel,Carboplatin,andBevacizumabinParticipantsWithNewly-DiagnosedStageIIIorStageIVOvarian,FallopianTube,orPrimaryPeritonealCancer–FullTextView–ClinicalTrials.govThe‘Immortalized’CellsThatSparkedanInternationalIncidentandTheirRoleinProducingMedicines|PfizerFrontiers|StrategiesandConsiderationsforImprovingRecombinantAntibodyProductionandQualityinChineseHamsterOvaryCells|BioengineeringandBiotechnologyMonoclonalAntibodies–NationalCancerInstitute打了高端疫苗後，身體裡會產生哪些免疫反應？CpG-adjuvantedstableprefusionSARS-CoV-2spikeproteinprotectedhamstersfromSARS-CoV-2challenge|ScientificReportsFrontiers|SARS-CoV-2VaccinesBasedontheSpikeGlycoproteinandImplicationsofNewViralVariantsDiagnosis&managementofalpha-galsyndrome:lessonsfrom2,500patients–PMCChinesehamsterovarycellscanproducegalactose-α-1,3-galactoseantigensonproteins–PMCAlpha-galAllergy|Ticks|CDCAlpha-Gal-containingbiologicsandanaphylaxis–ScienceDirectAlpha-galsyndrome–Symptomsandcauses–MayoClinicRecombinantProteinTherapeuticsfromCHOCells–20YearsandCountingCetuximabInjection:MedlinePlusDrugInformation當代醫藥法規月刊第94期數感實驗室即將開設「數感宇宙探索課程」，填寫調查問卷就能優先收到早鳥優惠！填寫調查問卷，即可收到早鳥優惠！相關標籤：alpha-galDNA倉鼠生醫製藥藥物蛋白質製藥過敏過敏源熱門標籤：大麻NASA女科學家量子力學CT值所有討論 1登入與大家一起討論#1fierycloud2022/04/23回覆兩個半乳糖連結的糖，其實出現在不少地方?包含不少食材?(雖然說之前查詢棉子糖、水蘇糖的時候，也有發現，人類的消化道酵素比較不會切某些半乳糖相關?(一般細胞中的酵素好像有多樣一點點))wwwcdcgov/ticks/alpha-gal/index.html胡中行58篇文章・ 241位粉絲＋追蹤曾任澳洲研究護理師。

西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士。

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