【名家論壇】2024年諾貝爾醫學獎有關microRNA的發現與其未來的發展應用

蕭乃彰／蕭中正醫療體系營運長

兩位美國麻州的研究科學家因爲發現一種名為microRNA的微小分子而獲得2024諾貝爾醫學獎，這種分子被發現可以控制植物和動物的細胞活動，而此發現已在全世界的研發單位激發起新型藥物研發極大關注。這一醫學科學界最負盛名的獎項是由哈佛醫學院遺傳學教授，兼Massachusetts General Hospital研究所成員的Dr. Gary Ruvkun，和麻州大學醫學院自然科學教授Dr. Victor Ambros共同獲得的。

MicroRNA（簡稱 miRNA）是一種小型非編碼 RNA 分子，通常只有 20-22 個核苷酸的長度，但它在基因表達調控中扮演著極為重要的角色。miRNA 不直接編碼蛋白質，而是透過與特定的Messenger RNA (mRNA）分子結合來發揮作用。具體來說，miRNA 與目標 mRNA 序列部分匹配並結合後，可以抑制 mRNA 的翻譯過程或促進 mRNA 的降解，最終減少目標基因轉錄產生的蛋白質數量。因此miRNA 可通過影響基因表達來調控細胞的生物及生理活動。miRNA 涉及許多重要的生理過程，例如細胞發育、分化、增殖、和凋亡（即細胞程序性死亡 programmed cell death），這些過程都依賴於基因的精確調控，而 miRNA 在這些調控中發揮了不可或缺的作用。例如miRNA 可以確保細胞在適當的時間進行分裂或死亡，幫助細胞分化為特定的類型，進而在胚胎發育或組織細胞中保持正常的功能。

而miRNA 的表達異常則會干擾細胞的正常功能，進而導致多種疾病的發生風險。許多研究顯示miRNA 與癌症、心血管疾病、和神經系統疾病等的發病機制有關聯。例如在特定的癌症中，如乳癌、肺癌、前列腺癌、結直腸癌、肝細胞癌、胰臟癌、胃癌、腦癌(角質母細胞瘤)、血液癌症(白血病、淋巴瘤）、及黑色素瘤等，miRNA 表達的過多或過少，就可能導致會癌細胞增殖失控或凋亡。另外miRNA 的改變也可能導致心血管疾病的發展，或在阿茲海默症和帕金森症等神經退行性疾病中產生變異。

因此，miRNA 被廣泛研究作為疾病的潛在生物標誌物，也就是說異常的 miRNA 可以用來早期診斷某些疾病，甚至預測疾病進程。此外由於 miRNA 在疾病中的作用，研發團隊也在探索通過調節 miRNA 來開發新型治療方法。例如藥物可能通過模擬或抑制特定 miRNA 的功能，來糾正基因表達異常，進而治療特定的疾病。

Dr. Gary Ruvkun和Dr. Victor Ambros最初是於1993年在微小的圓形蠕蟲上進行的研究，隨著miRNA的重要性在被廣泛理解後，也將研究適用於所有多細胞生物體上。科學家們現在認為，大多數植物和動物基因組（包括人類基因組）包含超過1,000個miRNA，它們控制著涉及細胞活動和疾病的蛋白質編碼核酸。受利於miRNA在實驗性療法上許多研究成果的基礎，製藥研發公司如Alnylam Pharmaceuticals等，正在針對心臟病、癌症、和神經退行性疾病進行相關的基因研究與臨床試驗。

瑞典諾貝爾委員會在發表聲明中，表彰了兩位科學家，讚揚他們的研究協助理解基因活動如何被調控的一個關鍵原則，諾貝爾委員會秘書長Thomas Perlmann表示，他們的發現「對生物體的發育和功能具有根本性的重要意義」。

Dr. Victor Ambros在接受波士頓的媒體採訪時則表示：「我希望這一發現的認可，能進一步激發年輕科學家對RNA研究的熱情，因為RNA是我們細胞中一個奇妙的成分。希望能激勵更多人投身於這一領域。」

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照片來源：Unsplash示意圖

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