中文大學校刊 一九八五年第四期

胞並使它產生代謝作用的系統 根據這項假設，我們開始硏究在細胞激 物治療的過程中，癌細胞的葡萄糖輸送 在醫學上，使用某種藥物去醫治病人之 前，通常都需要在動物或細胞培養物上做探索 試驗。我們的研究所用的 物樣本，是小白鼠 腹腔內生長的埃利希腹水癌，這是癌症研究中 最常用的實驗動物樣本。至於組織的培養 則 包括各種人和大小白鼠的腫瘤細胞。 我們首先觀察到一項有趣的現象是：埃利 希細胞吸收葡萄糖的速度，在腫瘤發展過程 中，逐步遞增。由於癌細胞吸收葡萄糖的工作， 是通過細胞膜上一組稱爲「葡萄糖載體」的分 子來執行的，我們遂進一步研究，看看在腫瘤 生長的整個過程中，葡萄糖載體的數量及特徵 是否有改變。我們發現腫瘤細胞吸收葡萄糖的 速率增長時，葡萄糖載體分子在細胞表面的密 度也同時增加。癌細胞在腫瘤生長時，由於葡 萄糖載體數量增加而加速吸收葡萄糖的這種 象，就是造成癌症病人或帶癌實驗動物出現低 血糖的主因。 我們也想探討腫瘤細胞在發展時，載體密 度增加的機制。我們假設其中可能是惡性循環 的結果。腫瘤細胞爲了滿足對葡萄糖的需求， 遂製造大量載體，藉此輸送葡萄糖入細胞，因 此導致血糖水平降低。當現存的葡萄糖減少 時，腫瘤細胞就製造更多的葡萄糖載體分子， 作爲補償的反應。經過一系列的實驗後，果然 證實了上述的假設。此外，我們在硏究鼠羣處 於禁食狀態下，其身上埃利希腹水癌的生長情 況時，發現鼠羣一旦禁食，腫 我們治癌並不是要病人禁食；不過 鼠羣卻是一個好的實驗動物樣本，藉以硏究 麼令腫瘤細胞活動。 我們繼續要硏究的問題，很自然的就是： 抗癌藥在這種情形之下怎樣發揮作用。我們硏 究了大量抗癌藥物，包括大蒜、氨甲蝶呤、 N—(乙酰磷酸)—L—天冬氨酸(N-(phosphonacetyl ) — L — a s p a r t a t e ) 、 干 擾 素 誘 導 物 及 腫 瘤壞死因子。其中最値得注意的是腫瘤壞死因 子，這是宿主的巨噬細胞(能夠包圍外來體或 細胞如細菌等大型細胞)所產生的蛋白質。它 的特點是旣能消滅腫瘤細胞，又能不傷害正常 的細胞。它同時又沒有動物品類的特質性，換 言之，即使由鼠類身上產生的腫瘤壞死因子， 對人體的腫瘤細胞也同樣有效。我們發展了一 種可以大量生產 壞死因子的新方法，以供 我們硏究之用；從觀察所得，這種因子果然如 預期的能禁止腫瘤細胞激增。細胞生長率降低 時，細胞吸收葡萄糖的數量( 及細胞表面葡 萄糖載體的密度)也同時減少。我們暫時還不 知道腫瘤細胞壞死因子如何能造成這種結果， 但我們準備找出眞相。我們硏究的最終目的是 找出有效地消滅腫瘤細胞的方法 而壞死因子 似乎是値得我們研究的對象。不過，它在體內 的循環壽命期很短，很容易退化。這樣會嚴重 削減它作爲治療藥物的效力。我們正致力克服 這項缺點，希望修改它的結構，把它與其他分 子實體合起來，藉此延長它在體內的壽命而不 致削弱它的活動。 生物化學系於一九八一年開始 對癌細胞葡萄糖傳遞的效應」研究 計劃蒙香港世界衞生基金會 資助。 物理系的研究 蛋白質物理學 曹家昌 蛋白質分子在許多方面是生命機體中最値 得重視的化學物質。它們有兩種特殊的功能： 作爲結構單元和作爲在分子水平上運作的化學 「機器」。蛋白質是氨基酸的綫性聚合物。但 它又不同於普通綫性聚合物，因 每一個別蛋 白質分子有其獨特的三維結構；這種結構和它 的功能有密切的關係。物理系關於蛋白質生物 物理學 硏究主要有下述兩個方面；參與研究 的人員有曹家昌、蔡忠龍博士、梁榮斌博士和 香港大學化學系的支志明博士。 ㈠ 蛋白質一旦在機體中合成之後如何折叠 起來？這種折叠結構如何保持下去？這是重要 而棘手的生物物理問題。用肌紅蛋白(肌肉中 輸送氧氣的蛋白質)作爲模型體系，我們通過 瞬態光學硏究觀察到，這種折叠與伸展的過程 並非一步完成的，而是包括了許多中間態。平衡 態硏究使我們明白到pH、憎水和靜電作用等各 種影響因素，對於蛋白質穩定的相對重要性。 除了靜態結構之外，動態結構，例如整個分 子的柔順性，對於蛋白質的功能也有重要的意 義。例如，經由結構的起伏變化，氧分子可以擴 散到肌紅蛋白的內部以產生反應。我們發現 超聲頻譜法可以對這一問題提供有用的資料。 22