#後續追蹤【大家都是台灣隊！中研院成功合成新冠病毒的S蛋白，無償提供學術單位使用，以「開放科學」共同抗疫】
COVID-19（新冠肺炎、武漢肺炎）疫情爆發後，台灣各大學研單位都動起來，「研發國家隊」儼然成形，其中「開放科學」（open science）的實踐被認為是此次疫情能量匯集關鍵，科學家透過共享研發材料、資訊等方式，加速抗疫進程。中研院基因體研究中心研究員馬徹表示，該實驗室已經成功合成COVID-19研究的重要材料「S蛋白」，是研發疫苗、快篩試劑和抗體檢測、甚至治療的重要材料，該實驗室在可承受量能範圍內，無償提供國內學研單位申請使用。
■S蛋白是研究新型冠狀病毒的重要材料
不管是快篩、抗體或疫苗研究，理解新冠病毒（SARS-CoV-2）結構和作用機制都是研究首要關鍵。馬徹解釋，新冠病毒一大特徵是表面有刺突蛋白（S蛋白, spike protein），該蛋白質作為抗原會引發人體免疫反應，可釣出抗體加以中和COVID-19的新冠病毒。
S蛋白是這次專家研究快篩、抗體、疫苗的重要材料，科學家在缺乏真正病毒的情況下，可先製造出S蛋白的基因序列片段，再透過基因工程、細胞培養的方式加以合成。中國疫情爆發後，馬徹實驗室在第一時間向基因合成公司下訂單，著手S蛋白合成作業，日前不僅已將合成、萃取出的醣蛋白材料提供給合作夥伴，也希望基於開放科學的精神，提供國內有需要的研究者。
馬徹舉例，S蛋白是研究單株抗體、疫苗非常重要的材料。未來若能找到良好的單株抗體，緊急時可用於治療重症病患；而他自己也正綜合過去開發「流感單醣化疫苗」的經驗，嘗試開發具廣效性疫苗潛力的「單醣化新冠肺炎疫苗」。
■S蛋白經純度、結構、抗體分析，並透過「人類細胞」培養
馬徹表示，該團隊合成的S蛋白，透過「蛋白質電泳」分析後，可觀察到良好純度，蛋白質分子量也在預期範圍內。他解釋，一個S蛋白「單體」分子量約200kDa（千道爾頓，一種分子量單位，常用於描述蛋白質），由於病毒棘蛋白是以三個相同分子化合而成的「三聚體」呈現，團隊可透過水溶液加以檢查，也確實觀察到分子量約為3倍、600多kDa。
此外，在中研院冷凍電子顯微鏡中心的大力協助之下，團隊檢查該蛋白質結構，也確實發現呈三聚體，在顯微鏡下接近三角形，其3D結構也與國外已公布的蛋白質結構有一定相似度。
第三道把關則是同時用患者血清抗體、SARS病毒單株抗體進行測試。馬徹表示，他與長庚醫院黃冠穎醫師合作，透過英國合作研究者提供的SARS時期單株抗體CR3022，還有中研院生醫所研究員林宜玲提供的COVID-19患者血清，來檢驗S蛋白能否被辨識，實驗結果也確認：合成的S蛋白，能成功被辨識。
除此之外，這次馬徹實驗室團隊合成的S蛋白，是透過實驗室常用的人類細胞株「HEK 293」來合成，馬徹強調，如此好處是做出來的S蛋白有「人類細胞的醣化」，能模擬真正病毒在人體的醣化反應。雖然S蛋白也可以購得，但多數都是透過「昆蟲細胞」加以合成，產量雖高，但若要進行醣化相關實驗，昆蟲細胞可能就較不適合。
昆蟲細胞培養的蛋白質，一般來說100微克市價約新台幣1萬6000元，而馬徹團隊這次的材料是人類細胞，預計對每個申請對象無償提供50微克。馬徹也說，人類細胞培養出的蛋白質也具一定技術門檻和成本，市面上應該買不到。
■「開放科學」精神，盼助力防疫
目前，在實驗室成員的協助下，團隊需要用一個多星期的時間合成，以每1公升的細胞培養，可產生約500微克的醣蛋白，如果按團隊規劃的分讓標準，可提供約10組申請額度，截至4月1日已有4個團隊聯繫。
COVID-19疫情爆發後，中研院院長廖俊智2月13日就宣布響應「開放科學」，成立「國內學研單位COVID-19合作平台」，旗下13子平台涵蓋病毒培養、檢體、病毒分讓、檢測、老藥新用、關鍵材料供應、智慧財產權、抗體、小分子合成、疫苗、抗原、動物模式、社會倫理與法律等面向，目標讓國內學研單位共享研究材料和資訊，透過分進合擊方式來加速研發進程。
馬徹表示，這次全球面臨嚴峻疫情考驗，每個研究者其實各有所長，他希望至少從院內開始響應「開放科學」精神，他也觀察到美國同樣有單位已進行研究材料的無償分讓，「這時候如果可以不要關起門來自己做自己的，或許可以讓這樣的研究進展地快一點。」
「大家在搶時間，不求回報，不要求什麼，如果大家都樂意分享，也不要管誰先成功，反正能分享就分享，」馬徹表示。（文／柯皓翔）
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