文/淡水馬偕紀念醫院醫學研究部研究助理柯俊銓
訪談主題期刊:K+ Channel Modulatory Subunits KChIP and DPP Participate in Kv4-
Mediated Mechanical Pain Control. J Neurosci. 2017, 37(16):4391-4404.
這一次與醫師約定訪談的地點,很難得是在手術準備室旁的房間。眼前的鄭仁坤醫師(上圖)已經著裝完成,明顯是暫時從繁忙的工作抽身出來,但即便如此,眼神中並未有一絲的緊張焦躁,換個更直接的說法,就是擁有控制全場的自信度。
進入訪談話題開始前,鄭仁坤醫師表示希望能先從他的研究背景簡介開始瞭解,於是我由訪談者暫時成為傾聽者的角色。
信仰支持 扎根研究之路
鄭醫師自小在屏東市就已經接觸教會,他小時候印象深刻的回憶都不離教會相關的活動。鄭醫師曾在台東馬偕服務兩年半,當時的他不甘於單純的臨床治療,於是尋求相關進修深耕領域,但因為醫師身分缺乏基礎研究的技術與專業背景,所以他決心出國進修重頭開始,耐心認真作實驗為研究之路扎根。1999年回國後他在台灣大學拿到博士並多次到美國與加拿大等國繼續深造學習,憑藉信仰為他帶來的力量,加上多年來的努力,讓他在疼痛醫
學領域中找到屬於自己的一片天空。
疼痛是大腦接受痛覺神經訊號後所產生的感覺,簡單來說,痛覺神經受到刺激傷害後會向上游傳遞訊號,傳遞路徑是經過脊髓旁的背根神經節(Dorsal root ganglion, DRG),再經由脊髓神經向上送回大腦。因此,抑制疼痛的
關鍵除了消弭病灶傷口對痛覺神經造成的刺激外,再來就是要由神經訊號傳遞路徑的阻斷著手。
神經訊號的產生與神經細胞膜內外的電位變化有關,電位變化是離子進出細胞膜移動所造成,離子通道是控制離子進出細胞膜的門戶,因此早期的疼痛抑制研究除了以外科手術切斷感覺神經外,就是以藥物阻斷離子通道為
主。但因疼痛抑制的效果有限,隨之發現不同的離子通道對疼痛的影響也不同,例如早期研究的鈉離子(Na+) 通道與鈣離子(Ca2+) 通道,近代目標已經進展到鉀離子(K+) 通道,也就是本篇研究的主題範疇。
解構鉀離子通道機制 有助開發新止痛藥物
離子通道是由貫通細胞膜內外的蛋白質結構所組成,在這些蛋白質結構上還有更小的次級蛋白質結構作為控制離子通道的開關。本篇與陽明大學合作的研究,研究對象是位於背根神經節上神經細胞中的鉀離子通道,在其上有稱為Kv4 complex 的次單元(subunits),由Kv4.3、KChIP1 (K channel interactingprotein)、KChIP2 與DPP10 (dipeptidylpeptidase)所組成。早期的研究發現Kv4.3 與鉀離子通道的控制有關, 但對於KChIP1、KChIP2 與DPP10 與其功能的關連性尚未知悉,本篇文獻利用消除法交叉比對,發現Kv4.3、KChIP1、KChIP2 與DPP10 四者中任一者受到抑制都會降低背根神經節中神經細胞整體的表現,也就是說他們是互相連動,彼此依賴。在本篇文獻中還發現,他們皆起源自神經細胞的內質網(Endoplasmic reticulum, ER) 結構上,結合成Kv4 complex 後再移動到細胞膜上,且當其中一者異常時,不僅無法正常結合在一起,也不會移動到細胞膜上作用,進一步會影
響疼痛的感覺。
另外在為模擬神經受傷後影響訊號傳導而操作脊髓神經結紮手術(Spinal nerveligation, SNL) 的動物實驗中,在受損的背根神經節的神經細胞中注入Kv4 complex cDNA能有效的恢復其功能, 這點再度證實Kv4 complex 在背根神經節神經細胞中的關鍵角色,與疼痛訊號的傳遞有重大關係。這樣的重要發現對於鉀離子通道的機制有更多理解,在開發新的止痛藥物上有更多幫助。
對於這篇文獻成果,鄭醫師其實沒有太過自豪,他甚至希望避免加油添醋,對他而言,這一切只是再一次發現上帝創造的榮美與奇妙,並感謝所有研究夥伴的辛勞與醫院及科技部長期以來的支持。他的謙卑讓我看到一位
馬偕員工不求居功且永遠懷抱感恩的高度。希望上帝在未來繼續引領他的研究生涯。◎