國際生醫新聞

當科學家努力找尋可能有助於治療新冠肺炎的藥物時，常會遇到的一個困難點就是，使用培養皿中的細胞株測試候選藥物，並不能準確預測它們在人體呼吸道中的有效性。哈佛大學的兩個團隊最近開發了一種「晶片肺」模型，可能可以解決此問題，其中一個團隊甚至已經篩選出一種現有藥物，可能可用於對抗新冠肺炎。

一、哈佛大學懷斯 (Wyss) 生物啟發工程研究所

哈佛大學懷斯 (Wyss) 生物啟發工程研究所研發出的這個「晶片肺」，是個模仿人類肺呼吸道的微流控設備，其中包含兩個通道：一個充滿空氣、另一個則含有人類血管細胞、模仿血液流動的液體，這裝置能夠讓呼吸道細胞生長並發展出與人類肺臟相似的特徵。接著，研究人員使用表現了 SARS-CoV-2 棘蛋白的「假病毒」，加上藥物，觀察「假病毒」與受體 ACE2 之間的交互作用，是否會受到候選藥物的影響。

透過這個肺臟模型證實，在新冠肺炎大流行初期曾引發熱烈討論的兩種抗瘧疾藥物 ─ 羥氯喹與氯喹 ─ 確實無法阻止病毒進入肺細胞。但另一種抗瘧疾藥物阿莫地喹 (amodiaquine)、乳腺癌藥物 toremifene 和不孕症藥物 clomiphene 卻呈現「有效」的反應；而其中，阿莫地喹是最有效的，在晶片中減少了 60% 的感染。

Wyss 的研究人員與西奈山伊坎醫學院的科學家合作，在新冠肺炎的倉鼠模型中測試測試阿莫地喹，驗證了該藥物於體內也有抑制病毒感染的效果。該成果已發表於《Nature Biomedical Engineering》中；而阿莫地喹目前也正在非洲的新冠肺炎患者中進行測試。

二、哈佛大學布萊根婦女醫院

哈佛大學布萊根婦女醫院的研究團隊也開發了另一種呼吸道模型，模擬了人類下呼吸道的肺泡組織，立體的模型可以培養呼吸道細胞並模擬人的呼吸。研究人員將此模型發表於《Proceedings of National Academy of Sciences》，並利用此模型研究新冠肺炎候選藥物如何影響這些下呼吸道細胞。除此之外，研究人員認為，此模型對於研究不斷出現的 SARS-CoV-2 變體，以及其他肺部疾病 (包括肺癌等)，都會是個相當有力的平台、工具。

若經過測試，此類呼吸道模型可以精確地反映藥物或治療方式在人類肺臟中的真實情況，那麼我們將可以很便利地運用它們，加速研究和試驗，也省去許多「在實驗動物中前景看好、其療效最後卻無法轉化於人類」的冤枉路。

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資料來源：FierceBiotech、Nature Biomedical Engineering (doi: 10.1038/s41551-021-00718-9)