曲建仲／清冠一號療效掀中西醫論戰　抗病毒藥物原理報你知

我們想讓你知道…清冠一號是天然的西藥，不是傳統的中藥，因此必須使用科學方法粹取製作，確保分子結構都完整保留下來，再進行臨床實驗，經由衛福部核准才有功效，如果我們去一般中藥店買這幾味藥自己高溫煎煮，可能會破壞分子結構，就沒有效了！

●曲建仲／台大電機所博士、知識力專家社群創辦人

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最近新冠疫情升溫，如何治療新冠病人成為大家討論的話題，媒體報導有醫師在臉書發文提出質疑：新冠口服藥開立人數仍偏低，反之沒有療效實證的清冠一號，政府卻提供給大量的確診者服用。清冠一號療效證據力不足，但衛福部仍然給清冠一號緊急使用授權（EUA）療效背書和公費開立，不符合科學實證原則[1]。

到底什麼是抗病毒藥物（Antiviral drug）？清冠一號（NRICM101）的原理又是什麼？清冠一號是中藥還是西藥？到底有無療效？現代中醫與傳統中醫有什麼不同呢？

什麼是抗病毒藥物（Antiviral drug）？

在人體感染病毒以前可以使用疫苗來預防感染，關於疫苗的種類和原理可以參考我之前發表的文章：

新冠疫苗大亂鬥：DNA、RNA、蛋白質三大類疫苗，差別在哪裡？

但是在人體感染病毒以後使用疫苗就來不及了！早期並沒有藥物可以治療病毒感染，只能依靠人體自身的免疫系統來對抗病毒，但是近年來科學家發明了「抗病毒藥物（Antiviral drug）」，用於治療病毒感染，就像抗生素治療細菌感染一樣，差別是抗生素可以消滅細菌，但是抗病毒藥物只能抑制病毒的感染與擴散。

最有名的抗病毒藥物就是對抗流感病毒的「克流感（Tamiflu）」，還有這回對抗新冠病毒的莫納皮拉韋（Molnupiravir）、帕克斯洛維德（Paxlovid）等，那麼到底新冠抗病毒藥物的原理是什麼？清冠一號的原理又是什麼呢？

酵素是蛋白質經由氫鍵吸引形成立體結構

胺基酸（Amino acid）是單體（Monomer）：可以想像成一顆珠子，生物體內的胺基酸大約有20種，可以想像成我們體內大約有20種不同形狀的珠子。

蛋白質（Protein）是聚合物（Polymer）：可以想像成一串珠子，生物體內大約有20種胺基酸，也就是20種不同形狀的珠子可以排列組合成不同種類的蛋白質。

酵素（Enzyme）：又稱為「酶」，是生物體內進行生化反應時最重要的「協助者」，可以「加快」生物體內的生化反應速率，也可以使原本不會反應的物質產生反應，酵素主導了生物體內所有的生化反應，與生物體息息相關。

在生物體內，酵素大部分是蛋白質（一串珠子）經由「氫鍵（Hydrogen bond）」吸引形成的一種特殊立體結構，如圖一所示。要注意在這個蛋白質立體結構的上方有一個特別的凹口，稱為「活性中心（Active center）」，就是引發化學反應的的地方。

▲圖一：酵素是蛋白質經由氫鍵吸引形成立體結構。（圖／作者曲建仲提供）

抑制劑可以減慢生物體內的生化反應速率

抑制劑（Inhibitor）：生物體進行生化反應時的「阻止者」，可以「減慢」生物體內的生化反應速率，也可以使原本會反應的物質變成不會反應，恰好與酵素的作用相反。外型與反應物很像，會與反應物競爭酵素的活性中心，並且佔據活性中心，使反應物與酵素無法結合，造成反應速率變慢，或阻止反應的進行，稱為「競爭性抑制劑」。

例如：我們的口水裡含有澱粉酶，能夠將澱粉分解成醣，科學家發現澱粉酶的活性中心是圓形，澱粉分子恰好是圓形，所以澱粉分子才能和澱粉酶的活性中心結合產生反應，分解成醣，如圖二（a）所示。

假設我們要阻止澱粉與澱粉酶反應，可以製作一種外型與澱粉相似的抑制劑，當這種抑制劑遇到澱粉酶就會搶佔活性中心，使澱粉無法或減少與活性中心結合的機會，阻止反應的進行，如圖二（b）所示。

▲圖二：外型與澱粉相似的抑制劑搶佔活性中心阻止反應發生。（圖／作者曲建仲提供）

抗病毒藥物主要分為「核苷酸類似物」與「蛋白酶抑制劑」兩類

核苷酸類似物：核苷酸是組成人體細胞內的核糖核酸（RNA）與去氧核糖核酸（DNA）的小分子（單體），它的原理就是利用核苷酸類似物去干擾新冠病毒在細胞內合成RNA的過程，使病毒產生不正常的RNA而失去毒性，詳細的原理以後有機會我們再介紹，常見的核苷酸類似物包括：莫納皮拉韋（Molnupiravir）、瑞德西韋（Remdesivir）等。

蛋白酶抑制劑：病毒在細胞內合成RNA的過程會產生許多蛋白酶（酵素），這些蛋白酶有些會直接傷害人體，有些會協助病毒複製合成新病毒，有些會協助病毒突破細胞膜擴散感染其他細胞，因此可以利用抑制劑與蛋白酶的活性中心結合，阻止反應的進行，就可以阻止蛋白酶傷害人體、合成新病毒、擴散感染其他細胞。常見的蛋白酶抑制劑包括：法匹拉韋（Favipiravir）、帕克斯洛維德（Paxlovid）。

新冠病毒攻擊人體細胞的過程

新冠病毒感染人體細胞的過程如圖三所示，首先病毒表面的棘狀蛋白質與人體細胞的「血管收縮素轉化酶二(ACE-2：Angiotensin Converting Enzyme 2)」受體結合後進入細胞，並且在細胞內打開病毒包膜，釋放RNA後在細胞內複製並且經由「RNA聚合酶(RNA polymerase)」產生新的RNA，同時利用「3CL蛋白酶(3C-Like protease)」剪切病毒基因所轉錄出來的蛋白質，並且促使3CL蛋白酶本身的形成進而啟動其他基因的複製作用，複製大量病毒後再釋放離開細胞擴散感染其他細胞。

▲圖三：新冠病毒感染人體細胞的過程與清冠一號抑制蛋白酶的三種機轉。（圖／衛生福利部中醫藥研究所蘇奕彰所長）

此外，當大量病毒入侵，人體會啟動免疫系統產生腫瘤壞死因子（TNF：Tumor Necrosis Factor）與介白素六（IL-6：Inter Leukins-6）等蛋白質活化巨噬細胞（白血球）殺死病毒，同時產生發炎反應，但是過度的免疫反應會使巨噬細胞不只攻擊病毒，同時也攻擊人體的肺部細胞，結果造成器官損傷或衰竭，最終導致病人死亡，稱為「細胞因子風暴(Cytokine storm)」，這時殺死我們的不是病毒，反而是我們自己的巨噬細胞（白血球）。由於每個人的免疫系統反應不同，才會造成感染者有輕重症的差異，這是新冠病毒引發重症的原因之一。

清冠一號是使用天然化學成分的抑制劑

科學家利用人工化學合成外型與反應物很像的抗病毒藥物，法匹拉韋（Favipiravir）的外型與RNA聚合酶的活性中心很像，所以是RNA聚合酶的抑制劑，使病毒無法產生新的RNA擴散感染其他細胞，如圖四（a）所示；帕克斯洛維德（Paxlovid）的外型與3CL蛋白酶的活性中心很像，所以是3CL蛋白酶的抑制劑，使病毒無法複製大量病毒，如圖四（b）所示。

▲圖四：抑制劑外型與反應物很像，佔據活性中心使反應物與酵素無法結合。（圖／作者曲建仲提供）

從上面的介紹就可以發現，所謂的抗病毒藥物，就是用人工化學合成與病毒蛋白酶活性中心立體結構相似的抑制劑，而清冠一號抑制蛋白酶的三種機轉如圖三所示[2]：

1.阻斷病毒棘狀蛋白質與人體細胞表面ACE2受體結合，減少病毒入侵細胞內的數量；

2.抑制細胞內3CL蛋白酶的活性，阻止病毒的複製；

3.抑制肺泡上皮細胞分泌腫瘤壞死因子（TNF）與介白素六（IL-6）等蛋白質，減少細胞因子風暴的風險避免重症。

清冠一號是天然的西藥不是傳統的中藥

清冠一號的作用機轉就是一種抗病毒藥物，也是一種抑制劑，只不過它的成分不是人工化學合成，而是植物的天然成分，如附表所示，競爭性抑制劑的原理其實就是「外型與反應物很像，佔據活性中心，使反應物與蛋白酶無法結合」，當然不一定要人工化學合成，使用植物的天然成分也可以。事實上除了清冠一號的研究團隊發表相關的學術期刊[3]，國外也有許多學者研究天然成分對新冠病毒的抑制效果[4]。

清冠一號是在實驗上證實有效，衛福部才給予緊急使用授權（EUA），並非沒有療效實證，至於證據是否足夠，的確需要更長的時間去驗證，畢竟這回的新冠疫情來得又急又快，許多疫苗與藥物都沒有足夠的臨床實驗，只能一邊緊急使用，一邊收集數據，一邊統計分析，這也是不得已的事。因此衛福部長說：「中西醫系統不同，各有依據，依照程序做審查並提供公費[5]。」

清冠一號是天然的西藥，不是傳統的中藥，因此必須使用科學方法粹取製作，確保分子結構都完整保留下來，再進行臨床實驗，經由衛福部核准才有功效，如果我們去一般中藥店買這幾味藥自己高溫煎煮，可能會破壞分子結構，就沒有效了！因此衛福部長說：「沒有什麼類清冠，藥物就是藥物，有一定的名稱，不可以混淆視聽[6]。」

此外，要記得：所有的抗病毒藥物都必須在病毒進入我們身體，尚未大量複製繁殖之前就使用才有效，如果已經大量複製繁殖重症才用就來不及了！因此一般必須在感染後五天內使用，理論上愈早愈好，而且清冠一號是天然的西藥，不是傳統的中藥，更不是保健食品，因此必須經由醫師處方才能使用。

中西醫師共同合作才能為人類謀求最大的福利

分子生物學（Molecular biology）是以化學分子的方式解析生物體內的一切反應，傳統中醫給人的印象是「不夠科學」，主要是因為現代分子生物學已經可以用電腦分析模擬人體內的各種胺基酸（一顆珠子）如何排列組合形成蛋白質（一串珠子），以及不同氫鍵位置形成的立體結構，而傳統中醫典籍裡找不到這樣的資料。

現代中醫就是要用分子生物學來解析傳統中醫與中藥，如果去查詢各大學中醫系，會發現分子生物學都是必修課程，就是這個原因，因此我們要用科學的角度去看現代的中醫與中藥，中西醫師共同合作才能面對未來的各種疾病，為人類謀求最大的福利。

後記

在曲博科技教室裡，有網友質疑為什麼電機博士可以寫這種文章，其實現代醫學是建立在分子生物學之上的，所有的生物，說到底都是由分子組成，我大學是讀化工系，原本碩士計畫要主修生物科技或半導體，所以學習生物科技是我的興趣，但是後來選擇半導體，但是其實生物科技比半導體還有趣，不是嗎？