雞尾酒療法

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雞尾酒療法，專指一種治療愛滋病的方法。它由華裔美籍科學家何大一發明，是目前公認的療效最佳的愛滋病治療方法。這項研發使何大一以「愛滋病研究者」（AIDS Researcher）的身份榮獲1996年的時代雜誌風雲人物。雞尾酒療法能夠較大限度地抑制病毒的複製，但並不是每個病患在妥善治療後都能長期把血液病毒量控制到極低。

歷史
1995年由美籍台灣科學家何大一提出，將兩大類當時已有的抗愛滋病藥物（逆轉錄酶抑制劑和蛋白酶抑制劑）中的2—4種組合在一起使用，稱為「高效抗逆轉錄病毒治療方法」。因其配置過程和雞尾酒類似，故又稱「雞尾酒療法」。

療效、副作用及侷限性
由於使用多種藥物，避免病毒對單一藥物迅速產生抗藥性而影響療效，雞尾酒療法能夠較大限度地抑制病毒的複製，並能修復部分被破壞的人體免疫功能，進而能夠減少患者的痛苦，提高其生存機率。自1995年該療法應用於臨床之後，已使大量愛滋病患者受益。有統計數據表明，雞尾酒療法使愛滋病患者的死亡率降低到20%。

但是，雞尾酒療法有較高機率產生令人嚴重不適的副作用，其局限性也明顯；對於這些問題的輕描淡寫造成一些高危險群對愛滋病的輕忽——也就是防疫漏洞。

它不能徹底清除體內的病毒（最有名的潛伏地點是免疫系統的T細胞；而因為血腦屏障及血睪屏障，藥物難以進入腦袋及生殖器官：另外腸胃組織也會殘留病毒），此外、患者面臨慢性發炎造成的加速老化（提早罹患心血管疾病及糖尿病）的問題。
患者的血液病毒量有機會控制到極低的，但精液的病毒量就沒辦法了，血液驗不出病毒的患者仍需使用保險套才能把傳染率降到極低（雖說血液病毒量成功控制到長期維持極低後、無套性交的傳染機率也會大幅下降，但仍不夠低，而且不是每個病患在妥善治療後都能長期把血液病毒量控制到極低；因此只有在感染方長期監控及對方也要預防性的服藥後、才勉強可以取代保險套），也造成生育最好使用成本高昂失敗率高的人工生殖才能讓母子垂直感染率降到夠低。
該療法存在令許多人嚴重不適副作用，易引起噁心、貧血、腎結石、慢性腎衰竭、肝功能損壞、骨質疏鬆、神經（包含腦袋）損傷等；這代表病患服藥順從性低、預防性投藥無法廣泛實施、接觸後投藥的身心負擔很高。
已經成功控制的病患因為其他疾病而接受治療時，醫師仍須因為愛滋病而改變治療策略，就算是非侵入性治療也必需因為愛滋病而改變策略，類似於醫師必需考慮糖尿病患者容易感染的問題。另外，對於愛滋病患的侵入性治療及急救，需要特別高的防疫等級、接觸後投藥的副作用也很可能讓投藥期間無法工作，這代表如果將所有病患視為愛滋病患來防範、醫療急救成本會大幅提高，如果不強迫告知醫護及急救人員該病患是否感染愛滋病，對醫病雙方權益傷害都極大。
由於需要多種昂貴藥物，進行該療法的費用很高，治療其副作用也需醫療費；不提供醫療補貼會對病患造成嚴重負擔，提供則很可能會對社會造成嚴重負擔（有些愛滋病高危險群會因此疏於防範，增加愛滋病患病率）。
需經常調整藥物搭配、不能忘記服藥，否則也會產生抗藥性。（愛滋病毒突變很快，就算是有良好的服藥順從性，也可能產生抗藥性，而服藥順從性較差時、則容易產生抗藥性）
由於愛滋病突變很快，加上生殖器殘存較高病毒的特性，其後果是兩個已服藥控制的病患、大多要使用保險套才不會造成問題；因為每個病患體內的愛滋病毒都有所不同，而且多數已服藥病患並不會一直保持血液病毒極低（傳染性大降）的狀態，交換病毒會造成其抗藥性的疊加。
許多宣傳會高估雞尾酒療法的能力，尤其是高估雞尾酒療法對傳染力的控制力，病患會以為及宣傳吃藥就可以取代保險套，但必需是對藥物無明顯副作用的感染者、他們才可能有長期服藥，他們若有良好服藥順從性、並經常抽血確認血液病毒長期維持在極低量（服藥順從性良好的患者，也偶見病毒小竄升的狀況），傳染機率才會大降。
如果感染已久後才治療，則容易出現高度致死的免疫重建發炎症候群。
組合方式
常用組合

以蛋白酶抑制劑為基底：快利佳 + 卡貝茲
以非核苷類似物為基底：依法韋侖 + 卡貝茲

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蛋白酶抑制劑

蛋白酶抑制劑（英語：Protease inhibitor）是帶有環狀結構的肽化合物，可競爭性或非競爭性抑制蛋白酶活性，此外，蛋白酶抑制劑還可以降低白介素－1β轉換酶的表達，從而使病毒顆粒無法成熟，抑制病毒的複製。FDA已批准上市7種藥物（SQV、RTV、IDV、NFV、APV等）。

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反轉錄酶

反轉錄酶是一類存在於部分RNA病毒中具有反轉錄活性、能以單鏈RNA為模板合成DNA的酶。由反轉錄酶催化反轉錄合成的DNA稱為互補DNA（cDNA）。

通常情況下，細胞內的轉錄是以DNA為模板合成RNA的，所得RNA為信使RNA（mRNA）供蛋白質合成作模板用。而在部分RNA病毒中，要實現自身的擴增，必須具有DNA，因此先由RNA反轉錄合成cDNA再由cDNA轉錄出RNA。

反轉錄酶可用於反轉錄聚合酶連鎖反應，將RNA轉變爲DNA後擴增，以獲得某生物體表現RNA的序列。

這些活化因子會將反轉錄病毒裡的單股RNA轉化成雙股cDNA並且將之插入宿主細胞的基因裡，在一段時間內繁殖。相同的反應被廣泛的應用在實驗室中將RNA轉換成DNA如分子複製，RNA測序，聚合酶連鎖反應（PCR），或是DNA微陣列。 良好的反轉錄酶研究物質包含:

人類免疫缺陷病毒1型的反轉錄（PDB 1HMV）
莫洛尼鼠白血病病毒的反轉錄酶
禽成髓細胞瘤病毒的反轉錄酶
維持真核細胞的染色體端粒存在的端粒酶反轉錄酶。
反轉錄酶是在美國威斯康星大學麥迪遜分校中的勞氏肉瘤病毒由霍華德·馬丁·特明發現的，[2]並且1970在麻省理工學院由戴維·巴爾的摩獨立從兩種RNA腫瘤病毒:R-MLV以及再一次勞氏肉瘤病毒中分離出來。.[3]由於這些成就，兩人在1975年共同獲得了諾貝爾生理學或醫學獎（和羅納托·杜爾貝科(Renato Dulbecco)）

反轉錄這種想法因為違背了分子生物學中心法則，即DNA轉錄成RNA再轉譯成蛋白質的過程，因此非常不受到歡迎。然而，在1970時，當科學家霍華德·馬丁·特明和戴維·巴爾的摩兩人各自都從酶中發現反轉錄的反應，將此命名為反轉錄酶，此種反轉錄的機制才被當時的主流接受。[4]


目錄
1        病毒的功能
1.1        反轉錄的過程
1.1.1        反轉錄病毒的反轉錄
2        在真核生物
3        在原核生物
4        構造
5        複製保真度
6        應用
6.1        抗病毒藥物
6.2        分子生物學
7        參見
8        參考文獻
9        外部連結
病毒的功能
反轉錄酶在反轉錄病毒裡是用來在複製以及編碼的反應過程中。反轉錄RNA病毒像是反轉錄病毒，利用該酵素將他們的RNA基因組轉換成DNA，再將該DNA送至宿主細胞中，並且和宿主細胞的基因組一起進行複製。反轉錄DNA病毒，像是嗜肝DNA病毒，可以在組裝時，將RNA當作模板製造出DNA。HIV藉由此酵素感染人類。若是沒有反轉錄酶，這些病毒的基因組就不能和宿主細胞結合，進而導致複製失敗。

反轉錄的過程
反轉錄酶從RNA模板中製造出單股DNA。在缺乏DNA-dependent DNA聚合酶的病毒中，雙股DNA的製造可以經由宿主編碼DNA聚合酶δ完成，過程中可能會將病毒的DNA-RNA引子誤認並且藉由和引子去除類似的機制合成出雙股DNA，而在新的合成的DNA即取代了舊有的RNA模板。反轉錄的過程的錯誤率很高，因此在整個步驟中突變有很大的機會會發生。這種突變的現象可能會形成病毒的抗藥性。

反轉錄病毒的反轉錄
Reverse transcription.svg
反轉錄病毒，或稱VIssRNA-RT病毒，是用DNA當作中間產物的RNA反轉錄病毒。他們的基因組通常由兩個正感知且有5』端帽和3』端聚線苷酸尾的單股RNA。反轉錄酶如人類免疫缺乏病毒（HIV）和人類T淋巴球病毒HTLV。在細胞質中製造雙股DNA的過程有以下步驟[5]

由特殊細胞的tRNA當作引子，並且和互補的病毒基因組進行雜交，稱為引子黏接位或PBS。
互補DNA接下來和病毒RNA的U5（非編碼區）和R區（在RNA的兩邊末端的重複區域）結合。
在反轉錄酶上的核糖核甘酸酶H會將用來移除U5和R區的5』端的RNA降解。
引子接下來會跳到病毒基因組中的3』端並且和新製造的一股DNA在RNA上雜交組合成互補的R區。
第一股互補DNA（cDNA）會被延展並且病毒的主要RNA會被RNAse H降解。
一旦一股完成了，第二股就會從病毒的RNA的一開始進行合成
接下來另外一個引子就會跳到第二股的PBS處，與第一股互補的PBS進行雜交
雙股會被延展並藉由整合酶被併入宿主細胞
製造雙股DNA也牽涉到股的轉移，即從一開始的RNA dependent DNA合成出來較短的DNA轉移至其他基因組模板中的受體，而此受體接下來會藉由反轉錄酶進行DNA-dependent DNA的活化。[6]

反轉錄病毒的RNA在5』端和3』端被重新排列。引子黏接在RNA病毒的位置的區域稱為引子結合區（PBS）。PBS區的5』端稱為U5，而PBS的3』端稱為領先區。tRNA的引子在14和22區的核苷酸被解開且和病毒的RNA與PBS形成鹼基對。事實上PBS在病毒的RNA的5』端上是不正常的，因為反轉錄酶是從3』端合成出DNA，方向是5』到3』(相對於RNA模板)。因此引子和反轉錄酶必須位在病毒的RNA的3』端。為了成功的將之重新定位，需要許多的步驟以及酵素，包含DNA聚合酶，RNAse H以及已解開的的聚合苷酸來參與反應。[7]

HIV的反轉錄酶也有核糖核苷酸酶用來活化，目的是將在合成cDNA的過程中將病毒的RNA降解，如同DNA dependent DNA聚合酶將cDNA股合成為無意義的DNA來組成病毒的雙股DNA中間產物（vDNA）。[8]

在真核生物
自行複製真核細胞的延長基因組稱為反轉錄轉座子，藉由反轉錄酶去移除RNA的其中一個位置。他們在植物和動物中的基因組中大量發現。端粒酶是另外一種反轉錄酶，在許多真核生物，像是有自己的RNA模板的人類中發現，這些RNA會被用來當作DNA複製的模板。 [9]

在原核生物
反轉錄酶亦從細菌的Retron msr RNAs，一種特殊的片段，由反轉錄酶編碼，且拿來合成msDNA。合成DNA時需要引子。在細菌裡，引子的合成是在複製的過程中製造。 [10]

構造
反轉錄酶包含RNA-dependent DNA聚合酶和DNA-polymerase DNA聚合酶，兩者一起用來表現轉錄的過程。在一開始轉錄因子中，反轉錄病毒的反轉錄酶有RNase H家族的重要區域。

複製保真度
反轉錄病毒的生活史中有三種不同的複製系統。第一種，反轉錄酶從病毒的RNA合成出病毒的DNA，進而製造出新的互補DNA。第二種複製方式則是在宿主細胞的DNA聚合酶開始複製黏合上去的病毒DNA後，RNA聚合酶II就會將原病毒的DNA轉錄成之後和病毒顆粒包裝在一起的RNA。因此，突變可以在這些步驟中發生。 [11]

反轉錄酶在將RNA變成DNA時有很高的錯誤率，不像其他的DNA聚合酶，他沒有校正的功能。這種較高的錯誤率相對於有校正的複製過程，可以促進突變的累積。一般市面上由Promega購買到的反轉錄酶，說在AMV中有每17000個鹼基就有一個是突變的，而在M-MLV中每30000個鹼基就有一個是突變的。[12]

除了創造單核甘酸的基因多樣性外，反轉錄酶也在一些步驟初級產物融合或外顯子重組並且做出人造的反義RNA轉錄產物。[13][14]這種「模板的切換」被推測，這種可以完整的在體內中進行反應的反轉錄酶，通常有著可以找出在模式生物中數千個未註明的轉錄產物。[15]

應用

zidovudine（AZT），用於抑制HIV反轉錄酶的藥物的分子結構圖
抗病毒藥物
更多有關抗病毒藥物的細節，請參照反轉錄酶抑制劑。當HIV利用反轉錄酶將基因的物質複製並且產生出新的病毒（部分反轉錄病毒的增殖圈），特殊的藥物被設計成用來阻斷反轉錄酶反應的過程，並且抑制反轉錄病毒的生長，這些藥物被稱作反轉錄酶抑制劑且包含核甘以及核甘酸相似的物質，齊多夫定（多夫），拉米夫定（博路定），和非核甘抑制劑奈韋拉平（維樂命）。

分子生物學
更多有關分子生物學的細節，請參照反轉錄聚合酶連鎖反應。反轉錄酶常用來應用在聚合酶連鎖反應這種研究方式中，以RNA為主的技術稱作反轉錄聚合酶連鎖反應（RT-PCR）。典型的PCR技術只能用來用在DNA上，但是有著反轉錄酶的幫助下，RNA亦可以被反轉錄成DNA，因此使PCR可以分析RNA分子。反轉錄酶也同時被應用在從MRNA製作cDNA基因庫，市面上買的到的反轉錄酶通常在分子生物界裡都是被改良過的。其他酵素可被科學家用來進行複製或者定義RNA。

反轉錄酶也被拿來用在胰島素的製作。藉由將真核細胞的胰島素的mRNA和反轉錄酶注入細菌中，mRNA就可以插入原生生物的基因組裡，大量的胰島素就可被製造，可用來取代從豬隻的胰島萃取等的傳統方式 直接將真核細胞的DNA注入到細菌的染色質裡。在真核細胞mRNA的生產過程中，去除內含子，並且提供一個適當的模板。反轉錄酶將RNA重新編成DNA，因此可以拿來和基因組黏合。

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用蛋白酶分解法製備高鐵含量血紅素複合複合物方法
抽象
本發明公開的一種使用蛋白酶雙重溶解法製備高鐵含量血紅素替代複合物，用兩次酶水解製備血紅素替代物的方法，轉化為蛋白質產生的包裹血紅素，形成血紅素替代複合物；採用兩次蛋白質水解的血紅蛋白，血紅素與蛋白合成產生的肽類結合成血紅素與代謝的複合物（血紅素替代物），這種複合物的結合相當出色，不易將其分離開來，酶分解能夠實現血紅素氟化物中的肽類更進一步分解，提高了血紅素替代中血紅素含量，降低了摻雜的含量，血紅素鐵含量高；由於血紅素有親水性的結合的和覆蓋，使復合物具有一定的親水性，易於降解胃酸，醋酸等酸性溶液，易於消化吸收。