圖一：左至右，胡育朋、洪上程老師、林書顗
本文章於C&EN之報導
當化學家遇見分子生物學家，跨領域合作解決有關生命的問題，是再自然不過的了。追根究底，凡是大自然創造的，細分到最後，就是化學元素。因此，洪上程老師，基因體研究中心鑽研於醣化合物合成多年的研究員；張雯老師，本院分生所的研究員，鑽研痘病毒多年；打從1998年，就是合作伙伴。
這個團隊在六月份的 Nature Chemistry期刊網頁發表有關疱疹病毒研究的成果，不但對於『唇疱疹』的治療提出一個創新的解決方法，更重要的是，洪上程老師是第一位成功地合成結構複雜的八醣肝素分子，首開全球醣化學合成的先例、開創出感染性疾病新藥開發的一個模式、也替病毒研究找到一盞明燈。
硫酸乙醯肝素，英文原名 Heparan Sulfate，以 HS 簡稱，為一線狀的多醣體，它含有多個硫酸根，是一個具有高度負電荷的生物分子。HS廣佈於人體的細胞表面，科學家已經知道的是，當多種病毒入侵人體細胞時，HS扮演一個關鍵的角色，這些病毒包括痘病毒、登革病毒、C型肝炎病毒、以及疱疹病毒（包括水痘病毒）等，當病毒找到細胞表面HS這個受體後，它們會與之產生交互作用，然後穿過細胞膜，進入人體細胞內作複製、繁演的工作。就好像是找到一個門，然後用鑰匙開門進入一樣。
然而，HS是一個含多樣化結構的醣集合體，好像一個含有許多不同入口的閘門，科學家們必需要確切的知道，到底某類病毒是用那一扇門進入的，才能以科學方法找出相對的解決方法。由於這每一扇門都是一個獨特複雜的醣化合物結構，因此，把這些個別的門單獨區分出來，是很重要的。
第一型疱疹病毒（HSV-1）是俗稱為『唇疱疹』的病毒，於2002年，有文獻報導一個與HS有關的八醣分子可能就是疱疹病毒進入人體細胞的”那扇門”，若能取得這個八醣體，將可與疱疹病毒的鞘膜蛋白作用，阻止疱疹病毒侵入宿主細胞。於是，研究團隊決定，由洪老師以人工方式展開這個八醣體的合成工作，張老師則負責取得疱疹病毒株，以及驗證病毒入侵的機制。
圖二：成功合成的八醣分子策略
碳水化合物的分子式為Cn•(H2O)n（n ≧ 3），屬多醇類分子，具有多個氫與氧原子鏈結而成的官能基，以 “–O–H” 表示。同樣的醣分子式，如果O–H基的位向不同時，就成為不同的醣分子。O–H基是醣分子合成時，將多個醣連接在一起的鏈結點，然而，因為最終製備出來的多醣必須在某些特定的鏈結點作組裝，因此，在合成的過程中，化學家就必須先有一個全盤的策略，除了擁有深厚的化學基礎，還要有一套製程，必須先用化學方法將一些不該產生作用的O–H基先保護起來，等到下一個醣接到了正確的位置，再用化學方法把下一個要進行鏈結反應之O–H基的保護拿掉，如此反覆地操作，相當耗時費力，可以想像要建立一個八醣體的難度，是以指數增長。
洪老師選擇這個高挑戰性的研究生涯，起源於他對於醣化學的基本信念。他深深的相信，如果能夠找到組成多醣體的竅門，許多病毒或細菌利用醣為受體的感染病，都將有希望迎刃而解。洪老師表示，登革熱在南部家鄉帶給大家恐慌的震憾經驗，可能是這一切的原動力。
的確，從2002年決定這個專題研究開始，他的團隊一路接力，曾經合成到五個醣的結構，然後，再怎麼也加不上去第六個醣，最後，不得不又從頭做起。2007年，當時洪老師任教於清華大學，曾在自然期刊發表一篇『醣的一鍋法保護』，受到各方矚目。其實，這一路過來，他的團隊不斷的嘗試，一試再試，真得累積出來了硬功夫！
這次的研究發表，包括兩種結構的八醣合成，分別由47個步驟和57個步驟所達成。最後成功合成的這兩個八醣分子，一個是以 [1+6+1] 的策略完成骨架的建立，另一個是以 [3+5] 的方式完成；分別的執行者為林書顗博士與胡育朋博士，倆位目前都是基因體中心的博士後研究員。
這兩種醣化合物，最後由張雯老師實驗室的博士後研究員黃呈彥執行生物實驗，使用猴子的體細胞株Vero，分別與HSV-1病毒株作用。結果顯示，合成物的濃度在每毫升 5.4 微克，以及3.9 微克，即可抑制過半的病毒感染細胞。
圖三：張雯老師
張老師表示，針對『唇疱疹』病毒，能成功的作出八醣的抑制物，就表示針對其他類似的病毒感染，也有希望依法炮製。她對於有朝一日，打造出一整個類似的化合物藥庫，寄與高度的期望。『有別於殺死侵入細胞的病毒，這個策略是將之阻擋於細胞之外，將來可以與其他抗病毒之方法共同使用，或許會有加成的效果。』張老師表示。
有些病毒感染人以後，雖經藥物治療，仍無法完全殺死病毒，例如，疱疹病毒會藏在神經細胞內，一但宿主的免疫力變差，隨時可能又伺機活躍起來。這個研究結果，若能通過製藥相關的層層關卡，就有可能帶給抗病毒新藥開發一個新方向。
本研究論文， “Synthesis of 3-O-sulfonated heparan sulfate octasaccharides that inhibit the herpes simplex virus type 1 host-cell interaction”已可以於網路取得。