洪上程

中央研究院 基因體研究中心     特聘研究員

研究主題:

● 開發醣之「一鍋化位向選擇保護」和「一鍋化立體選擇鏈結」反應

● 合成細胞表面結構複雜之寡醣分子庫以探討它們與疾病有關之蛋白的作用關係

 學歷:

● 國立清華大學化學系      學士        (1983年09月~ 1987年06月)

● 國立清華大學化學系      博士        (1987年09月~ 1992年06月)

 

經歷:

● 美國加州大學柏克萊分校化學系 博士後研究           (1994年06月~ 1995年06月)

● 美國史克利普斯學院化學系     博士後研究         (1995年07月~ 1998年04月)

● 中央研究院化學研究所         助、副研究員       (1998年05月~ 2005年01月)

● 國立清華大學化學系           副、正、特聘教授  (2005年02月~ 2009年01月)

● 中央研究院基因體研究中心     研究員            (2009年02月~ 2012年06月)

● 中央研究院基因體研究中心     特聘研究員        (2012年07月~ 至今)

● 中央研究院基因體研究中心     特聘研究員兼主任  (2016年07月~ 2022年07月)

研究摘要:

細胞表面醣體扮演很多細胞對外交互作用的重要角色,與病毒和細菌的感染、幹細胞分化、癌轉移、以及神經退化性疾病等息息相關。儘管碳水化合物對人類健康極為重要,但其在生物系統的角色仍然瞭解很少,主要是缺乏有效方法以取得純且足夠量的醣分子來進行研究,洪上程博士的團隊開發許多新穎的方法以製備碳水化合物,特別是複雜的細胞表面葡胺聚醣分子,經由探討這些特定寡醣與疾病有關之蛋白的結合,能闡述醣與蛋白之間最根本的識別元素,並能提供重要的分子資訊,以開發新藥和新診斷方法來對抗疾病。

 

研究進度:

洪博士首創「醣一鍋化位向選擇保護」以製備醣建構單元和「醣一鍋化立體選擇鏈結」以合成寡醣,這些方法包括巧妙的保護基設計,使一鍋化反應得以在互不干擾的情況下進行,以得到各式各樣不同的醣建構單元,並用來進行一鍋化組合反應製備寡醣分子庫,這項高效率且具實用性的技術具有許多優點,一些進展簡述如下:

● 大幅降低肝素類抗血栓藥物磺達肝癸鈉。

● 提供了發明抗病毒藥物的新機會,包括抑制流感病毒H1N1感染宿主細胞的唾液酸三醣分子和抑制疱疹一型病毒感染的肝素八醣體。

● 第一位製備全部15N和13C同位素標記的肝素八醣分子,並利用核磁共振光譜儀解析它與結核桿菌鞘膜蛋白HBHA之複合體的三度空間結構,這項工作引導他們合成一個特定的肝素十六醣分子可以用來抓取及檢測活的結核桿菌,並作為結核患者服用抗生素治療時的診斷工具。

● 第一位合成結核桿菌鞘膜上具有四條脂鏈並有免疫調節活性之最複雜醣脂體PIM6。

● 發展發散式合成方法以製備48個細胞表面肝素雙醣,並偵測它們抑制癌細胞纖維母細胞生長因子的活性,經X光單晶繞射技術解析它們與複合體的三度空間結構,打破過去所瞭解至少需要四個醣單元的認知。

● 在與國際團隊合作神經退化性疾病方面,合成多硫酸根肝素八醣分子能抑制硫酸軟骨素與 PTPRσ結合,讓受損的脊髓神經軸突能繼續生長。另外,利用固態核磁共振光譜儀研究肝素八醣分子對阿茲海默症相關之Aβ-42聚合的影響,並開發具有磷酸根的肝素四醣類似物以抑制Aβ-42與肝素的聚合。

 

人才培育:

● 國內大學或研究單位擔任教職:6位

● 印度理工大學孟買分校擔任教職:1位

● 國內外產業:多位碩士生、博士生、研究助理和博士後研究員

 

專利:

● “Methods of Preparing Optically Pure Sugars”, 2001, US 6,294,666.

● “Orthogonally Protected Disaccharide Building Blocks for Synthesis of Heparin Oligosaccharides”, 2009, US 7,582,737.

● “Orthogonally Protected Disaccharide Building Blocks for Synthesis of Heparin”, 2010, US 7,655,769.

● “Method for Preparing Hexose Derivatives”, 2011, US 7,985,856.

● “Methods and Intermediates for the Preparation of Fondaparinux”, 2017, US 9,822,140.

 

技轉:

● “Method for Preparing Hexose Derivatives”, US Patent 7985856 (2011). Transfer to ScinoPharm Taiwan, Ltd. (台灣神隆股份有限公司), Upfront Fee: $ 2,000,000 NT dollars (2014); Royalty Fee: $ 2,000,000 NT dollars (2021), $ 2,000,000 NT dollars (2022), $ 2,000,000 NT dollars (2023).

● “Methods and Intermediates for the Preparation of Fondaparinux”, US Patent 9,822,140 (2017). Transfer to SynthTech Inc. (馨德生技股份有限公司), Upfront Fee: $ 2,000,000 NT dollars (2021).

 

得獎:

● 2003年:國科會吳大猷先生紀念獎

● 2004年:國科會傑出研究獎

● 2008年:第6屆有庠科技論文獎

● 2008年:國立清華大學傑出教學獎

● 2009年:中央研究院深耕研究員獎

● 2009年:中山學術著作獎

● 2009年:國科會傑出研究獎

● 2010年:傑出人才基金會傑出人才講座

● 2010年:第17屆東元獎

● 2011年:第7屆永信李天德卓越醫藥科技獎

● 2012年:第56屆教育部學術獎

● 2012年:國科會傑出研究獎

● 2013年:侯金堆傑出榮譽獎

● 2014年:日本水谷糖質基金會研究獎

● 2014年:以色列理工學院David Ginsburg紀念獎

● 2014年:中央研究院深耕研究員獎

● 2015年:國科會傑出技轉貢獻獎

● 2016年:中國化學學會學術獎

● 2016年:國家生技醫療產業策進會十三屆國家新創獎

● 2016年:國科會學術攻頂計畫獎

● 2017年:第27屆王民寧傑出貢獻獎

● 2017年:國科會未來科技突破獎

● 2021年:國科會未來科技獎

● 2021年:國科會學術攻頂計畫獎

● 2023年:台灣生技醫藥發展基金會生技講座

● 2024年:日本水谷糖質基金會研究獎