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IOB |
蔡孟勳 助理教授 Tsai, Mong-Hsun (Assistant Professor) E-mail: motion_tsai@yahoo.com.tw 專長︰ 生物資訊 / 細胞生物學 / 生物晶片 / 輻射生物學 連絡： 生物科技所 405; Tel: 3366-6009, 6010 |
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學歷 |
台灣大學 動物學系 學士 (1989/9~1993/6) 清華大學 輻射生物研究所 碩士 (1993/9~1995/6) 陽明大學 公共衛生研究所 環境衛生組 博士 (1996/9~2001/8) |
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相關經歷 |
台大基因體醫學研究中心 微陣列實驗室 博士後研究 (2004/11~2006) 美國國家衛生研究院 輻射生物研究所 博士後研究 (2001/10~2004/9) 陽明大學 公共衛生研究所 研究助理 (1996/9~2001/8) |
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研究計畫 |
未來研究計畫簡介 自 2001 年加入美國國家衛生研究院參與基因晶片實驗室，其間習得生物晶片製作、分析與生物資訊等相關的研究，並發表數篇利用基因晶片的研究報告。於 2004 年底至台大基因體醫學中心任職博士後研究，並利用在美學習的生物晶片與生物資訊學相關的知識，於台大基因體醫學中心的微陣列核心實驗室建立人類兩萬點 oligo 基因晶片，並服務國內相關的研究人員。因此，本人未來的研究計畫將會繼續從事與基因晶片相關的研究，並且開發新形式的生物晶片。 其研究計畫簡介如下： 1. 奈米粒子生物毒性以及基因毒性之探討 奈米化產品已普及於我們的生活之中，從化妝品、防曬用品、體育用品到電池、電子產品等，甚至軍事用途，其材料則以二氧化鈦 (titanium dioxide) 奈米粒子的用途最為廣泛。然而，奈米粒子對生物體的毒性與危害至今仍未被研究的十分透徹。目前有些許的研究報告指出奈米粒子具有生物毒性，主要是因為奈米粒子能產生 ROS (Reactive Oxygen Species)，透過 ROS 造成細胞的氧化傷害，如 DNA 斷裂等。或是奈米粒子也可以經由巨噬細胞的胞嗜作用而升高細胞的氧化壓力，進而引起發炎反應。因此面對迅速發展的奈米科技，及其可能衍生的各種問題，我們則需要預先瞭解以及預防。然而奈米粒子生物毒性相關的研究並不多見，而且奈米粒子對生物體的毒性也不明確，因此，奈米粒子誘發的生物毒性以及細胞針對奈米粒子的反應都值的進一步的研究。 除了可以利用傳統的方式如 Colony formation assay 或是如 MTT assay 來測量奈米粒子的細胞毒性外，奈米粒子所誘發的基因變化，也可以利用基因晶片來測量。而基因晶片 (DNA microarray) 是近年來被廣泛應用在同時觀察大量的基因之表現，為找出特定基因調控極為方便、快速與可靠的方法。因此，利用基因晶片大量分析基因表現之特性，分析奈米粒子對人類細胞的細胞毒性 (cytotoxicity) 與基因毒性 (genotoxicity)，並找出奈米粒子所誘發之特定基因，以建立奈米粒子之生物指標 (biomarker)，並進而研究二氧化鈦奈米粒子對人體細胞的生理機制之影響，以求能早期偵測並預防二氧化鈦奈米粒子的生物毒性，希望能減低甚或避免二氧化鈦奈米粒子所可能造成的勞工安全衛生的危害。 2. 利用基因晶片鑑定肺炎分期的生物指標 而基因晶片的除了在基礎研究上的應用外，在醫療上的應用更是廣大。根據衛生署的統計資料顯示，自 1982 年 (民國 71 年）以來，惡性腫瘤就已經躍居國內十大死亡原因的首位。其中，肺癌僅次於肝癌，排名第二，每十萬人當中的標準死亡率為 30.63。肺癌是所有因惡性腫瘤造成死亡中增加速度最顯著的一種癌症，且仍維持一定的成長趨勢。因為在肺癌早期並沒有明顯的臨床病徵，因此無法早期發現，85％ 的病人在被發現肺癌時，已經有了局部淋巴侵襲或甚至遠端轉移 (metastasis)，這導致治療的困難與五年整體存活率僅 15％ 的殘酷現實。不易早期發現與高度的侵襲及轉移性，是導致存活率低的兩大主要原因。 癌症分期的目的主要是要讓醫師間便於決定治療方式與提供預後參考，肺癌分期主要是靠 TNM 來衡量：T是描述腫瘤本體的狀況，N為轉移到淋巴結的情形，M則指腫瘤有無遠端轉移 (Harrison’s Principles of Internal Medicine, 15/e (2001), pp.565)，可分類成 IA, IB, IIA, IIB, IIIA, IIIB, IV。然而在肺癌分期的診斷上，雖然第一期的腫瘤尚在肺臟內部未轉移至淋巴結，但是從流行病學的研究發現第一期病患治療後的 5 年存活率只有 40 至 60%，而第二期的肺癌腫瘤病患治療後的5年存活率甚至降至 25 至 55%。從臨床的診斷來作為肺癌分期判斷的標準似乎還有所缺失。因此利用分子層次的生物指標來做正確肺癌分期的診斷，使醫生能正確的決定治療方式，則極具實際應用之價值。因此利用生物晶片可以分析大量基因變化的特性，將分析尚未接受治療、不同分期的肺癌病患周邊血液的基因變化，並與健康的對照族群相互比較，找出不同分期的特定基因指標。並追蹤調查病患術後結果，將結果與基因晶片分析所得的指標基因做相關分析，期待找出更專一且準確的肺癌分期指標。 由於微陣列是一強大分析基因變化的工具，因此極為適合用於基因檢測或是染體體變異檢測。而本人建立的人類兩萬點 oligo 基因晶片則提供一個良好的系統，因此希望將來能與臨床醫師一起合作，針對特定疾病或是癌症如子宮頸癌等，檢測治療前與接受治療如化學治療或是放射線治療後，基因的變化，並利用統計模式來分析基因變化與治療效果的關係，以找出與治療相關的特定指標基因。這些指標基因將可與臨床結合來預測治療結果。 3. 利用 array CGH 探討癌化細胞染色體變異 而利用 array CGH 的方式來分析各種不同癌症組織的中染色體變異情形，則是探討細胞癌化的一種重要分析方法。利用 array CGH 不僅可以提高偵測的解析度，還可以增加偵測的準確度。因此利用現有的基因晶片與臨床醫師合作，探討細胞癌化的過程中基因突變的變化，則是另外一個研究的興趣所在。其基因突變的結果還可以跟基因表現的變化互相比較，以找出細胞癌化過程中基因突變所扮演的角色。對於了解癌症發生以及治療都可以有相當的幫助。 4. 發展檢測用蛋白質晶片 除了基因晶片外，蛋白質晶片也是未來發展的趨勢之一。本人現在已經與基因體中心的蛋白質體核心實驗室主持人周綠蘋教授合作，發展實驗室檢測用抗原晶片。其初步成果已經證實可以利用現有之微陣列打點系統製作蛋白質晶片，相信在不久的將來，必定可以製作出高品質的蛋白質晶片。
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研究成果目錄 |
期刊論文 1. M.H. Tsai, B.F. Hwang, J.S. Hwang and W.P. Chang, 1998, Modeling change in lymphocyte micronucleus frequencies post cessation of exposure from radioavtive buildings in a human population. Diagnosis and Treatment of Radiation Imjury. DOE/EU/ISPN/ERU Series. 2. W.P. Chang, M.S. Tsai, J.S. Hwang, Y.A. Lin, W.A. Hsieh and S.Y. Hwang. 1999, Follow-up in the micronucleus frequencies and its subsets in human population with chronic low-dose irradiation exposure. Mutation research, Vol. 428, 99-105. 3. W.P. Chang, W.A. Hsieh, D.P. Chen, Y.A. Lin, J.S. Hwang, J.J. Hwang, M.H. Tsai and B.F. Hwang, 1999, Chang in centromeric and acentromeric micronucleus frequencies in human populations after chronic radiation exposure. Mutagenesis, Vol. 14:4, 427-432. 4. M.H. Tsai, J.S., Hwang, K.C. Chen, Y.P. Lin, W.A. Hsieh, W.P. Chang, 2001, Dynamics of changes in micronucleus frequencies in subjects post cessation of chronic low-dose radiation exposure. Mutagenesis, Vol. 16:3, 251-255 5. M.H. Tsai, S.K. Chen, C.H. Lin, J.J. Hwang and W.P. Chang. 2001, Determination of 8-oxoguanine on single cell nucleus in g-irradiated mammalian cells. Radiation Research Vol. 155, 832-836. 6. Y. E. Chuang, Y. Chen, G.V.R. Chandramouli, J.A. Cook, D. Coffin, M.H. Tsai, W. DeGraff, H. Yan, S. Zhao, A. Russo, E. Liu, and J.B. Michell. 2002, Gene expression following treatment with hydrogen peroxide, menadione, or t-butyl hydroperoxide in breast cancer cells. Cancer Research, Vol. 62:21, 6246-6254. 7. M.H. Jen, J.J. Hwang, J.Y. Yang, Y.B. Nabyvanets, W.A. Hsieh, M.H. Tsai, S.D. Guo, W.P. Chang. 2002, Micronuclei and nuclear anomalies in urinary exfoliated cells of subjects in radionuclide-contaminated regions. Mutation Research, Vol 520:1-2, 39-46. 8. S.K. Chen, W.A. Hsieh, M.H. Tsai, A.I. Hong, Y.H. Wei, W.P. Chang. 2003, Age-associated decrease of oxidative repair enzymes, human 8-oxoguanine DNA glycosylases (hOgg1), in human aging. J Radiation Research (Tokyo), Vol. 44:1, 31-5. 9. H. Ge, Y.Y. Chuang, S. Zhao, M. Tong, M.H. Tsai, J.J. Temenak, A.L. Richards, W.M. Ching. 2004, Comparative genomics of Rickettsia prowazekii Madrid E and Berinl strains. Journal of Bacteriology, Vol. 186:2, 556-65. 10. L. Xing, W.E. Burgan, M.A. Cerra, E.Y. Chang, M.H. Tsai, P.J. Tofilon, K. Camphausen. 2004, Transcriptional signature of flavopiridol-induced tumor cell death. Molecular Cancer Therapeutics, Vol 3:7, 861-72. 11. W.Y. Guo, H.C. pan, H. M. Wu, W. A. Hsieh, M.H. Tsai, Y.M. Chow, W.Y. Chung, C.Y. Shiau, S.K. Chen and W.P. Chang, 2004, Individuals' Leukocyte DNA Double-Strand Break Repair as an Indicator of Radiosurgery Responses for Cerebral Arteriovenous Malformations. J radiation Research, Vol. 45:2, 269-74. 12. M. Lu, J. Suen, C. Frias, M.H. Tsai, E.Y. Chuang, and S.L. Zeichner. 2004, Dissection of the Kaposi's Sarcoma-associated Herpesvirus Gene Expression Program Using the Viral DNA Replication Inhibitor Cidofovir. Journal of Virology, Vol 78:24, 13637-13652. 13. M.H. Tsai, H.Yan, X. Chen, G.V.R. Chandramouli, S. Zhao, D. Coffin, C.N. Coleman, J.B. Mitchell, and E.Y. Chuang. 2005, Evaluation of Hybridization Conditions for Spotted Oligonucleotide Based DNA Microarrays, Molecular Biotechnology, Vol 29(3), 221-224. 14. M.H. Tsai, X. Chen, G.V.R. Chandramouli, Y. Chen, H. Yan, S. Zhao, H.L. Liber, C.N. Coleman, J.B. Mitchell, and E.Y. Chuang. 2006, Transcriptional responses to ionizing radiation reveal p53R2 protects against radiation-induced mutagenesis in human lymphoblastoid cells, Oncogene, Vol 25(4), 622-632. 15. Eric Y. Chuang, Xi Chen, Mong-Hsun Tsai, Hailing Yan, Chuan-Yuan Li, James B. Mitchell, Hatsumi Nagasawa, Joel Bedford, and John B. Little. 2006, Abnormal Gene Expression Profiles in Unaffected Parents of Patients with Hereditary Type Retinoblastoma, Cancer Research (in press). 16. John A. Cook, Eric Y. Chuang, Mong-Hsun Tsai, Debbie Coffin, William DeGraff, Anastasia L. Sowers, and James B. Mitchell. 2006, Radiation-Induced Changes in Gene Expression Profiles for the SCC VII Tumor Cells Gronw In Vitro and In Vivo, Antioxidants and Redox Signaling (in press).
研討會論文 1. M.H. Tsai, and W.P. Chang, 2000, Association of P53 protein and micronucleation in human peripheral lymphocyte post gamma-irradiation, AACR 91st annual meeting, (poster). 2. M.H. Tsai, and W.P. Chang, 2000, Analysis of lymphocyte micronucleus frequencies and their TP53 contents in chronic gamma-irradiated human subjects, EMS 31st annual meeting, (poster). 3. M.H. Tsai, X. Chen, G.V.R. Chandramouli, Y. Chen, H. Yan, S. Zhao, H.L. Liber, C.N. Coleman, J.B. Mitchell, and E.Y. Chuang, 2004, Gene Expression Profiles Following Radiation in Different p53 status Human Lymphoblast Cell Lines Revealed p53R2 Protein Plays a Role in Radiation-Induced Mutagenesis, the 4th annual fellows and young investigators retreat, Award winner (oral).
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