在歷史的轉捩點上,有些發現悄然改變世界,有些則掀起整個世紀的醫學革命。1984 年,一則發表於《The Lancet》的論文,讓醫界開始重新審視「胃潰瘍」的真正成因;那是一場從顯微鏡下出發、顛覆百年醫學教科書的科學叛逆。四十年後,帶領台灣在這場革命中走在世界前端的,是國立臺灣大學醫學院附設醫院院長──吳明賢教授。

在 2025 年抗體藥物暨前瞻生醫新知研討會中,他以一場題為〈從細菌致病到細菌治病〉(From Germ Theory to Germ Therapy)的專題演講,回顧幽門螺旋桿菌如何由不被重視的「慢性發炎元兇」,成為防治胃癌的關鍵標靶;更以馬祖除菌計畫、腸道菌群研究與次世代益生菌開發為例,勾勒出台灣在國際轉譯醫學舞台上的策略實踐與未竟挑戰。這不只是病原學的故事,而是一場關於「認識菌,也用菌治病」的新醫學思維革命。
微生物學的覺醒:從幽門螺旋桿菌到精準治療
在現代醫學史上,顯微鏡下的發現屢次改變人類對健康與疾病的理解。從荷蘭微生物學先驅 Leeuwenhoek 首次觀察到微生物開始,到 Robert Koch 提出「科霍氏法則」證明細菌可致病,這段黃金時期(1857–1914)確立細菌學說(Germ Theory)在現代醫學的根基。
這條歷史軸線在 1984 年迎來重大轉折。澳洲醫師 Barry Marshall 與病理學家 Robin Warren 首度在《The Lancet》發表論文,指出一種曲狀螺旋桿菌——幽門螺旋桿菌(Helicobacter pylori)是慢性胃炎與消化性潰瘍的主因。為了證明此菌具致病性,Marshall 更親自飲下該菌培養液,發展出急性胃炎,符合 Koch’s Postulates 的實驗要求。
1988 年,兩人進一步透過雙盲臨床試驗,證實抗生素聯合療法(含鉍劑 + tinidazole)比單純使用制酸劑(如 cimetidine)更有效,治癒率達 92%,並大幅降低潰瘍復發率,這一結果再度發表於《The Lancet》上。此突破徹底推翻過往認為胃潰瘍來自「緊張、焦慮與辛辣食物」(俗稱 Hurry, Worry, Curry)的傳統觀念,也動搖當時流行的胃部切除術(gastrectomy)與長期制酸療法。
2005 年,Marshall 與 Warren 榮獲諾貝爾生理醫學獎,象徵微生物學從「殺菌」走向「理解菌」的時代來臨。然而正如吳明賢教授在本次演講中所強調,這場醫學革命並未就此結束。因為即便我們已掌握「H. pylori 可致病」的證據,但仍有許多未解之謎等待釐清:為何僅部分感染者會進展為胃癌或淋巴瘤?我們是否能提前識別高風險者?又該如何整合臨床試驗、公共衛生與基因資料庫,發展出有效的預防策略?
正是在這樣的問題驅動下,臺灣的研究團隊,特別是由吳明賢醫師領導的台大 Hp Study Group 開始以跨學科模式深入探索 H. pylori 的毒力基因(如 cagA、vacA、babA)與宿主體質(如 IL-10、TNF-α、HLA-DQB1)的交互作用,並針對台灣族群設計專屬的除菌療法。
更具全球意義的,則是由吳明賢主導、長期於馬祖地區進行的「幽門桿菌群體根除與胃癌預防計畫」,透過吹氣測試(13C-UBT)篩檢搭配除菌與追蹤內視鏡,實證胃癌發生率下降達 53%,死亡率降低 25%,研究成果成為 2019 年與 2024 年兩屆「Taipei Global Consensus」制定全球防癌策略的核心依據。從「細菌致病論」到「細菌轉譯應用」,這場由幽門螺旋桿菌引發的科學與臨床革命,已不僅是個體疾病的轉機,更是全球公共衛生策略的嶄新範式。
腸道菌相的密碼:解鎖個人化醫療的鑰匙
當醫學從「病原體導致疾病」的單因論,邁入「菌相生態影響健康」的系統觀時,腸道菌群不再只是無名共生者,而是健康狀態的積極參與者。吳明賢教授指出:「我們人體僅有 10% 是人類細胞,90% 是細菌。」這句話反映出近年微生物體醫學(microbiome medicine)的核心觀點——人類是行走的生物反應器(walking bioreactor)。
這些腸道菌參與我們每日的代謝反應、免疫平衡、神經調節與屏障維持。研究發現,菌群代謝產物如短鏈脂肪酸(SCFA)、脂多醣(LPS)、TMAO 等,與肥胖、糖尿病、心血管疾病乃至神經退化疾病皆有關聯。
其中最具代表性的代謝物即為 TMAO(trimethylamine N-oxide),該物質源自紅肉與海鮮中的肉鹼(carnitine)與膽鹼(choline)經腸道菌群代謝為 TMA,再經肝臟 FMO 酵素轉換為 TMAO。台灣團隊開發的「口服肉鹼挑戰測試」(Oral Carnitine Challenge Test, OCCT),可精準預測個體是否為高 TMAO 表現型,並透過腸道菌分析找出具 gbu 基因之關鍵菌種群落。
這些研究登上《Gut》《Microbiome》《Gut Microbes》等頂尖期刊,並建立一套結合腸道菌相、代謝物濃度與機器學習模型的個人化營養建議系統,讓預防心血管疾病不再只靠膽固醇數字,而是建立在精準菌相分析之上。
同時,研究也發現腸道菌對神經與情緒的影響,即所謂「腸腦軸」(gut-brain axis),與巴金森氏症(Parkinson’s disease)病程進展、發炎反應與 LRRK2 表現高度相關。這些發現進一步證實腸道菌並非僅止於消化,而可能決定中樞神經健康。
吳教授進一步指出,透過建立國家級微生物體研究平台(由臺大醫院與中研院共同主導),結合 NGS 定序、代謝體分析(metabolomics)、無菌小鼠模型與標準化臨床樣本庫,台灣正逐步成為亞洲菌相研究重鎮。未來的健康照護,得以從「一體適用」走向「一人一策」。
新藥與次世代益生菌的未來圖譜
當代醫療正迎來第三波微生物革命:從「抗菌藥物」走向「微菌藥物」。吳明賢教授提到,未來新藥的型態可能不再是分子藥,而是活的、設計過的微生物,也就是「活菌生物製劑」(Live Biotherapeutic Products, LBPs)。
這些新一代益生菌不僅包含傳統 Lactobacillus 與 Bifidobacterium,也涵蓋已證實可改善代謝症候群、第二型糖尿病的 Akkermansia muciniphila、Faecalibacterium prausnitzii 等功能菌株。台灣研究團隊已成功自亞洲人菌相中分離出 110 株具潛力的 AKK 菌種,部分菌株已進入動物實驗並展現抗發炎與降 TMAO 能力,未來預期可進一步進入人體臨床試驗。
除了活菌應用,另一方向為「後生元療法」(Postbiotics),也就是直接使用益生菌的代謝產物如 SCFA、indole、吲哚酸等作為干預因子,迴避傳統益生菌在腸道定殖的不確定性。
至於更前沿的領域,還包括透過 CRISPR 編輯製造工程菌,專一降解有害代謝物或釋放特定調節物質的精準菌株,以及菌相模擬物(synthetic microbiota)與多菌複方策略。這些方法已開始進入第一期與第二期臨床試驗。
臺灣在這波浪潮中也並未缺席。例如針對中研院沈哲鯤院士長壽小鼠模型 Klf1(K74R),研究發現該基因雖可展現抗癌與延壽功能,但當其腸道菌群遭抗生素破壞時,功能即告失效,顯示菌群共生對功能基因表現至關重要。
最後,吳教授也強調:「食物可以當藥,但藥不能當食物。」例如大蒜中的活性硫化物可有效抑制 TMAO 合成,但需以生食為佳,煮熟則活性大減;又如乳化劑與加工食品可能破壞菌相穩定,引發腸漏與慢性發炎。
因此,未來的健康策略應從飲食、菌相與代謝三軸同時介入,建構一個以微生物為中心的全人醫學新範式。從 Germ Theory 到 Germ Therapy,是百年醫學思維遷徙,更是下一世代生醫發展序曲。