本文整理自台湾大学生化科技学系教授许瑞祥受邀於2023年11月25日孙亚夫医学推广基金会举办的「灵芝与养生之最新科学证据学术研讨会」的演讲：小孢子灵芝免疫调节蛋白质GMI的研发现况。主要介绍小孢子灵芝免疫调节蛋白（Ganoderma microsporum immunomodulatory protein，简称GMI）发现的故事，以及截至当时为止已经完成的跟GMI有关的研究开发工作，包括生产制造、安全性分析、活性验证、有效性证据、规格化检测方法等。以下就以第一人称的叙述方式跟各位读者当天的演讲精华。
讲述审订／许瑞祥 记录整理／吴亭瑶 图片来源／吴亭瑶摄影＆许瑞祥提供之演讲投影片与录影
◉开场◉
❖研究灵芝四十余年❖
我的灵芝研究始於1981年还是台大农化所研究生的时候，时至今日已经超过四十年，大致可分为三个阶段：第一个十年主要在做灵芝的杂交育种，提供生产与研究用的灵芝菌株；第二个十年则是以灵芝属DNA的分析跟检测为主，也就是任何灵芝的样品，不管是灵芝的菌丝体、子实体或提取物，只要里面有DNA，就能透过我们的检测平台知道这个样品是不是灵芝，以及来自哪种灵芝。2000年之後我们开始把灵芝里的基因选殖出来做蛋白质表现，并且对这些来自灵芝的特殊蛋白质进行开发应用，GMI即是其中之一。
❖灵芝产品的世代差异❖
来源自灵芝属（Ganoderma）的活性成分有很多种，除了最为人知的多醣体（如PS-G、F3、GL-PS⋯⋯），还有三萜类（如灵芝酸A、灵芝酸B、灵芝酸T⋯⋯）、免疫调节蛋白质（如LZ-8、GMI⋯⋯）等等，为不同的灵芝产品提供了不同的功效来源。
我把灵芝产品分成四个世代：传说有效、听说有效、应该有效和一定有效。所谓「一定有效」的灵芝产品，里面至少有一个活性成分是可以被标示、分析和检测出来；如果这个成分可以检测得到，它所具备的功能就可以在产品对应得到，而GMI就是其中可以让产品一定有效的成分之一。
◉GMI的基本◉
❖发现小孢子灵芝❖
GMI的「GM」是小孢子灵芝拉丁学名「Ganoderma microsporum」的缩写。1982年我在台大的校园捡到一块木头，木头上有子实体原基，我把它带回家养了两个月之後，长出一朵一朵菌伞带青蓝色的子实体，经分离监定後发现它们是全新的灵芝菌种。由於它的孢子（生殖细胞）比其它种类的灵芝都要来得小，因此我把它命名为「小孢子灵芝」，於1989年发表在专门刊载真菌命名和分类的学术期刊《Mycotaxon》。
❖发现GMI❖
如前所述，2000年之後我们开始对灵芝里的特殊基因进行开发应用。我们把各种灵芝里负责表现免疫调节蛋白的基因选殖出来，比对它们的胺基酸序列，结果发现，绝大部分灵芝来源的免疫调节蛋白胺基酸序列都很相似，但有两个胺基酸序列跟日本最早发现的灵芝免疫调节蛋白LZ-8有较大的差异，其中之一就是GMI。
我们把这三种灵芝免疫调节蛋白的胺基酸序列转殖到酵母菌（Pichia pastoris），经过液态培养发酵让酵母菌大量表现这段胺基酸序列做出来的蛋白质，再把蛋白质分离出来进行活性比对，发现GMI的活性比起日本最早发现的灵芝免疫调节蛋白要高出许多，这个结果让我们决定对GMI进行开发。
❖GMI的结构专利❖
首先当然是申请GMI的专利。它跟日本最早专利的LZ-8在胺基酸序列上有明显的不同（下图框起来的部分），具有新颖性、进步性，所以我们才能在2009年拿到GMI的专利。
❖GMI构型特殊，耐热稳定❖
接下来我们把酵母菌生产出来的GMI进行分离、高度纯化、结晶，然後进行监定，发现它的结晶构造是一个四聚体（由四个完全相同的单体结合而成的构造）。
这个结晶构造已被我们登录在蛋白质资料库（protein data bank，简称PDB）里，代号是3KCW；此外 GMI也收录在美国国立卫生研究院（NIH）辖下国家生物技术资讯中心（NCBI）维护的化学物质及其生物活性资料库PubChem，代号是SID: 461501955。因此现在发表GMI文献，在材料说明的部分只要直接注明「PubChem SID: 461501955, PDB ID: 3KCW」即可，不用再多费笔墨唇舌。
2022年一篇发表在《Frontiers in Nutrition》的文献整理了目前已知的真菌来源免疫调节蛋白，该文作者特别指出GMI由於是四聚体（其他蛋白都是二聚体），所以它在所有状态下是最耐热的。换句话说，GMI的特殊构造有利於它在加工、贮存等产过程中保持活性。
❖GMI的量产与检测❖
做完上述基础科研之後，接下来就是要想办法把它量产。所谓的「量产」就是规格化生产到足够的量，让它可以去做大量的动物实验、临床试验或商业应用等等，这是GMI产业化的第一步。
在可以规格化生产之後，要如何检测里面有多少GMI？为此，我们又开发一套可以侦测GMI含量的分析方法，这个分析方法已获得ISO17025认证（国际标准化方法认证），我们的实验室编号是L3300 ，从分析方法到实验室也获得 TAF（财团法人全国认证基金会）认证。也就是说，L3300实验室可以出具检测报告，其所验出来的GMI含量是采用符合国际法承认的分析方法。
◉GMI的功效◉
❖台湾的研究团队❖
在详述GMI的功效之前，我想先让大家知道，这个蛋白在过去十七、八年间，经过阳明交通大学、中山医学大学、中兴大学、中原大学、台北医学大学、台湾大学、荣民总医院、长庚医院、马偕医院、国泰医院等许多老师的研究——我们并没有给他们什麽经费，老实说我们也给不起经费，只是他们觉得GMI是一个值得探究的材料，拿去做研究以後，确认有以下这些效果。
❖GMI功效广泛❖
我把GMI从1982年发现开始，到2023年底为止，所有发表在期刊文献上的功能整理成以下这张图：时间轴上方呈现的是GMI抗癌功能，很明显的，它是一个抗癌机制很全面的功能性蛋白；时间轴下方呈现的GMI功能则是跟神经修复、活化粒线体、黏膜损伤、抗PM2.5、抗新冠病毒有关。
（一）GMI的抗癌功效
❖GMI抗癌登上期刊封面❖
这是第一篇发现GMI能通过诱发细胞自噬进而促使癌细胞程序死亡的报告，由中山医学大学柯俊良教授率领的研究团队发表在2011年的《Autophagy》。这张用老鼠表现的机制图——GMI经口服到老鼠体内可诱发肺腺癌细胞自噬——就被放在期刊封面作为当期的封面故事。
❖GMI的抗癌评价❖
在柯俊良教授确认GMI具有抗肺癌活性之後，2012年我们把GMI送到美国国家卫生研究院（NIH）进行更全面的抗癌活性分析，得到的报告如下表：长条图向上的代表GMI杀癌细胞的能力，向下的代表GMI抑制癌细胞生长的能力。
基本上GMI对美国常见的11种癌，60个癌细胞株，几乎都有抑制或是杀癌细胞的能力，显示GMI有非常广效的抗癌作用。2017年一篇评论性文章甚至明白写道：「GMI是极佳的癌症治疗候选药物。」
❖GMI在癌症的应用❖
癌症是所有致死疾病里面最严重的一个，而GMI在癌症的抑制上已被发现：可以诱导癌细胞程序性死亡、抑制癌细胞生长、抑制肿瘤血管新生，以及抑制癌细胞的侵袭和迁移。也就是说，GMI虽然只是单一成分，但它对癌症的控制却是「全套的」。
截至2023年底，已有17篇GMI抗癌文献发表，其中跟肺癌有关的就占了11篇，口腔癌2篇，膀胱癌1篇，恶性黑色素瘤2篇，脑癌1篇。
❖GMI有多重抗癌机制❖
在GMI的抗癌机制中，最重要就是对於表皮生长因子EGFR的抑制，这也是很多癌症标靶药的作用机制。确认GMI有这项抗癌机制的林东毅教授发现，GMI跟EGFR受体结合後会促使癌细胞把这个受体内吞，诱导癌细胞的程序性死亡，并且抑制癌细胞的侵袭和转移。此外，GMI 还能透过「促凋亡」和「促自噬」的作用机制诱导癌细胞程序性死亡；对於发炎因子诱导的癌细胞侵袭与转移GMI也有抑制作用。
❖GMI可协同免疫疗法❖
GMI还能跟免疫疗法常用药药物「免疫检查点抑制剂」发挥协同作用。癌细胞会给T细胞踩煞车进而逃脱T细胞的攻击，而免疫检查点抑制剂可以阻止T细胞被癌细胞踩煞车，让T细胞可以继续执行杀死癌细胞的任务。
下图是GMI与免疫检查点抑制剂Keytruda在动物体内抑制恶性黑色素细胞瘤转移的效果：单独使用GMI与单独使用Keytruda对於癌细胞转移到肺部的效果非常相近，但两者并用的效果更显着——肿瘤动物的肺几乎就跟正常的肺一样。
❖GMI可协同化疗药与标靶药❖
GMI也跟多种化疗药和标靶药有协同作用。比如柯俊良教授的研究就发现，当顺铂（Cisplatin）跟GMI一起使用的时候，顺铂只需四分之一的量就有一样的效果。顺铂是很毒的化疗药，因此当它的剂量降至四分之一时，病人承担的损伤就会相对减少很多，这是很有意义的。
❖GMI辅助癌患的临床试验❖
以上是用老鼠做出来的实验结果，接下来要跟大家介绍的是两个人体临床试验。
由於GMI是食品和膳食补充品原料，不可能直接用GMI做抗癌的临床试验，因此这两个临床试验都是使用GMI薄荷口含片（Reishimmune-S）产品，当作癌症正规治疗後的辅助治剂。其中在中山医学大学附设医院做的临床试验发现，GMI可以改善头颈癌病人化疗所产生的黏膜损伤；另一个在马偕医院做的临床试验是发现， GMI可以帮助术後乳癌患者自然杀手细胞活性的再活化。
在头颈癌的临床试验里，患者每天吃7片的GMI薄荷口含片（Reishimmune-S），换算下来每人每天会吃2.1 mg的GMI，连续15天之後患者的口腔黏膜炎明显获得改善。口腔黏膜炎会出现嘴破或没有唾液等问题，会对生活品质造成严重的影响，因此GMI改善病人的口腔黏膜炎，的确会让生活品质明显提升。此结果与动物实验中观察到的GMI改善老鼠的肠道黏膜损伤一致。
❖GMI辅助癌患的临床试验❖
至於能否直接拿GMI去跟癌症拼输赢，是个很严肃课题。对於癌末病人，各国现在都有「恩慈疗法」，也就是虽然已经没有标准治疗方法可以进行，但病人仍不愿意放弃，努力寻求其他治疗方法。五年前我跟李医师共同写了《GMI生医蛋白质，抗癌新蓝海》一书，李医师在书的第七章提到了三百个癌症末期无药可医的临床案例使用GMI治疗的经验，这些病人绝大部分在我演讲当下仍然好好的存活着，说明GMI可以让癌症变成慢性病，帮助病人与癌共存。
（二）GMI的其它功效
❖GMI的神经修复作用❖
GMI第二个被评论性文章提出来的功效就是它的神经修复作用。GMI可以抑制神经发炎，也能促进神经细胞修复，光这两个作用就能解决很多神经或脑的问题。
其中要特别提出来说明的是PM2.5造成的神经损伤。科学家发现，老鼠妈妈怀孕期间如果吸入的空气被PM2.5污染，生出来的小老鼠会有异常的表现，像是会有过动或自闭的倾向；如果老鼠妈妈怀孕期间没被PM2.5伤害，生出来的小老鼠就会是正常的。
这件事原本是无解的，可是中原大学招名威和曾嘉仪教授的研究却发现，怀孕期间吸入PM2.5的老鼠妈妈，不管是事前用GMI预防或事後用GMI治疗，都可以大幅提高新生老鼠正常的比例。
❖GMI双向调节免疫❖
GMI最初被发现的时候就是「免疫调节」蛋白质，它本来就会同时调节Th1、Th2 两种免疫反应的翘翘板，因此它也可以被拿来治疗或预防自体免疫失调疾病，或是用於改善体内长期慢性发炎造成血糖失调的糖尿病模式。
❖GMI活化、修复粒线体❖
另外GMI还被证明可以活化粒线体。为什麽年纪大的人会有肌少症？为什麽癌症恶体质病会这麽严重，就是因为肌肉无法增生，其背後因素很多都跟粒线体有关。
粒线体失常就像电瓶坏掉车子发动不了，而阳明交通大学罗正泛教授的研究结果告诉我们，GMI可以修复粒线体，粒线体修复後就可以让肌原母细胞再次分裂，新的肌肉纤维就可以长出来，对於治疗或预防肌少症或恶体质病都有帮助。
❖GMI加速口腔黏膜修复❖
很多人都有嘴破的经验，这是因为免疫失调所导致，要好通常需要一两个礼拜，可是我们跟国泰医院口腔外科的合作却发现，患者在使用GMI使用之後，不仅疼痛在一分钟後快速改善，几天之内就修复完全了。
❖GMI解决皮肤问题❖
另外，我们还跟国泰医院整型外科合作，开发GMI凝胶的原型产品，让那些有皮肤问题的人使用，结果不管是对於烫伤、抓伤、褥疮、化疗造成的皮肤过敏、毛虫过敏、一般性的皮肤过敏、荨麻疹或是指沟炎，GMI凝胶都能让症状快速减轻或缓解。
❖GMI修复难癒合伤口❖
但真正令人大开眼界的是GMI做成凝胶後对糖尿病患难癒合伤口带来的作用。当时医生判断这个病人的伤口必须再次截肢，因此病人同意先用GMI凝胶试试看，没想到大概擦了三个月左右，他的伤口几乎完全癒合，伤口周围的皮肤问题也获得显着缓解。
❖GMI抗新冠病毒❖
过去几年新冠病毒（SARS-Cov-2）肆虐全球，如何预防或治疗COVID-19也在那几年间变成非常热门的研究题目，阳明交通大学传统医学研究所就是台湾当时致力这方面研究的主要学术机构之一。该所的林东毅教授在无意中发现，GMI可以抑制新冠病毒入侵，简单来说就是GMI可以让细胞把病毒入侵必经的ACE2受体收起来，使病毒不得其门而入了。
此外，GMI还可以降低多种突变型新病病毒株感染细胞的机会，并且减少感染动物体内的发炎反应，预防「细胞激素风暴（免疫风暴）」的发生。也就是说，GMI从预防感染到避免肺纤维化全都做得到，这些研究成果让林东毅团队斩获2022年各大国际发明奬的金奖，也让我们看到了GMI抗病毒的潜力。
◉GMI的安全性◉
❖GMI安全性的初探：提高猪只换肉率&抗病毒能力❖
GMI有那麽多功效，但它到底要怎麽用？它到底安不安全？
十几年前当我们第一次把GMI生产出来後，由於还不确定GMI有什麽用，就拿给一个家里养猪场的朋友做实验：共有五十几只离乳小猪参与实验，母的吃含有GMI的饲料，公的只吃一般饲料。正常情况公猪会长得比母猪大只，所以当时养猪场的主人就订了一个判断指标——只要母猪跟公猪长一样大就算GMI有效。
四十天之後，我们同事拍了照片回来，一看才发现母猪体型竟比公猪多了一个屁股，而且毛色也跟公猪不一样。牠们都养在同一个兽栏里，只是中间隔开，生长环境和吃的东西都一样，只差有没有GMI。我们还请畜牧专家前去监定，他发现很有趣的是，小公猪有轮状病毒感染，可是小母猪没有，这表示GMI不只让牠们的换肉率不一样，免疫功能也不一样。
❖GMI安全性的正规评估❖
为了确认GMI能否当作食品原料，我们就把GMI送去做所有要求作为食品原料安全性的体内实验、体外实验，以及用於皮肤作为化妆品原料的安全性实验，并把结果送交美国FDA和台湾申请GMI作为食品原料的许可。
❖GMI的安全性获官方认可❖
2020年我们拿到美国FDA对於GMI作为「新膳食成分（New Dietary Ingredients）」的无保留意见推荐函NDI 1133。这个推荐函的意义是，他们接受GMI的安全性，而且GMI可以进到美国作为膳食补充品的原料。2022年2月16日GMI也通过了卫福部的非传统性食品原料的查验登记，也就是从这一天开始GMI可以在台湾作为食品原料生产贩售。
❖GMI如日常食物般安全❖
2022年5月，我们把GMI做过的所有毒理试验和安全性试验结果，发表在国际期刊《Toxicology Reports》，所有动物实验即使是用到实验要求的最高剂量也没出现不良反应，换算成人的每日容许摄取量已经超过60 mg。
◉展望GMI◉
❖GMI的功效总结❖
GMI经过这麽多老师的努力，让我们看到了这麽一个单一成分，竟然有这麽多功效：不只能治已病（防癌抗癌、伤口修复），还能治欲病（抗氧化、神经再生、抗PM2.5、保护黏膜、增肌造肉），更能治未病（透过免疫调节、干细胞增生来预防疾病），而且这些功效都有实际案例佐证，也有科学文献支撑。
简单结论，就是有一个「确定的」而不是「想像中」的多功能医药蛋白质，它的构造清清楚楚，可以很有效的调节免疫反应，也能很有效的修复细胞让细胞再生，要用多少剂量才会有效也都清楚，是具备安全性与合法性的食品和化妆品原料，随时准备好被开发成产品上市。这就是今天我跟大家分享的故事。
❖GMI的产品布局❖
GMI可以作为动物饲料，可以给宠物吃，可以给人吃，也可以当作化妆品。我们通过了台湾食品法规的时候，同时我们也拿到了美国、欧盟、日本的化妆品添加许可。当然，在座的各位如果能够扶我们一把来做新药开发，无疑是我今天最大的期望。
❖感谢聆听❖
以上是我的报告，所有我今天讲的内容和文献，各位都可以在GMI健康生技网（www.gmibio.com）找到。如果各位还有任何问题，欢迎提出来，我会尽量回答。谢谢各位！
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◉附录◉
2023年11月25日孙亚夫医学推广基金会举办的「灵芝与养生之最新科学证据学术研讨会」的演讲假台大医院国际会议中心举行，许瑞祥主讲的〈小孢子灵芝免疫调节蛋白质的研发成果〉由孙亚夫医学推广基金会董事长、阳明交通大学医学院教授何桡通（下图右）主持。更多会议当天的影像记录请见基金会网站活动花絮；本演讲的论文摘要详见文末。
