國立中正大學生命科學系 | 分子生物研究所

周正中 Cheng-Chung Chou

168, University Road, Min-Hsiung Chia-Yi Taiwan, R. O. C.
Tel: (05) 2720411 ext. 66506(Office) , 61517(Lab)
Fax: (05) 2722871
Email: bioccc@ccu.edu.tw
- Lab
- Education
  
  Ph.D. Dept. of Chemical Engineering, Univ. of Maryland-College Park
- Professional Experience
  
  95/08 ~ Present　助理教授　　　國立中正大學生命科學系暨分子生物研究所暨生物醫學研究所
  96/01 ~ Present　兼任副研究員　國家生技醫療產業策進會
- Speciality
  
  (1) Molecular diagnostics
  (2) Biochips
  (3) Bioinformatics
  (4) Systems biology
  (5) Genomics
- Research Project
  
  「全新禽流感及新型流感快速檢驗試劑之開發 (96-2321-B-194-001-MY2)」
  　　─　主持人　[國科會禽流感及新型流感計畫(96/08~98/07)]。
  「生技產業數位化資源共享平台建置開發III (96-3112-B-194-002-)」
  　　─　共同主持人　[基因體醫學國家型產學合作計畫 (96/05~97/04)]。
  「探討巨噬細胞、支氣管表皮細胞和T細胞彼此間交互作用如何調控奈米碳管所引起的細胞毒性的分子機制 (96-2314-B-194-001-)」
  　　─　主持人　[國科會專題計畫(96/08~97/07)]。
  「全新肺結核及其抗藥性檢驗試劑之開發(2/4)」
  　　─　主持人　[國家生技醫療產業策進會和衛生署疾病管制局(97/01~97/12)]。
  「全新肺結核及其抗藥性檢驗試劑之開發(1/4)」
  　　─　主持人　[國家生技醫療產業策進會和衛生署疾病管制局(96/01~96/12)]。
  「發展基因網路建構方法以探討奈米碳管在人類肺臟形成肉芽腫的分子機制 (95-2312-B-194-003-)」
  　　─　主持人　[國科會專題計畫(95/12~96/07)]。
  「智慧型隨身氣喘偵測訊號研究」
- Research Description
  
  本實驗室是以跨領域研究方法，充分整合生命科學、生物資訊、基因體、統計和工程等方面的專長，深耕以下三大研究領域：系統生物學、分子診斷技術以及生醫奈米科技。
  
  【系統生物學】
  
  將使用高通量測量分析工具 (如基因/蛋白質/細胞/siRNA晶片) 獲取大量的生物參數 (如基因、蛋白表現量) ，再利用生物資訊或數學模型系統化地解析生命現象。我在這方面的研究將著重在以下三個主題：
  
  1. Pathway分析視覺化平台的開發：
  
  針對應用生物晶片研究上所遭遇的大量計算與資料問題，我們已設計有效的演算法篩選出到底那些生物途徑可能被啟動。但這些計算牽涉到許多複雜交互關係的運算，一般生物研究學者難以應用。為了普及這套分析系統，我們將開發相關實用的軟體工具，可以有效的計算、搜尋相關的生化反應路徑訊息，以及有效展示生化反應路徑網路。除此之外，這套系統也將整合蛋白質與蛋白質以及蛋白質與基因間成對交互作用的資訊，進一步增加基因調控網路預測的準確性。
  
  2. Flux balance數學模型建構：
  
  將flux balance數學模型與上述pathway分析系統整合在一起，可以處理更為複雜的細胞訊息傳遞以及基因與蛋白質調控系統。我們計畫以肺癌為主題，發展相關數學模型的建構、修改、整合與後續實驗測試。
  
  3. 奈米粒子在生物體內產成毒性的基因調控網路機制研究：
  
  在這新一波的工業革命中，奈米材料扮演了極為重要的角色。其中最具發展潛力的當數單層的奈米碳管(single-wall carbon nanotubes)。因為構造獨特所帶來許多不平凡的特性，使得奈米碳管十分適合應用在生物醫學相關的領域，例如藥物攜帶者(drug delivery vehicles)，可將特定藥物(如化療藥劑)傳輸到人體內特定的細胞裡(如癌症細胞)。然而將奈米碳管用於人類的臨床實驗則尚未成熟。在先前的研究中，我們發現當單層奈米碳管被吞噬後，誘導巨噬細胞內NFκB和AP-1轉錄因子的活化，導致自由基的產生(oxidative stress)、前炎性細胞激素(pro-inflammatory cytokine)的釋放，白血球補充(recruitment)，抗氧化保護基因和anti-apoptotic基因表達的增加和T細胞的活化(這項研究已發表在奈米科技界最權威的國際期刊Nano Letter)。為了進一步解析這個分子機制，將進一步利用siRNA技術平台降低生物體內NFκB和AP-1的表現，再應用基因晶片和先前基因網路建構方法以闡明奈米碳管所產成肺毒性的分子調控機制。
- 【分子診斷技術】
  
  生物晶片技術可以用一次少量的檢體來偵測大量病原體，但檢測須時較久適合臨床診斷上的監測。對於已知的病原體 (如H5N1禽流感病毒)，則需快速靈敏檢測系統即時的診斷確認，避免傳播和漫延。我們實驗室同時針對這兩種技術進行研發。
  
  1. 病毒晶片：
  
  新興的變種病毒(例如引起非典型肺炎的SARS冠狀病毒和造成全世界恐慌的H5N1禽流感病毒)不斷地出現、傳播和漫延，已經嚴重威脅公共衛生和人類的健康。為了及時監測這些病毒的散播感染，發展快速的病毒檢測方法已是勢在必行。為了解決上述的問題，我們應用寡核苷酸微陣列技術發展高通量的病毒晶片。此項晶片技術不僅可以有效偵測已知病毒，更可用來鑑定病原體或環境中未知致病病毒的屬性。所以這個病毒晶片最大的特色在於從一次少量的檢體中可以同時監測成千上萬已知或未知病毒的存在。這個病毒晶片包括超過60,000個檢測探針，共涵蓋53個病毒的家庭(family)、214病毒屬(genus)和5,749種病毒。未來的研究計劃包括:
  (1) 收集常見感冒發燒病毒如A型和B型流行感冒病毒、腺病毒、鼻病毒、呼吸道融合瘤病毒以及禽流感病毒，就這個版
  本的病毒晶片進行進一步評估與測試。
  (2) 利用病毒晶片，針對一些病因不明、但高度懷疑病毒感染的疾病如川崎症進行大規模可能致病病毒的篩選。
  (3) 最近在某些癌症腫瘤(例如肺癌和前列腺癌)中發現有影響不明的反轉錄病毒潛伏。因此我們將利用病毒晶片，針對一
  些癌症進行大規模潛伏病毒的篩選，並進一步闡明它們對癌症形成影響的機制。
  
  2. 禽流感快速檢驗試劑開發：
  
  本研究計劃的目的是結合生物資訊、分子診斷技術以及光電生物感測器，發展出一套快速、靈敏、即時(real-time)且準確的可攜式螢光或奈米檢測系統，可以在30-90分鐘之內確認禽流感及新型流感的感染。我們預計將以三年時間完成從檢測雛型到商業產品的開發。
  
  3. 肺結核及其抗藥性快速檢驗試劑開發：
  
  結核病是嚴重危害人類健康的傳染病，每年約有200萬人死於此病，是致死率最高的傳染病。目前臨床上診斷結核病的方法曠日廢時(須時6~8周)，在病人管理和防止疫情傳播時效上助益不大。目前由於對抗結核藥物產生抗藥性的結核菌株的產生，使得肺結核的治療，再度面臨挑戰。有鑑於此，本研究計劃的目的是結合生物資訊以及核酸分子診斷技術，發展出一套全面性、快速且準確的診斷方法，可以在1小時之內確認是否被肺結核菌感染，並同時檢測是否具有第一線抗結核藥物抗藥性突變基因，以即早讓病人獲得有效藥物治療，提高治癒的機會。
- 【生醫、奈米科技】
  
  在這項研究領域，我們將整合核酸藥物製作技術、奈米分子標記以及各類病毒表達系統，開發一個全新感染疾病的治療方法。
  
  1. 禽流感類病毒疫苗的研發：
  
  目前的方向是藉由重組禽流感病毒(H5N1)的類病毒顆粒(virus-like particles)進行疫苗的研究測試。類病毒顆粒不包含病毒的遺傳物質，外觀結構和真實病毒相似，理論上能夠引發很好的免疫反應。我們目前已成功地得到H5N1的類病毒顆粒，之後將進行動物實驗，以測試這類疫苗的功效。
  
  2. 發展適體(aptamer)與siRNA耦合的核酸嵌合體以抵抗H5N1禽流感病毒的感染：
  
  3. 發展以奈米碳管為核酸藥物載體的標靶療法：
- Publications
  
  Article
  - Chou CC, Hsiao HY, Hong QS, Chen CH, Peng YW, Chen HW and Yang PC. Single-walled carbon nanotubes can induce pulmonary injury in mouse model. Nano Letters, accepted (SCI IF=9.96)
  - Chou CC and Peck K. Design and fabrication of spotted long oligonucleotide microarrays for gene expression analysis in Chapter 10 of Methods in Molecular Biology – Microarrays: Synthesis methods 2007; 381: 213-25 (book chapter)
  - Sher YP, Chou CC, Chou RH, Wu HM, Chang WSW, Chen CH, Yang PC, Wu CW, Yu CL, and Peck K. Human kallikrein 8 suppresses cancer cell invasiveness to yield favorable clinical outcome in non-small cell lung cancer. Cancer Research 2006; 66:11763-70. (SCI IF=7.656)
  - Chen HW, Su SF, Chien CT, Lin WH, Yu SL, Chou CC, Chen JW and Yang PC. Titanium dioxide nanoparticles induce emphysema-like lung injury in mice. FASEB Journal 2006; 20:E1732-412393-95. (SCI IF=6.721)
  - Chou CC, Lee TT, Chen CH, Hsiao HY, Lin YL, Ho MH, Yang PC and Peck K. Design of microarray probes for virus identification and detection of emerging viruses at the genus level. BMC Bioinformatics 2006; 7:232. (SCI IF=4.958)
  - Chen YA, Chou CC, Lu X, Slate EH, Peck K, Xu W, Voit EO and Almeida JS. A Multivariate prediction model for microarray cross-hybridization. BMC Bioinformatics 2006; 7: 101. (SCI IF=4.958)
  - Chou CC, Chen CH, Lee TT and Peck K. Optimization of probe length and the number of probes per gene for optimal microarray analysis of gene expression. Nucleic Acids Research 2004; 32:e99. (SCI IF=6.317)
  - Lo HR, Chou CC, Wu TY, Yuen JPY, and Chao YC. Novel baculovirus DNA elements strongly stimulate activities of exogenous and endogenous promoter. Journal of Biological Chemistry 2002; 277:5256-64. (SCI IF=5.808)
  Technique Report
  - 周正中。2005。Microarray data analysis。Formosan Journal of Medicine, Vol. 9, No.5, p622-627.
  - 周正中,白果能。2003。微陣列生物晶片。微機電系統技術與應用，第13章第2節，生物微機電系統：1117-1120頁。國科會精密儀器發展中心。
  - 周正中,白果能。2002。微陣列生物晶片簡介及其應用。科儀新知，第127期：5-13頁。
- Patent and Technology Transfer
  
  (I) Technology Transfer
  - Technology name: Database and probe sets for constructing transcript specific and tissue maker microarrays of sequenced organisms
    Authorization agent: Academia Sinica
    Inventors: 白果能(Konan Peck) and周正中(Cheng-Chung Chou)
    Acceptors: University of Connecticut, U.S.A. , 臺灣大學醫學院微陣列基因體醫學核心實驗室
  (II) Patent Filing
  - “Applications of molecular beacon imaging - pharmacogenomics”,
    PCT countries and USA provisional patent application 4907/16957-52501 (filed on 12/22/2006). Augustine Lin, PC Yang, CC Chou.
  - “Method of molecular beacon for detecting certain diseases”,
    PCT countries and USA provisional patent application 4907/16957-52500 (filed on 12/22/2006). Augustine Lin, PC Yang, CC Chou.
  - "Methods and applications of molecular beacon imaging for infectious disease and cancer detection",
    Taiwan patent application (filed on 12/25/2006). Augustine Lin, 楊泮池, 周正中.
  - "Merhods and applications of molecular beacon imaging for identifying and validating genomic targets and drug screening”
    Taiwan patent application (filed on 12/25/2006). Augustine Lin, 楊泮池, 周正中.
- 其他貢獻
  - 提供150片14,000點人類oligo基因晶片給美國產學合作單位作為開發癌症化療評估篩選Biomarkers之用.現已回台尋求合作廠商(92年)
  - 提供數十片14,000點人類oligo基因晶片給台岳生物科技公司作為開發中草藥鑑定平台(92年)
  - 提供1,200 對yeast primer pairs 給中研院生化所作為DNA-protein interaction 研究之用(91年)
  - 建立日產3,000條寡核甘酸和PCR 產物高通量基因體操作平台(排名世界前三名) (91年)
  - 人類9,600點基因clones移轉給下列四個單位作為製造基因微陣列晶片之用(91年)
    (a) 臺大醫院微陣列晶片核心實驗室
    (b) 微晶生物科技公司
    (c) 清華大學
    (d)中國醫藥學院

國立中正大學 生命科學系 | 分子生物研究所 | 生物醫學研究所 專任師資

周正中 Cheng-Chung Chou

Lab

Education

Professional Experience

Speciality

Research Project

Research Description

【系統生物學】

1. Pathway分析視覺化平台的開發：

2. Flux balance數學模型建構：

3. 奈米粒子在生物體內產成毒性的基因調控網路機制研究：

【分子診斷技術】

1. 病毒晶片：

2. 禽流感快速檢驗試劑開發：

3. 肺結核及其抗藥性快速檢驗試劑開發：

【生醫、奈米科技】

1. 禽流感類病毒疫苗的研發：

2. 發展適體(aptamer)與siRNA耦合的核酸嵌合體以抵抗H5N1禽流感病毒的感染：

3. 發展以奈米碳管為核酸藥物載體的標靶療法：

Publications

Article

Technique Report

Patent and Technology Transfer

(I) Technology Transfer

(II) Patent Filing

其他貢獻

國立中正大學生命科學系 | 分子生物研究所 | 生物醫學研究所專任師資