2023諾貝爾生醫獎得主特輯

崑巖醫學圖書分館 陳威宇

諾貝爾獎(Nobel Prize)是學術界中象徵極高榮譽的一項獎項,每年10月會從物理學、化學、生理學或醫學、文學、社會和平與經濟學等6個領域中,遴選出具有重要發現或卓越貢獻者,並授予證書、獎章與獎金。而今(2023)年的生理學或醫學獎由2位研究者共同獲得,分別為出生於匈牙利的美國生物化學家Katalin Karikó以及美國醫學家Drew Weissman。兩人因為在核苷基修飾(nucleoside base modifications)機制上有所發現,讓其他研究者能順利研發出針對COVID-19的mRNA疫苗而獲獎。[註:詳情可參考諾貝爾委員會發布的Scientific Background]

Katalin Karikó博士出生於1955年,並在1982年於匈牙利塞格德大學(University of Szeged; Szegedi Tudományegyetem)以「2'-5'-oligoadenylate (寡腺苷酸)的合成與抗病毒表現評估」為主題獲得博士學位。40年來,他致力於研究RNA介導機制,並希望能夠研發出應用於蛋白質療法的體外轉錄mRNA。目前則是塞格德大學的榮譽博士,以及美國賓州大學(University of Pennsylvania)的兼任教授,和今年另一位得主Drew Weissman博士隸屬於同一機構。Weissman博士則於1959年出生,1987年完成「B淋巴細胞與免疫球蛋白試劑的調節機制」研究自波士頓大學(Boston University)畢業。獲得博士學位後於1997年進入賓州大學任職迄今,目前主要研究領域則為RNA以及先天免疫系統生物學(innate immune system biology)。

Katalin Karikó博士與Drew Weissman博士的key publication

首先,讓我們從今年獲獎的key publication開始,來看看2位博士的學術表現。3篇key publication分別為:

在Web of Science資料庫中,這3篇文章分別被引用1,282、827與288次截至11/29依照出版時間排序),平均CNCI為15.29,表示引用影響力高於全球平均1429%。而在Scopus資料庫,彼此被引用次數則為1,365、909與315次(略高於Web of Science數值)。平均FWCI雖低於CNCI,但也高達3.58、顯示高於全球258%的引用引響力。並且這3篇key publication的被引用情形並未隨出版時間而衰退,迄今仍每年獲得穩定的被引次數,足見這些文章在學術界的影響力。而若從個別研究者來看,又將得到不同的結果。

Katalin Karikó博士學術表現概覽

Web of Science資料庫共有155篇Karikó博士的著作,其中有92篇為研究文章、48篇會議摘要,並同時也有Editorial Material、回顧性文章(Review Article)等不同類型的著作。若以四分等級來看,有80篇(占85%)的文章投稿於Q1等級期刊,包含Nature與旗下多種刊物,以及Molecular TherapyJournal of Investigage Dermatology等在各領域中的知名刊物。此155篇著作總共被引用14,151次,平均被引次數為91次。單篇文章被引次數最高者,便是3篇key publication之一的"Suppression of RNA Recognition by Toll-like Receptors: The impact of nucleoside modification and the evolutionary origin of RNA"。被引次數第二名則是發表於Nature Reviews Drug Discovery的"mRNA-based therapeutics - developing a new class of drugs"(共1,181次),此篇文章雖然不在此次諾貝爾獎的key publication中,但背後有關mRNA藥物研發的付出,也為後人研究奠定穩固的基礎。而若將發表時間列入考量,平均每年被引用次數最多者則是2020年發表於Nature的"COVID-19 vaccine BNT162b1 elicits human antibody and TH1 T cell responses"(共1,035次),是一篇有關COVID-19的mRNA疫苗的試驗研究,發表迄今每年平均被引259次。

上圖是從各年份呈現Karikó博士的出版數量與被引用情形。若從出版數量來看,最高產的年份是1987年,共發表16篇文章;由於Karikó博士於1982年獲得博士學位,推測是將博士班積累的研究成果正式發表,才會有大幅度成長。另一方面,被引用次數也持續成長中。值得一提的是,被引次數的曲線在2020至2021年間陡升,從800次躍升至2,246次。當時COVID-19疫情盛行全球,學界對於Karikó博士的mRNA研究高度關注,因此相關主題研究之被引次數都在這幾年間大量增加。

Karikó博士個人的h-index為52,代表在155篇文章中「有52篇文章被引用52次以上」。除此之外有10篇文章被列為Highly Cited Paper(高被引論文),代表在該領域中,該文章的被引次數是全體的前1%;而這些文章則分屬於Web of Science中的臨床醫學(Clinical Medicine)、免疫學(Immunology)、生物學及生物化學(Biology & Biochemistry)、微生物學(Microbiology)、藥理學及毒理學(Pharmacology & Toxicology)等領域,說明Karikó博士的影響層面擴及不同領域。若從中觀或微觀的角度來看,則主要屬於免疫學或病毒學領域中的Foxp3基因與新冠病毒,也呼應Karikó博士一直以來鑽研的研究領域。

Weissman博士學術表現概覽

相較於Karikó博士Weissman博士在Web of Science中的文獻數量較多,共有190篇,其中包含132篇研究文章、37篇會議摘要與其他類型著作。並且同樣有超過80%的文章(129篇)發表於Q1等級期刊,除了NaturePLOS ONEScience等期刊外,也投稿於Clinical Infectious DiseasesHepatologyJournal of Controlled Release等專業領域內的期刊。總被引次數方面,Weissman博士少於Karikó博士,共11,305次;並且因為總文章數較多,因此平均被引次數僅約60次。與Karikó博士的情形不同,Weissman博士的著作中,單篇被引次數以及平均每年被引次數最多者為同一篇,即2018年出版Nature Reviews Drug Discovery的"mRNA vaccines - a new era in vaccinology"(共被引用2,017次,平均每年被引用336次),該文章詳細描述mRNA疫苗的特性、應用與未來研究方向,並且也為日後研發COVID-19疫苗等研究提供啟發。

將年份列入分析後可發現,Weissman博士呈現與Karikó博士不同的出版模式(如上圖)。Weissman博士的文章在資料庫中最早出版於2006年,但在近三年數量激增,每年都有20篇以上的著作發表,尤其是2021與2022年分別有36與33篇著作出版。而被引用曲線則同樣在2021年出現陡升情形,經分析也是因mRNA研究開始被大量引用,才會導致類似情形。

以Weissman博士個人來看,h-index為48,雖然略低於Karikó博士,但也是相當傑出的成就。另外在190篇文章中,有22篇文章列為Highly Cited Paper(高被引論文),更有一篇為Hot Cited Paper(熱門論文),代表在該領域中,該文章的被引次數是全體的前0.1%。被列為熱門論文的,是2022年刊載於Science的"CAR T cells produced in vivo to treat cardiac injury",討論有關體內產生的嵌合抗原受體T細胞(Chimeric Antigen Receptor T cells,CAR T cells)用於治療心臟受損的機制(如下圖)。其餘21篇文章則分屬於化學(Chemistry)、臨床醫學、免疫學、微生物學、藥理學及毒理學、生物學及生物化學,甚至包含材料科學(Materials Science,該文章討論可電離脂質用於RNA療法),整合來自不同領域的研究。若從中觀或微觀的角度來看,則新冠病毒與基因傳遞(gene delivery)為主同樣能和Weissman博士近年的研究領域相呼應。

小結

Karikó博士Weissman博士,以核苷基修飾機制的研究在今年共同獲得諾貝爾獎。核苷基修飾機制對於COVID-19的疫苗研發固然有重要性,但透過本文簡單的分析後可發現,二位得主其實已長年耕耘在mRNA等相關主題,其成就絕非曇花一現。本次以Web of Science進行分析,不僅可觀察不同的出版模式(長年積累型的Karikó與爆發型的Weissman),也透過折線圖證明國際情勢(COVID-19疫情爆發)與作者被引用次數的關係。另外也根據Web of Science的一些指標,額外推薦了一些熱門著作,提供各位讀者參考。