重點摘要：

• 東國大學開發電磁基因開關：可利用外部電磁場，遠端、非侵入性且可逆地控制活體內的基因表現。

• 作用機制獲得初步確認：研究團隊以 Lgr4 基因啟動子建立開關，並發現 Cyb5b 可能是感應電磁場的分子感測器。

• 應用仍處臨床前階段：小鼠實驗顯示可用於阿茲海默症、細胞重編程及憂鬱症相關研究，但人體療效與長期安全性仍待驗證。

【新聞中心／綜合外電】

首爾東國大學的研究人員開發出一種基因開關，可透過電磁場在活體動物體內進行開啟與關閉，此一突破有望徹底改變基因療法的給藥方式。這項研究於2026年5月28日發表於《Cell》期刊，描述了一種能夠回應外部電磁刺激的系統，實現了對基因表現的遠端、非侵入性且可逆的控制。

東國大學開發電磁基因開關　可望推進遠端、可逆式基因治療

韓國東國大學研究團隊開發出一套可由電磁場遠端控制的體內基因開關，能在活體動物內按照時間與部位啟動特定基因，並在停止刺激後恢復至基準狀態。研究團隊表示，這項技術未來可望應用於基因治療、再生醫學及神經疾病研究，但目前仍處於動物實驗階段，距離人體臨床應用尚有安全性與有效性等問題待驗證。

電磁場啟動基因表現

這項研究由東國大學幹細胞暨再生醫學研究所教授金鐘弼（Jongpil Kim）團隊主導，博士生黃藝琳（Yerim Hwang）等人共同參與，研究成果已於2026年4月14日線上發表，並刊登於《Cell》期刊第189卷第11期。

研究團隊先以單細胞RNA定序分析小鼠腦組織，觀察其暴露於2.0毫特斯拉、60赫茲電磁場後的基因變化。結果發現，Lgr4基因在不同腦部細胞類型中呈現穩定且可逆的活化反應。研究人員進一步擷取Lgr4基因啟動子中的關鍵片段，建立電磁場誘導基因開關，並命名為Ei元件。

團隊將Ei元件與可產生綠色螢光蛋白的報導基因連結，再植入轉殖小鼠。實驗顯示，電磁場刺激可在小鼠全身啟動螢光訊號；若將刺激集中於特定部位，也能在指定器官誘導基因表現。當電磁場停止後，相關基因表現約在24小時內回到基準值，顯示該系統具備遠端控制、時間調節與可逆等特性。

Cyb5b扮演感測器角色

為了解電磁場如何轉化為基因訊號，研究團隊進行全基因組CRISPR-Cas9敲除篩選，找出細胞色素b5 B型蛋白（Cyb5b）是啟動Ei開關不可或缺的介質。

東國大學研究團隊指出，Cyb5b可能扮演細胞內電磁場感測器的角色。金鐘弼教授表示：「這可能是目前首個被報告的電磁場分子感測器。」不過，研究團隊也強調，Cyb5b究竟如何直接感知電磁場，以及如何進一步影響下游訊號，仍需要更多研究確認。

研究結果顯示，電磁場刺激並非單純提高細胞內鈣離子濃度，而是透過Cyb5b引發具有節律性的鈣離子振盪。這種特定的振盪模式會啟動轉錄調控機制，進而促使Ei元件上游的目標基因表現。換言之，細胞反應的關鍵不只是「鈣離子增加多少」，也包括「鈣離子以何種節奏變化」。

涵蓋老化、失智與憂鬱症研究

在前臨床應用方面，研究團隊利用電磁場啟動Oct4、Sox2與Klf4（OSK）基因組合，對老年及早衰小鼠進行部分細胞重編程。實驗觀察到多項老化相關指標改善，且研究期間未發現明顯不良反應。

此外，團隊也利用電磁場控制突變型人類類澱粉前驅蛋白（APP）的表現，建立可調節的阿茲海默症小鼠模型。研究人員表示，這套系統有助於將腦部老化與類澱粉蛋白斑塊形成等因素分開觀察，為研究疾病發展機制提供新的實驗工具。

在憂鬱症模型中，研究團隊則透過Ei系統控制Tph2基因，恢復小鼠的血清素能活動，並減少憂鬱樣行為。研究成果顯示，基因表現的時間節奏可能與基因劑量同樣重要，這也凸顯可遠端控制基因開關在神經疾病研究上的潛在價值。

距離臨床仍有多重挑戰

黃藝琳表示：「這項技術可能讓基因治療從一次性、不可逆的給藥方式，轉向更簡單、可即時調整的治療模式，未來甚至可能透過醫師操作或穿戴式裝置進行控制。」

相較於藥物型基因開關，電磁場具有非侵入性與可逆性；相較於光刺激，電磁場也較容易穿透深層組織。不過，研究目前僅在小鼠進行，仍須進一步評估長期暴露的生物安全性、不同器官的控制精準度、免疫反應、基因表現劑量，以及電磁場在人體組織中的實際傳遞效果。

此外，該論文後續於《Cell》刊登勘誤，修正補充圖表中的面板重複、圖說說明及Ei與第二代Ei元件的核苷酸序列。期刊資料指出，相關修正不影響研究結果、解讀或主要結論。整體而言，Ei基因開關仍屬具潛力的研究平台，能否轉化為人體基因治療工具，則有待後續大型動物與臨床前試驗驗證。

論文索引：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41985457/