成功大學楊閎蔚教授與跨校跨領域團隊 開發全新 RNA 奈米藥物阻斷惡性腦癌細胞 DNA 修復 登上美國化學學會期刊《ACS Nano》封面故事
文／孟慶慈、圖／孟慶慈、楊閎蔚團隊
楊閎蔚教授研究團隊
RNA藥物是生物醫學研究領域新星，國立成功大學生物醫學工程學系楊閎蔚教授研究團隊與跨校、跨領域團隊，利用生物工程技術開發出以噬菌體為載體，運輸「干擾 RNA」到達目標腫瘤，以降低或抑制腫瘤特定基因表現之 RNA 奈米藥物。經動物實驗，可有效阻斷惡性腦癌（膠質母細胞瘤）基因自我修復，增強放射線治療成效。研究成果已發表在《美國化學學會 ACS Nano 期刊：Bioengineered Bacteriophage-Like Nanoparticles as RNAi Therapeutics to Enhance Radiotherapy against Glioblastomas》，並獲選為期刊封面故事。
大腦內有「血腦屏障」保護，傳統藥物分子很難穿透。而膠質母細胞瘤又有很強大的基因修復能力。兩大因素造成腦癌治療效果極不理想。隨著生醫技術發展，將奈米粒子當成載具，攜帶藥物穿越血腦屏障，可望提高治療成效。
卡通圖：基因工程 RNA 藥物由顱內注入腫瘤區，抑制癌細胞基因
楊閎蔚教授表示，團隊以小鼠為實驗對象，將奈米 RNA 藥物，透過「對流增強輸送」方法，直接遞送至惡性腦瘤中，克服了血腦屏障。結果顯示，藥物降低腫瘤內 EGFR 和 IKKα 兩種基因的表現，從而抑制惡性腦瘤細胞 DNA 修復的轉錄因子 NF-κb，成功阻斷腫瘤細胞 DNA 修復。
團隊又對接受 RNA 奈米藥物後的惡性腦瘤小鼠照射低劑量的 X 射線，小鼠的中位存活時間超過 60 天。僅照射 X 射線的惡性腦瘤小鼠，中位存活天數只有 31 天。同時與使用臨床化療藥卡鉑結合 X 射線治療的惡性腦瘤小鼠的中位存活天數相比，也提升了 20% 效果且副作用更小。
研究期間歷經許多挫折，終於取得美好成果並獲國際肯定
傳統 RNA 奈米藥物做法繁複，要分別以人工合成 RNA、設計載體，再合而為一，過程耗時費力，成本高，而且穩定性不佳。
楊閎蔚教授團隊，以模組化 RNA 骨架設計的方式合成所需的 RNA 結構，能夠因應不同疾病治療需求快速修改。楊閎蔚教授解釋，模組化 RNA 骨架，就如同樂高基木，基木本身有許多接點，想設計成什麼模樣都可以。楊閎蔚教授團隊利用基因工程技術，開發在細胞自動生成所需的 RNA 並直接封裝在噬菌體內部，一步到位的做法，大幅提升 RNA 的穩定性與效率並降低成本。這也是研究成果獲選為封面故事的重要原因。
楊閎蔚教授說，針對模組化 RNA 骨架設計已建構了一個數位化平台，只需挑選好不同疾病特性標靶基因序列，就能直接計算出最穩定的 RNA 並成生序列，過程僅需幾分鐘。
此一跨校、跨領域團隊，整合成功大學、林口長庚醫院、中山大學。研究團隊成員包括，成大博士後研究員龎浩翰博士、博士後研究員李南熺、博士候選人許盈培。林口長庚醫院魏國珍醫師、陳品元醫師、博士後研究員黃瓊瑩博士。
跨領域研究團隊成員相互扶持、努力下，研究成果登上國際頂尖期刊
龎浩翰博士表示，整個研究期間橫跨 4 年，最困難處在於模組化 RNA 骨架的設計，因為沒有現成的可以使用或改用，團隊必須自行開發與驗證，甚至連分析方法也要自行開發。從零到獲得國際期刊肯定，過程中遇到非常多的挫折，非常感謝團隊夥伴的相互扶持。楊閎蔚教授也再次感謝魏國珍醫師等跨校跨領域研究團隊，協助進行動物實驗，並在動物實驗上驗證了可能性。
《ACS Nano》由美國化學學會（American Chemical Society）發行，為奈米、奈米製造技術與奈米科學領域的頂尖期刊。
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新聞中心
更新日期:
2023-06-29