恶性脑瘤治疗现契机 长庚、成大成果跃《ACS Nano》顶尖期刊

研究团队成员黄琼莹博士(左起)、程文俊医师、魏国珍医师、陈品元医师。(图/长庚医院提供)

长庚医院与成大医工合作,开发创新的类病毒奈米载体,可携带治疗用核酸片段,抑制肿瘤特定基因表现,增强放疗效果,动物实验显示能延长脑瘤小鼠两倍的存活期。研究成果已发表在美国化学学会《ACS Nano》顶尖期刊的封面故事,并荣获2023年国家新创奖肯定,有望克服现恶性脑瘤治疗的困境。

台湾每年新增600名恶性脑瘤病人,一旦确诊存活期仅约1至2年,其致病机转未明,难以预防且治疗困难。恶性脑瘤常见的症状包括头痛、恶心、呕吐,若肿瘤压迫周边正常组织,可能引起抽搐或癫痫、肢体无力、偏瘫、视力模糊和感觉障碍。

肿瘤侵犯小脑则会损害运动功能或平衡感,造成步态不稳或运动失调。患者心智状态也可能出现变化,表现为失语、记忆力下降、注意力不集中、情绪或人格改变等,罹病后发生残障、失能的机率极高。

恶性脑瘤具有迅速增生恶化的特性,肿瘤结构复杂有如八爪章鱼般浸润生长在正常的脑组织间,且没有明确清楚的界限区分,导致手术难以完全清除,造成多数恶性脑瘤预后很差,即使术后积极做放疗、化疗后仍会复发。因此,开发新颖恶性脑瘤疗法是迫切需解决的课题。

长庚医院与成功大学团队研究成果,获选美国化学学会期刊《ACS Nano》封面故事。(图/长庚医院提供)

由新北市立土城医院副院长、也是林口长庚医院神经外科魏国珍教授领导的研究团队,与成功大学医工系教授杨闳蔚携手合作,长期致力开发新颖材料及药物载体以治疗恶性脑瘤。

魏国珍表示,脑瘤治疗始终效果不好,主要是脑瘤细胞具有诡谲多变的异质特性,其强大基因自我修复能力 ,造成放射治疗及药物治疗的效果不佳。团队以人工智慧开发类病毒奈米载体来有效传递治疗用干扰核酸,以抑制肿瘤细胞基因表现,以提升恶性脑瘤的治疗效率。这种藉基因表现调控机制抑制某一基因表现的现象,就是所谓的基因静默。

魏国珍指出,长庚医院与成功大学研究团队利用脑瘤小鼠做为测试模型,利用增强对流传输法,直接将类病毒药物载体精准注射传递到脑瘤区域;结果显示脑瘤细胞中负责DNA修复的基因表现成功被抑制,阻断脑瘤细胞自我修复能力,使肿瘤显著缩小,而将此基因载体与低剂量放射治疗同步施用,可使脑瘤小鼠存活期增加2倍,提升放疗治疗效果,也降低放疗剂量以减少副作用。

研究团队应用特殊模组化的治疗用核酸骨架设计,也针对不同种类的疾病或病人特殊的基因选择接上应对的干扰核酸,可应用于个人化精准医疗。此特殊设计的基因工程技术更可简化类病毒载体的合成过程,提升制作效率及降低成本。此新创性的制备流程荣获美国国家化学学会官方期刊,也是奈米、奈米制造技术与奈米科学领域顶尖期刊《ACS Nano》选作封面故事。

研究团队包括长庚医院神经外科魏国珍医师、陈品元医师,神经科学研究中心黄琼莹博士,材料合成方面则有成功大学医学工程学系杨闳蔚教授、庞浩瀚博士、李南熺博士及博士候选人许盈培等。

魏国珍表示,研究工作横跨四年时间,从开发模组、基因载体合成测试、体外细胞试验、动物实验验证等,团队成员紧密结合,由临床角度审视需求,自医工层面提出材料设计解决方案,并完整验证其效应,为目前跨领域合作的优良典范。目前已获医药产业洽谈合作技转事宜,未来将有机会改善目前脑瘤治疗的困境。