癌症病友接受化療往往會有掉髮等全身性不適,最大原因是因為化療藥物進到血液無法溶解,或者敵我不分的攻擊身體各處,或被體內偵測為外來物很快被消滅,造成藥效不佳,但改以奈米技術來裝載藥物運送的方式可出現轉機。
國衛院生醫工程與奈米醫學研究所副研究員黃東明帶領研究團隊,試圖解決癌症治療中藥物對人體造成的傷害,花費 10 年以人體血液中的紅血球開發出「紅血球微囊(RBC-derived vesicles, RDVs)」來運送癌症藥物。
這種使用奈米載體的新穎技術,可以從病人身上抽血後,短短數小時內就能製作成「紅血球微囊」,重新進行輸血,就能帶著癌症藥物穿透血管直達標的,不只生物相容性高、可長時間存在於循環系統,效率大大堤升。
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5大優勢加強癌症精準治療
黃東明表示,紅血球可以攜帶氧氣在體內到處走,但因體積太大顆,必須使用奈米技術將紅血球的模,變成小型藥物載體,形同「粉紅泡泡無毒專用特快車」,讓癌症治療更精準,精準毒殺癌細胞。
其中還具有五大優勢,例如可以增加藥物專一性、在紅血球模上增加辨識標靶、還可以延長藥物在動物體循環的時間、改進藥物在動物體內分布、增加藥物劑量、克服癌症藥物抗藥性。
而最大的「安全性」考量,更是癌症治療上最重視的一環,黃東明說,過去運用奈米載體的技術,都會額外添加合成物質,因此外源性的問題一直困擾奈米醫學的應用。
「尤其是添加東西加越多,就可能奈米毒性會越高,反之紅血球是取自病人體內,構造單純,又是純生物性,安全性更高,也更具有競爭力。」
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動物實驗證實阿黴素療效升高
根據動物實驗研究,將大約 6 至 8 奈米紅血球微囊,可以帶入為氧化鐵奈米粒子,作為幹細胞標定與核磁共振顯影。另外也可以使用供動力癌症治療,將光敏感物質和活性氧送到癌細胞,消滅癌細胞,改善光動力的治療。
還有一種化療藥物阿黴素,可以治療皮下黑色素細胞癌,在動物實驗中也證實,若使用紅血球微囊系統,可以讓阿黴素堆積獨特阿黴素毒殺癌細胞的機制(溶黴小體-粒線體路徑),形成活性氧,加速粒線體損傷與細胞凋零。
根據統計,一般傳統使用的阿黴素量需要 5mg/kg,但使用紅血球微囊系統,只要0.1 mg/kg 就有差不多的療效,可以讓使用濃度降低、副作用降低,兩者是數十倍的差距,如果將系統的阿黴素提高,也有望將療效提高。
瞄準抗藥性、癌轉移與癌王
目前國衛院指出,該份獨家技術已經瞄準治療在一些難以治癒的癌症,初步研究結果對抗藥性癌症有效,接下來還要針對「轉移性癌症」與「胰臟癌」、「腦癌」的治療可以更佳。
黃東明表示,現有一個很好的藥物傳輸系統,未來可以使用健康的捐贈者或癌症病人採集血液,再來花數小時將紅血球微囊奈米粒子製備與阿黴素裝載,最後在進行自體輸血或捐給異體移植。
目前還在實驗階段,可以在台大醫院進行抽血,後續將血液送國衛院實驗室的進行載體製備,以後如果進到臨床階段,就可以直接在醫院與實驗室對接,進行捐血與受試者治療,技術也已獲得我國以及美國專利。
圖、文/謝承恩