腦瘤治療新曙光! 存活期可望延長2倍
團隊研究成果獲2023年國家新創獎。(長庚醫院提供)
〔記者邱芷柔/台北報導〕腦瘤雖不是國內前10大癌症,但死亡率卻名列前茅,主要是腦瘤難預防,且治療也難,長庚醫院今(22日)分享最新研究成果,該院攜手成大醫工,跨領域合作開發「類病毒奈米載體」,可攜帶治療用核酸片段,抑制腫瘤特定基因表現,增強放射治療效果,動物實驗顯示能延長腦瘤小鼠兩倍的存活期,治療效果顯著,該成果獲美國化學學會《ACS Nano》頂尖期刊選為封面故事,並獲得2023年國家新創獎,未來極具高度臨床應用潛力,為腦瘤治療帶來新曙光。
林口長庚神經外科教授、土城醫院副院長魏國珍表示,台灣每年約有600名惡性腦瘤新發病人,發生率不高,但確診後存活期間極短,僅約一至兩年的餘命,其致病機轉至今未明,難以預防且治療困難。
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惡性腦瘤常見的症狀包括頭痛、噁心、嘔吐,腫瘤壓迫周邊正常組織可引起抽搐或癲癇、肢體無力、偏癱、視力模糊和感覺障礙等症狀;腫瘤侵犯小腦會損害運動功能或平衡感,造成步態不穩或運動失調;患者的心智狀態也可能出現變化,出現失語、記憶力下降、注意力不集中、情緒或人格改變等症狀;罹病後發生殘障、失能的機率極高。
魏國珍說,病人存活期平均只有約14到16個月,主要是惡性腦瘤具有迅速增生惡化的特性,且腫瘤結構複雜,有如八爪章魚般浸潤生長在正常的腦組織之間,因為沒有明確清楚的界限區分,導致手術難以完全清除,造成大多數的惡性腦瘤預後很差,且腦瘤細胞詭譎多變,有強大的基因具自我修復能力,即使積極進行放射線治療、化學治療,仍會復發。
為突破治療困難,魏國珍率隊與成功大學醫工系教授楊閎蔚合作,透過人工智慧開發類病毒奈米載體,來有效傳遞治療用干擾核酸,以抑制腫瘤細胞基因表現,大幅提升惡性腦瘤的治療效率。
魏國珍說,這種藉基因表現調控機制抑制某一基因表現的現象,就是所謂的基因靜默。團隊利用腦瘤小鼠做為測試模型,增強對流傳輸法,直接將類病毒藥物載體精準注射傳遞到腦瘤區域,結果顯示,腦瘤細胞中負責DNA修復的基因表現成功被抑制,阻斷腦瘤細胞自我修復能力,使腫瘤顯著縮小,將此基因載體與低劑量放射治療同步施用,可以使腦瘤小鼠的存活期增加兩倍。
魏國珍說,團隊還應用特殊模組化的治療用核酸骨架設計,針對不同種類的疾病或是病人特殊的基因,選擇接上應對的干擾核酸,可完美應用於個人化精準醫療,此特殊設計的基因工程技術更可大幅簡化類病毒載體的合成過程,提升製作效率及降低成本。
魏國珍表示,研究工作橫跨四年時間,從開發模組、基因載體合成測試、體外細胞試驗、動物實驗驗證等,團隊成員緊密結合,由臨床角度審視需求,自醫工層面提出材料設計解決方案,並完整驗證其效應。
研究團隊成員還包括長庚醫院醫師陳品元、神經科學研究中心博士黃瓊瑩,材料合成方面則有成功大學醫學工程學系教授楊閎蔚、博士龐浩瀚、博士李南熺及博士候選人許盈培等。
長庚醫院教授魏國珍(左)及成功大學醫學工程學系教授楊閎蔚教授(右)。(長庚醫院提供)
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