成大楊閎蔚教授跨領域團隊　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

2023-06-29

▲楊閎蔚教授(前排左2)與研究團隊。（圖／成功大學提供）

    視傳媒記者蔡清欽／台南報導

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（https://reurl.cc/51D5KM），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。

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。

▲▼跨領域研究團隊研究期間歷經許多挫折，成員相互扶持、努力下，研究成果登上國際頂尖期刊。（圖／成功大學提供）

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。

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。

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０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。