團隊主持人:蘇五洲教授 (國立成功大學奈米醫學研究中心、醫學系)


蘇五洲醫師團隊長年以腫瘤學為研究核心,進行腫瘤之訊息傳遞、致病機轉與治療方式面向的探討,並以細胞激素的分泌與醣化的角度切入,研究其對於癌症轉移以及治療抗性的影響,並找出可能的治療方式。例如與藥廠合作,研究如何利用標靶藥物的組合克服抗藥性等。除此之外,蘇醫師亦利用他在臨床腫瘤治療的專長以及人體試驗的經驗協助基礎研究的醫學轉譯,藉由與不同領域的科學家共同合作,開發新穎的診斷以及治療技術。藉由與化學系葉晨聖老師以及口腔醫學所謝達斌醫師的合作,蘇五洲醫師研究團隊連續執行九年奈米國家型計畫,奠定了團隊在奈米醫學研究的基礎,並持續奈米藥物以及奈米醫療器材的開發。例如,利用具有MRI/CT雙造影能力之奈米鐵鉑合金粒子(FePt NPs)進行研究,發現具放射線抗性之細胞株的吞噬量比起無抗性的細胞有3至3.5倍的增加。由於細胞內噬之奈米粒子被指出會誘發產生大量活性含氧物(ROS)增加放射線治療效果,依據此一理論,發現同時整合奈米鐵鉑合金粒子與放射線治療,會顯著強化放射敏感性。透過與UCLA David Wong教授的合作,本團隊協助開發以生物晶片模式,利用電訊號進行標的分子偵測的EFIRM技術平台,並與UCLA共同申請專利。利用此技術平台,只需 1 mL 血液樣本,不需要 DNA 萃取和擴增即可直接檢測突變,並已成功驗證於血漿及唾液等肺癌檢體中偵測EGFR突變。此技術已成功技轉並美國及中國成立新創公司-易活生物科技,於本年度開始與本中心展開產學合作計畫,驗證此技術平台在臨床的可行性與靈敏度。

 

 

 


專案研究主題:經由人類銅輸送蛋白(hCtr-1)調控鐵鉑奈米合金之細胞吞噬並影響粒線體活性來增加放射線增敏效果

 

奈米技術應用於轉譯醫學的應用上發展日趨迅速,且各式奈米材料的開發於現今疾病的診斷與治療上也扮演著重要的角色,與小分子抗癌藥物相比較,奈米藥物有著獨特的特徵點,如經由增加腫瘤細胞的滲透性及停留時間來提高奈米藥物的累積量與吸收,進而提升藥物的治療效果,因此,經由奈米材料本身或當成藥物載體來傳輸藥物等方法,對於癌症治療確實存在具有相當高之潛力發展性,尤其是在放射線增敏劑的開發上。有鑑於此,團隊經由轉染γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶(γ-GCSh)基因於小細胞肺癌細胞(SR3A)中,來高度表達麩胺基硫(GSH)並篩選出具放射線抗性之細胞株SR3A-13、SR3A-14,並發現SR3A-13、SR3A-14細胞會因為人類銅輸送蛋白(hCtr-1)伴隨的增加,進而增加對於順鉑藥物的敏感性及含鉑分子的輸送,基於此一發現,團隊利用先前合成出具有MRI/CT雙造影能力之奈米鐵鉑合金粒子(FePt NPs)進行研究,經由感應耦合電漿原子發射光譜儀(ICP-OES)及斷層式電子顯微鏡(TEM),發現SR3A-13、SR3A-14細胞的吞噬量比起原本之SR3A細胞有3至3.5倍的增加,由於細胞內噬之奈米粒子被文獻指出會誘發產生大量活性含氧物(ROS)進而增加放射線之治療效果,因此,依據此一理論,發現同時整合奈米鐵鉑合金粒子與放射線治療,會顯著強化放射敏感性並降低SR3A-13、SR3A-14細胞之存活率,此外,亦發現細胞中粒腺體的表徵產生變化並伴隨著耗氧率的下降,此些結果顯示出接受完治療後的細胞粒腺體功能及有氧呼吸均受影響而下降,整體而言,團隊發現可經由調控人類銅輸送蛋白(hCtr-1)來增加鐵鉑奈米合金在細胞中的吞噬能力,並進而影響粒線體活性來增加放射線增敏效果。

 

 

 


專案研究主題:開發並測試利用EFIRM臨床檢測方法偵測肺癌病人循環腫瘤DNA中EGFR突變

 

透過與美國加州大學洛杉磯分校(UCLA) David Wong教授的合作,蘇五洲醫師團隊協助開發以生物晶片模式,利用電訊號進行標的分子偵測的Electric Field-Induced Release and Measurement (EFIRM)技術平台,並與UCLA共同申請專利(專利權由UCLA與成功大學共有)。利用此技術平台,只需 1 mL 血液樣本,不需要 DNA 萃取和擴增即可直接檢測突變,發表於Biosensors and Bioelectronics (IF: 8.173; Rank: 5%)等期刊進行一系列發表,並已成功驗證於血漿及唾液等肺癌檢體中偵測EGFR突變,發表於American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine (IF: 13.204; Rank: 3%)。此技術已成功技轉並於美國及中國成立新創公司-易活生物科技,於本年度開始與本中心展開產學合作計畫,驗證此技術平台在臨床的可行性與靈敏度。此外,本計畫亦與成大醫院病理部分子診斷科合作與UCLA附屬醫院利用相同的標準作業流程、同樣的儀器以及試劑同步進行符合美國食品藥物管理局FDA之Clinical Laboratory Improvement Amendments (CLIA)規範的臨床驗證,通過查驗登記,完成在美國上市。本團隊亦同時藉由成大醫院病理部分子診斷科管理The Taiwan Accreditation Foundation (TAF)認證檢驗室的經驗協助此技術平台在台灣臨床法規認證的驗證與實施。透過此一多國多中心並與臨床單位緊密合作的發展模式,本團隊希望加速此一新興醫療技術的臨床驗證與上市相關法規程序,並藉此依經驗協助中心其他開發較前期技術的研發團隊,能在產品開發時及早考慮這些臨床與法規端的問題。