罕病治療有望 臺灣技術成突破關鍵

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政府公告的罕見疾病─慢性肉芽腫病,是一種先天免疫缺損疾病,發生率約為20萬分之一,主因為基因突變造成白血球功能異常,目前市售無任何治癒慢性肉芽腫病的藥物,目前僅以預防感染為主,患者須長期使用干擾素或骨髓移植,為此成大醫院、國研院動物中心組成研究團隊,合力開發「導向性奈米藥物」全新療法,利用模擬慢性肉芽腫病患的基因改造鼠,目前已成功恢復動物的免疫功能缺失。

臺灣最美的風景─從治療需求出發

罹患慢性肉芽腫的病患,在嬰幼兒期的死亡率極高,在生活中罹患嚴重感染症及自體免疫疾病的機率也很高,同時現階段昂貴的生物製劑和細胞治療模式,對病患家屬來說,是沈重的治療負擔。罕見疾病治療屬於長期被忽視的群體,研究團隊從小兒科臨床看見需求,以此為初衷從病患遺傳突變解碼開始,找出臺灣病患家族遺傳基因,針對基因突變造成的功能缺損,對症下藥,建立新療法。

圖片:國研院提供

基因缺陷為罕病發生原因之一

成功大學醫學院教授謝奇璋表示,慢性肉芽腫病目前已知的致病原因之一,為人體的CybbC1024T基因有缺陷,造成嗜中性白血球細胞內質網中的gp91phox蛋白無法運送到細胞膜,無法在細胞膜合成NADPH氧化酶,因而無法產出氧活性分子。需注意的是,氧活性分子可以殺死細菌,缺乏氧活性分子,嗜中性白血球就無法殺死細菌,無法抑制細菌感染。

圖片:國研院提供

人體對薑黃素吸收率差 導向性奈米粒子成為突破關鍵

為了達到「簡單、安全」的目的,團隊運用「薑黃素」能調節免疫細胞蛋白質功能的特性,以薑黃素做為新療法的主角。為達到「簡單、安全」的目的,團隊運用「薑黃素」調節免疫細胞蛋白質功能的特性,用薑黃素做為新療法的主角,但人體對薑黃素的吸收率較差,因薑黃素是「親脂性」的多酚類物質,在水中的溶解性差,進入身體後會快速代謝、消失,也可能造成細胞凋亡的副作用。

圖片:國研院提供

科技部次長暨成大醫學院教授謝達斌指出,團隊運用生物技術,讓PLGA奈米粒子包覆薑黃素,再連接特定胜肽鏈,將傳統薑黃素改造為奈米化、且具導向性的藥物,在治療時可選擇性將薑黃素釋放到細胞內的特定胞器內質網,幫助嗜中性白血球細胞內質網中的gp91phox蛋白順利運送到細胞膜並合成NADPH氧化酶,產出氧活性分子而發揮殺死細菌的效果。同時也避免薑黃素對細胞內其他胞器產生影響,減少細胞凋亡的發生。

「導向性奈米藥物」提高清除細的細菌感染力

為驗證新療法的有效性,謝奇璋教授和國研院動物中心基因改造團隊合作,將人類慢性肉芽腫病患的突變基因轉殖到老鼠身上,開發出100%可模擬病患基因型及臨床症狀的慢性肉芽腫老鼠,並運用此類型疾病模式的老鼠進行慢性肉芽腫的新療法測試。研究結果發現,導向性奈米薑黃素可提高罹病老鼠清除細菌感染的能力,同時降低細胞凋亡的副作用,達到預期的療效。由於使用的藥物和材料均經FDA核准使用的高度生物安全材料,未來此種方法的治療潛力可應用在病患身上。

圖片:國研院提供

知識+ 內質網:是細胞內的重要胞器,是由膜圍成的隧道系統,負責將特定物質從細胞核運送到細胞質、細胞膜或細胞外。

知識+ 干擾素:是細胞受到細菌或病毒感染後分泌的蛋白,可與周圍未受感染的細胞上的相關受體作用,使周圍細胞不會受到感染,但對已被感染的細胞沒有幫助。

知識+ PLGA:是聚乳酸-羥基乙酸共聚物,無毒且具有良好的生物相容性及成囊、成膜的性質,被廣泛應用於製藥及醫材領域,已經通過美國FDA認證可使用於人體。

知識+ 薑黃素:薑黃的地下根和莖中含有2至6%的類薑黃素,薑黃素在類薑黃素中佔有70%。多數有關於研究顯示,薑黃素的研究從降膽固醇到改善關節炎、甚至抗癌、抗憂鬱都有,原理和薑黃素具有抗氧化、抗發炎的特性相關。

參考資料:
Curcumin: A Review of Its’ Effects on Human Health.
Anticoagulant activities of curcumin and its derivative.
Food photo created by Dragana_Gordic

生醫編輯群

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