免疫療法大突破～雙重免疫調節磁性奈米褐藻糖藥物

免疫療法是目前被看好能終結癌症的醫療方式，根據《Nature Review》的研究報告預估，2024年後免疫療法，會成為最主要的癌症治療策略，將佔腫瘤醫藥市場60%以上。但只有部分病患有療效，而含有免疫檢查哨抑制劑會影響免疫系統，使免疫細胞除了攻擊癌細胞以外，也會產生胃腸潰瘍、皮膚潰爛等自體免疫反應。為解決上述問題，交大和中國醫藥大攜手合作開發新奈米藥物，成果已發表於世界知名的一流尖端期刊《自然奈米科技,2018/05》《Nature Nanotechnology》

免疫療法 (immune therapy)是什麼？

免疫療法的原理是調控人體自身的免疫系統，讓免疫細胞能夠有效殺死癌細胞，而非傳統用化療或放射線毒殺癌細胞的方式。其中，免疫檢查哨治療法(checkpoint inhibition)是最受到重視的一種方法。

免疫檢查點(immune checkpoint)原本是保護人體功能的機制，避免免疫反應在對抗外來病毒或細菌時，傷害自己的細胞。但當癌細胞利用免疫檢查點(immune checkpoint)的漏洞，釋放PD-L(program cell death receptor, and its ligands)導致免疫系統誤認為癌細胞為「朋友」，削弱了T細胞抗癌的能力。

免疫檢查哨抑制劑則是阻斷免疫檢查點接收PD-L，能恢復具有殺傷癌細胞能力的T細胞原有功能，但也關閉了原本防止免疫細胞攻擊正常細胞的機制，常導致全性免疫反應、胃腸潰瘍和皮膚潰爛等副作用。

新型雙重免疫調節奈米褐藻糖藥物　大幅提升療效

為了提升免疫調節療法的療效及免除副作用；交通大學材料系陳三元講座教授與中國醫藥大學轉譯醫學研究中心副院長徐偉成教授研究團隊，利用具有抗癌能力和抗腫瘤轉移的天然褐藻醣當作奈米藥物載體，結合超順磁性氧化鐵粒子、免疫檢查哨抑制劑和T細胞增生劑，開發出新型雙重免疫調節奈米褐藻糖藥物。

磁導引增加藥物滯留效應和藥物在腫瘤處的累積

褐藻醣是具抗癌能力的天然多醣，對於人體非常安全，和氧化鐵奈米粒子結合時，可透過滲透以及滯留效應，並透過體外磁場導引粒子至腫瘤處，增加腫瘤位置的累積，增益其抗癌的能力。如下圖，左邊是單純的褐藻糖載體，可看到實驗小鼠的身上的腫瘤(標示Tumor處)，沒有奈米粒子累積；而右邊是褐藻糖靶褐藻糖載體加上磁場導引，可看到奈米粒子有效的累積聚集在病灶處。

癌症存活率提升2倍　但新藥劑量只要1/100

此磁性奈米褐藻醣藥物除了上述藥物在腫瘤處累積的效果外，還阻斷癌細胞欺騙免疫細胞的機制，讓T細胞恢復原有的免疫力，並增加了T細胞增生劑，使T細胞可以直接在病灶附近大幅增生，直接消滅癌細胞，又沒有傳統體外注射T細胞，會帶來全身性的免疫反應的副作用及一劑約要耗費10萬元，只能維持1~2週的經濟效益問題。

如下圖實驗結果所示，相較於最左邊沒有施以任何藥物的的對照組，最右邊使用磁性奈米褐藻糖藥物的小鼠，肺中的腫瘤結節(標黑色箭頭處)數量從6處減少只有1處，且腫瘤變小很多。研究報告指出小鼠存活率，比單獨使用免疫檢查哨抑制高出將近2倍以上，且所須要使用的劑量只要1/100，即可達到清除腫瘤細胞驚人效果。

此磁性奈米褐藻醣藥物，預期將會對於腫瘤癌症的臨床醫學治療及藥物傳輸、生物醫學材料、以及免疫療法上，提供一個全新具突破性的治療平台。

文/黃聖筑  圖/許嘉真  (實驗圖示:由交大和中國醫藥大學的聯合研究團隊提供)