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工研院研發新穎脂質奈米粒 將核酸帶入免疫細胞治療

工研院研發團隊進行實驗。記者曾原信/攝影
工研院研發團隊進行實驗。記者曾原信/攝影

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新冠疫情席捲全球,加速了mRNA(信使核糖核酸)技術的開發,並應用在各種疾病治療,除了新興傳染病疫苗的開發,更開啟了癌症治療的新頁。其中,脂質奈粒(Lipid Nanoparticle, LNP)扮演有效傳導的載體,讓mRNA能安全順利進入細胞內,使核酸(藥物)發揮作用,探勘癌症治療精準治療的新契機。

LNP輔助核酸藥物傳遞作用

脂質奈米粒是極佳的藥物遞送載體,結構多元、藥物裝載能力佳,發展已逾一甲子,在製造方法及劑型上都有很大的技術精進。mRNA新冠疫苗技術讓許多研發技術都得到驗證的機會,帶來生物醫藥領域的巨大革命。工業技術研究院研發團隊著重開發脂質奈米粒的關鍵原料-去離子化脂質,所開發的LNP在初代T細胞與初代NK細胞(Natural Killer Cell)中展現出卓越的轉染效能,可望作為新的免疫細胞改造工具,發揮高效、經濟、安全等優點,協助開創癌症免疫治療的新篇章。

工研院生醫與醫材研究所代組長鄭淑珍說,早期的脂質奈米粒用於傳送小分子藥物,以延長藥物在血液循環中的安定性;在疫情爆發時則是用來包覆編碼設計好的mRNA,用來產生病毒蛋白以誘發免疫反應,作為疫苗使用。團隊研發的新穎脂質奈米粒,特別針對一般實驗室研究及臨床上皆難以有效轉染的免疫細胞進行開發,可以將編碼設計好的mRNA送進免疫細胞內,協助免疫治療新興療法的多元發展。

工研院研發團隊執行的「免疫細胞傳輸之核酸傳輸載體開發」計畫,鎖定傳輸核酸藥物的新型脂質奈米顆粒,能把mRNA傳遞到免疫細胞中進行細胞改造。目前個別化治療的CAR-T細胞療法,費用逾千萬元,且因使用病毒載體,所以製備時間長。mRNA技術優勢為製程簡捷、可以快速且大量生產,成本也相對低,且有機會減少病毒載體傳輸的潛在致癌風險。研發團隊積極透過開發非病毒載體的LNP技術,期待能取代CAR-T細胞治療中病毒載體的角色,未來提供更安全的核酸傳輸技術。

工研院生醫與醫材研究所代組長鄭淑珍(右一)與團隊成員。記者曾原信/攝影
工研院生醫與醫材研究所代組長鄭淑珍(右一)與團隊成員。記者曾原信/攝影

核酸LNP提供免疫細胞改造新工具 加速免疫細胞治療普及化

不同於傳統大、小分子,核酸藥物應用更廣泛,工研院研發團隊瞄準免疫治療新商機,透過奈米粒子技術傳遞mRNA,開拓另一條免疫細胞治療的新道路。鄭淑珍分享,新脂質奈米粒在初代T細胞及初代NK細胞的實驗中皆展現良好的轉染效果,這種以生物化學機制將核酸送入細胞的方式,可增加改造細胞處於健康狀態的機率。

鄭淑珍表示,核酸藥物的傳輸是極大挑戰,三年前投入這項計畫時,可獲得的研究資料非常少,團隊不斷嘗試脂質奈米粒子技術的載體、配方,在研發過程中設計多種新穎材料與組成,最終有了亮眼的成績。下一步,希望能創建一套全面的LNP工具,用於免疫細胞工程中的核酸傳遞,希望能協助研發更經濟、療效更佳的細胞治療方式。

工研院生醫與醫材研究所代組長鄭淑珍。記者曾原信/攝影
工研院生醫與醫材研究所代組長鄭淑珍。記者曾原信/攝影

經過疫情洗禮,核酸藥物在mRNA疫苗的成功下,各種新興技術也如火如荼地展開研究,鄭淑珍表示,目前的研究成果有助於發掘RNA藥物的無限可能,未來一旦推進到臨床、成功上市,將有機會讓癌症治療個人化、成為人人都負擔得起的醫療服務。透過「莫德納台灣mRNA前瞻新創獎」,讓資源、資訊可以對接,同時鏈結國際發展趨勢,推動台灣生物醫學產學研技術的進步。

細胞治療 mRNA 免疫細胞 癌症治療

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