圖說:陽明交大趙瑞益特聘教授(前排右)、第一作者林育瑋博士後研究員(後排右一)與共同作者龎。
陽明交大生物科技學系趙瑞益特聘教授攜手路明思生技(LuminX Biotech),運用具長效螢光特性的奈米鑽石(Fluorescent Nanodiamond),打造可追蹤治療分子在細胞內運輸與清除路徑的「細胞GPS」技術,讓科學家不僅能清楚觀察藥物在細胞內的運作過程,也有助於減少動物實驗,落實3R理念。
趙瑞益指出,螢光奈米鑽石是一種具高度生物相容性、可持續發出螢光訊號的碳結構奈米材料。研究團隊將其與抗癌標靶藥物結合,如同給藥物裝上「GPS」,透過螢光訊號追蹤藥物進入細胞後的動態變化。若將細胞比喻成城市,研究人員便能看清藥物經過哪些「道路」,以及治療標的如何被送往細胞內的「處理站」——溶小體,進一步解析藥物的運輸、辨識與清除過程。
不同於傳統抗癌標靶藥物主要透過抑制癌細胞的促癌蛋白PD-L1。研究團隊探索「標靶蛋白降解」新策略,利用細胞與生俱來的清除機制,直接把促癌蛋白PD-L1分解銷毀,達到抑制腫瘤生長的效果。

圖說:選擇性自噬受體SQSTM1分子扮演連結ENDOTAC與AUTOTAC促進治療性蛋白質清除的重要角色。
研究發現,包覆抗癌標靶藥物的螢光奈米鑽石,能透過SQSTM1/p62蛋白,將內吞作用(ENDOTAC)與自噬作用(AUTOTAC)兩種細胞內的清運網路串連起來,實現標靶蛋白降解,把PD-L1蛋白送往溶小體分解,進而展現抑制腫瘤生長的研究成果。
陽明交大去年啟用全臺首座實驗動物中心「3R智慧教室」。此次研發的螢光奈米鑽石「細胞GPS」技術,如同「實況轉播」般追蹤藥物進入細胞後的動態變化,掌握藥物作用與清除路徑,有助於減少重複實驗及實驗動物使用,實踐替代(Replacement)、減量(Reduction)與精緻化(Refinement)的3R人道科學精神。
這項研究由趙瑞益主持,參與團隊包含林育瑋博士、賴彥合碩士、王若昕與江奕勳博士生、陽明交大動物中心龎君諭獸醫師,以及路明思生技蘇隆畯執行長、林信宏博士與陳亮妤經理。該研究結合陽明交大在癌症生物學與藥物遞送研究的專長,與路明思生技的奈米材料與追蹤技術,成果已刊登於國際期刊《Advanced Healthcare Materials》。
