104年度第二期癌症研究計畫-臺北醫學大學癌症研究中心計畫

台北醫學大學癌症核心設施團隊，分別為(1) 四癌流行病學計臨床及檢體資料庫，藉由整合乳癌、大腸直腸癌、前列腺癌與腦癌建立流行病學與臨床檢體資料庫，以供基礎團隊進行研究；(2) 生物資訊資料庫，提供醫學資訊整合平台與四癌團隊合作；(3) 影像研究核心設施，提供先進的影像方法來偵測腫瘤的侵犯範圍與惡性度，進而發展新的影像生物標記來預測疾病癒後，評估治療效果。 I. Program 1 Breast Cancer Research 癌症的成因十分複雜，包括基因遺傳、致癌物質的暴露、病毒感染等因素，其中基因與環境因子的交互作用亦扮演了影響罹癌風險的關鍵角色。因此本研究團隊分成五個主要議題，試圖在臨床前期找出有效的遺傳與分子生物標記，並發展針對癌表面抗原(α9-nAChR)之專一性抗體，作為疾病治療與篩檢，並期能藉由細胞模式與動物模式由癌細胞與幹細胞之學理研究進行轉譯研究。子項計畫1-1將持續建立大規模乳癌流行病學資料庫，同時針對尼古丁受體CHRNA9基因與DNA錯誤配對基因與乳癌有顯著的位點進行功能性驗證，同時將探討抽菸調控之miRNA與乳癌的相關性，以尋求具有潛力之乳癌生物標記。子項計畫1-2將針對 α9-尼古丁受體去發展具特異性結合力與中和能力的抗體藥物。利用結構的角度，去設計對應於配位體結合位置上的α9-尼古丁受體數段片段蛋白，以及全長的細胞外功能區(ECD)來做為免疫的抗原，於實驗動物誘發免疫反應，並利用噬菌體展現技術 (phage display technology) 建立抗體基因庫從中分離出特異性的抗體，加以分析並經由優化以及人源化過程加以改造，這些分離出來的抗體將有助於未來抗體抗癌藥物的研發。子項計畫1-3於103年度成功建構創新的雙功能抗體(anti-α9-nAChR/anti-mPEG BsAb)，證實BsAb能夠專一性結合各種 mPEG-奈米藥物(Lipo-Dox, micelle)及過度表現α9-nAChR之乳癌細胞；並且初步證實能提升Lipo-Dox毒殺α9-nAChR+乳癌細胞之效力。此外，我們亦成功地利用哺乳動物細胞系統(Expi-293)量產BsAb，產量可達50 mg/L。根據上述成果，於104年度將有如下之計畫：(1) 評估BsAb修飾至mPEG-奈米藥物之最佳比例以提升腫瘤造影及治療之效率；(2) 評估腫瘤是否可內吞BsAb-mPEG-微脂體藥物(Lipo-Dox)及其毒殺成效；(3) 探討修飾BsAb至mPEG-微胞體藥物(micelle)是否可降低其非專一性毒性並提升腫瘤毒殺選擇性。子項計畫1-4於103年度經由流式細胞儀與細胞存活率實驗證實尼古丁受體抗體S11與S13具有良好抗體結合與抑制乳癌細胞生長能力。此外，活體動物實驗發現α9-nAChR小分子蛋白拮抗劑RgIA藥物有效抑制α9-nAChR活性而減緩乳癌細胞生長與乳癌轉移作用。我們初步已利用小規模自製的α9-nAChR專一性抗體發現在活體動物中具有乳癌腫瘤抑制效果。因此在104年度將配合抗體改良與動物實驗證發展尼古丁受體抗體成為具潛力之標靶藥物之一。子項計畫1-5於103年度證實病人檢體 (72例)的α9nAChR 與IGF1R的表現與癌幹細胞基因表現（OCT4, NANOG, CD44, CD24）呈現顯著正相關性。外加尼古丁可誘導三陰性乳癌MDA-MB-231細胞表現α9nAChR, OCT4, IGF1R 蛋白。下一年度研究目標將著重於探討α9nAChR 受體調控IGF1/IGF1R以及癌幹細胞相關基因的表現機制。我們將利用乳癌轉移小鼠動物模式中所獲得之MDA-MB-231-Fuc, 未轉移之原位MDA-MB-231、第一次轉移到肺部之MDA-MB-231 細胞、與第二次轉移之MDA-MB-231細胞作為細胞株模式，探討α9nAChR影響上皮-間質轉化（EMT）與癌幹細胞基因OCT4 表現的作用機制；並計畫進一步以三陰性乳癌初級培養細胞進行驗證。同時將測試α9nAChR 受體專一性抗體對由Nicotine/α9nAChR 所引發癌幹細胞特性表現之治療可能性。我們藉由證實Nicotine/α9nAChR與IGF-1/IGF1R的相互作用可以促進癌幹細胞基因表現的路徑，將可以提供一具前瞻性之針對乳癌幹細胞、抗藥性、轉移與早期復發之乳癌標靶治療。 關鍵詞：乳癌、尼古丁受體、治療性抗體、微小RNA、乳癌幹細胞 II. Program 2 Colorectal Cancer Research 大腸直腸癌團隊分析發現台灣大腸直腸癌患者APC基因突變率明顯低於國外，但其基因不表現率與國外相似，故研判有不同的分子機轉，影響APC的表現而調控台灣大腸直腸癌發展。本團隊發現致癌基因HMGA2與miR-21的過度表現與大腸直腸癌發展及預後有關。本計畫第一年亦發現miRNA Let-7a會抑制HMGA2的表現，進而影響HMGA所調控的腫瘤細胞轉移。此外，利用大腸直腸癌細胞株的研究亦發現HMGA2的高表現量可能與5-FU的抗藥性有關。第二代Hsp90的抑制劑NVP-AUY922、甲狀腺賀爾蒙及厚朴浸膏對HMGA2蛋白表現高之腫瘤細胞具抑制的效果。本團隊將延續第一年結果進一步了解台灣大腸直腸癌形成與進展的調控機制，發展個人化醫療與較有效的治療藥物及方法，以提高大腸直腸癌患者的存活率。 關鍵詞：大腸直腸癌 III. Program 3 Prostate Cancer Research 前列腺癌團隊主要以發展早期診斷的生物標記以及去勢治療無效之攝護腺癌患者的標的研究。此計畫將前瞻性比較AMACR奈米生物檢測應用於二百位病人預測前列腺癌早期診斷的表現，並研究此方法之經濟效應。評估包含雄性素阻斷與各種微創治療在台灣前列腺癌高齡病人的成效與影響病人存活之危險因子（如肺炎，潰瘍性大腸炎）。將研發去勢治療無效之攝護腺癌病人之新穎治療，如提升抗腫瘤免疫細胞能力之DNA適體與奈米金形成之光熱效應免疫治療。分析並研究前列腺癌症腫瘤微環境之交互作用蛋白質做為生物標記，並用於未來癌症惡化之診斷及治療之轉譯研究。建立循環腫瘤細胞雄性素受體基因突變檢測平台，作為前列腺癌個人化治療的標準化實驗室。此外計畫持續建立一個長期追蹤研究的前列腺資料庫，整合病理組織、病歷與實驗數據，以利前列腺癌病人的轉譯醫學的研究。實施方法: 將前瞻性收集未接受前列腺手術且臨床疑似前列腺癌病人的血清，利用第一年研究成果之AMACR奈米生物檢測平台測量病人血中AMACR酵素活性，並研究此方法之成本效應。以全民健保資料庫與本校三家附屬醫院之病人資料，分析雄性素阻斷與海福刀、氬氦刀在台灣前列腺癌高齡病人的成效與影響病人存活之危險因子，並進行前瞻性研究比較海福刀治療高齡局限性前列腺癌是否因減少肺炎發生而改善病人的存活率。將結合抗CTLA-4之DNA適體與奈米金在小鼠與癌組織分離之T細胞研究此奈米金藥物之光熱效應免疫治療。持續分析L1-CAM，ADAM9-Hemidesmosome，及 CCR5-CCRL2在癌症轉移之重要性，並分析抑制這些蛋白質之表現是否具有治療癌症惡化之效果，持續分析腫瘤微環境做為未來臨床轉譯之標的物。利用第一年研發之雞尾酒抗體技術，已建立分離循環腫瘤細胞之平台，將進而利用各種雄性素受體檢驗技術，基因突變檢測平台，分析循環腫瘤細胞內雄性素受體之表現量與突變狀態，作為前列腺癌個人化治療的標準化實驗室。 關鍵詞：前列腺癌症，全民健保資料庫，腫瘤微環境，癌症轉移，早期診斷，生物標記 IV. Program 4 Brain Tumor Research 在諸多腦部腫瘤中，多形性膠質母細胞瘤(glioblastoma multiforme，GBM)且最具侵襲性的惡性原發型腫瘤(primary tumors)，其具有高移動性、高侵襲性、預後差和死亡率高的特性。以現今的診斷及治療方式，效果往往不佳且極易再復發，病人的存活期更是只有3到15個月不等。腦癌分項今年度主要分成癌症治療與尋找生物標記兩大部分。癌症治療為子項計畫4-1將針對GBM藥物進行奈米顆粒和小分子藥物新藥開發研究。子項計畫4-2將探究腦瘤中的神經纖維腫瘤與輔酶Q10的相關性，並進行治療的可行性評估。子項計畫4-3將利用高階的磁振影像探討大腦膠質母細胞瘤的癌症特性，進一步利用最近發展的基因影像學(Radiogenomics)研究，協助連結腫瘤影像特性以及腫瘤基因的相關表現。尋找生物標記為子項計畫4-4將延續過去所找出GBM之新穎生物標記物miR-106b，分別利用病人檢體及動物實驗模式研究miR-106b做為早期診斷惡性腦癌及做為治療後追蹤預後的生物標誌之可行性。子項計畫4-5將採用飛梭質譜分析腦癌細胞外吐小泡蛋白表現，以尋求具有潛力之腦癌生物標記。子項計畫4-6擬評估hSNF5/INI1，一個於第四級非典型畸胎/ 類橫紋肌細胞瘤(atypical teratoid/ rhabdoid tumor, AT/RT )高度突變的基因，是否於神經膠質瘤中產生特異突變，進而成為臨床診斷神經膠質瘤之生物標誌。本分項計畫期待經由執行此計畫，能闡明藥物對腦癌之療效，以利後續臨床試驗的進行及應用於臨床治療，並期能找到初期診斷與治療後評估的生物標記。 關鍵詞：腦癌、神經膠質瘤、生物標誌、進階磁振造影、新藥研發及創新手術醫療器材