具有多重敏感性之可標的幾丁聚醣奈米微胞用於抗癌藥物傳輸

本研究在第一年的研究中先以微波脫乙醯基反應及酵素降解法，由幾丁質製備不同分子量及乙醯胺基 取代度之幾丁聚醣，藉由oil-in-water (o/w)乳化法以界面交鏈(interfacial cross-linking)反應將幾丁聚醣 與pluronic F127 以雙硫鍵結(disulfide)反應合成核-殼結構之幾丁聚醣-pluronic F127 奈米微胞 (CS-SS-PL F127)，具有CD44 受體標靶功能及對溫度、酸鹼(pH)及生物氧化還原(bio-redox)之敏感性。 奈米微胞之溫度敏感性可以在低溫膨潤而吸收抗癌藥物，並於體溫收縮而降低藥物釋放速率；pH 及 bio-redox 之敏感性則有利於奈米微胞在腫瘤組織或癌細胞內釋放抗癌藥物。奈米載體之物、化性及其 對溫度、酸鹼(pH)及生物氧化還原(bio-redox)之感應性，在本研究中將深入探討分析；另外，這些環 境刺激影響因素對藥物釋放之影響也一併探究。第二年的研究中，將幾丁聚醣與精氨酸共價鍵結形成 幾丁聚醣-精氨酸(CS-Arg)共軛物，以第一年研究中相同方法製備CS-Arg-SS-PL F127 奈米微胞。我們 選擇具有CD44 受體結合能力之玻尿酸做為陰電性高分子(anionic polymers)，與CS-Arg-SS-PL F127 奈 米微胞殼層結構之CS-Arg 所具有之正電性胍基(Guanidyl)，形成穩定靜電吸引力之分子自組裝 (electrostatic self-assembly)，由此製備表面修飾玻尿酸(hyaluronic acid-decorated)之奈米微胞。為了驗證 製備表面修飾或未修飾玻尿酸之奈米微胞是否能有效標的進入CD44 表現之癌細胞，我們選用MCF-7 乳腺癌細胞及其多重抗藥性之細胞株(MCF-7/ADR)進行細胞培養，分析奈米微胞與癌細胞表面CD44 之特異性結合及細胞攝入效能，同時並研究不同分子量及脫乙醯基度之幾丁聚醣製備的奈米微胞，及 表面修飾或未修飾玻尿酸之奈米微胞，裝載DOX 後能否有效抑制癌細胞之存活。由於癌細胞在高熱 及低pH 值環境下會變的較為脆弱；因此，在第三年的研究中，我們進一步研究化學治療合併光化學 療法克服癌細胞多重抗藥性之可行性，首先，我們利用前述之CS-Arg-SS-PL F127 奈米微胞結合光化 學反應，發展一種具有光誘發pH 值跳躍(light-induced pH jump)激活之奈米載體，可以紫外光誘發質子 轉移於癌細胞內釋出氫離子，使細胞質pH 值驟降pH 5.0，同時藉由pH 值降低誘發抗癌藥物DOX 釋 出；在此低pH 值的環境中，再藉由近紅外光雷射照射裝載靛氰綠之奈米微胞於癌細胞內產生近光熱 效應，結合光誘發pH 值跳躍激活、光熱效應及化學藥物治療克服癌細胞之抗藥性。