利用細菌封裝於金屬有機骨架材料開發嶄新肺癌療法(1/2)

金屬有機骨架材料(Metal-organic Frameworks-MOFs) 是近年來迅速崛起的一種奈米孔洞材料 (nanoporous),其藉由金屬離子 (metal ions) 或金屬團簇 (metalclusters) 與有機配位體 (organic linkers) 所構成,不同的組成單元及官能基具有不同的物理或化學性質,同時具有多孔性與高比表面積,因此其應用性非常廣泛。癌症是台灣的主要死因,整體發病率有所上升,特別是肺癌是最常見的癌症之一,在過去十年中在男性和女性中的發病率都有所增加。肺癌患者的五年生存率只有20%左右。。因此,迫切需要開發新的有效的肺癌治療方法。本驗究計畫結合多孔材料和活細菌發展出新一代抗腫瘤療法的開發。我們使用含有抗癌藥物之金屬有機骨架 (MOF)材料並透過再生合成方式將大腸桿菌包封於MOF材料中。此種新合成的生物複合材料對細菌提供了嚴密的屏蔽保護,同時免於抗生素或熱等生物危害的侵襲,並且具有標靶治療癌症的效果。首先在溫和的水條件下獲得含有抗癌藥物的MOF 納米晶體,然後控制 MOF 材料在細菌表面再生的物理和化學性質,將具有胞嘧啶脫氨酶(Cytosine Deaminas)基因改造之細菌(大腸桿菌)封裝於MOF單晶之中並稱為 Bacteria@MOF-Drug 。本計畫為期兩年,主要 透過Bacteria@MOF-Drug 的合成的細菌活性炭討,對所嵌入活大腸桿菌合併抗癌藥物與前驅藥物一起服用,並在體外與體內肺癌細胞治療驗證與研究。未來結合大腸桿菌將建立一種綠色的、創造性的合成生物學方法來製備Bacteria@MOF-Drug 生物複合材料,並發展出細菌介導的尖端癌症治療方式(Bacteria-mediated Tumor Therapy),未來在精準癌症治療醫學上開創出嶄新方式。