Abstract
Photodynamic Therapy (PDT) 是一種結合光電科技與生物醫學的治療方式。由於具有非侵入性、可與傳統化療、放療合併使用，且能重復使用以及能夠選擇性地使腫瘤細胞壞死，而不傷害周圍正常組織的特性，已應用在皮膚及眼科方面的疾病有很好的治療，因此近來格外受到重視。此療法必須具備三個基本要素是光敏感性物質、對應波長的照射光和組織細胞內的氧氣， PDT 必須要在這三個要素共同的作用下才能產生效果。 本研究主要係設計與合成具有酸鹼應答、生物相容性及生物可降解性之新穎接枝共聚物P(VCL-co-VIM)-g-PLA、P(HEMA-co-VIM)-g-PLA、P(HPMA-co-VIM)-g-PLA，以及具有免疫隱蔽性及生物可降解性之二團聯共聚物mPEG-PLA，共同製備具良好生物相容性之新穎複合型奈米微胞，以作為光敏感性藥物5,10,15,20-Tetrakis(4-hydroxyphenyl)-21H,23H-porphine之藥物載體，並進而探討此新劑型於癌症治療之效用。 研究首先合成一系列不同比例之接枝共聚物，並探討不同組成重量比下接枝共聚物與雙團聯共聚物對於複合型奈米藥物微胞粒徑之影響，結果顯示當P(VCL-co-VIM)-g-PLA (VIM含量20%)接枝共聚物與雙團聯共聚物重量比例為1:1時，以有機溶劑DMF包覆光敏感性藥物(5,10,15,20-Tetrakis(4- hydroxyphenyl)-21H,23H-porphine)，所形成複合型奈米藥物微胞粒徑約160nm，且粒徑分佈約為0.09，適合用於動物體內之藥物傳輸。經由上述研究之最佳條件下，複合型奈米藥物微胞導入Cy5.5-PEG-PLA以作為癌症組織之「顯影」功能，用以觀測癌細胞之毒殺與胞飲行為，以及動物實驗之微胞分佈與癌症治療情形。 經由體外藥物釋放模擬實驗證實複合型奈米藥物微胞於中性環境pH7.4下可以穩定地將藥物包覆。而在酸性環境pH5.0下微胞結構對環境產生應答(膨潤)可將藥物釋放出，並呈緩慢釋放的效果。在材料細胞毒性研究中可知，複合型奈米微胞毒性低。而由藥物毒殺人類肺癌細胞（A549 cells）可知，複合型奈米藥物微胞經由胞飲作用進入癌細胞，具酸鹼應答之複合型奈米藥物微胞慢慢釋放出藥物，經照光時達到較高的毒殺效果；不具酸鹼應答之複合型奈米藥物微胞較沒有釋放出藥物，而照光也沒有毒殺效果，由此得知光治療藥物在微胞內為堆疊的情形，有效的抑制光的反應，故照光也沒有毒殺效果。 以共軛焦顯微鏡觀測藥物及複合型奈米微胞藥物分佈情形發現，複合型奈米藥物微胞隨著時間增加，藥物微胞經由進入細胞內慢慢累積在癌細胞，於酸性胞器中釋放藥物，24小時後藥物則累積於細胞核部分。 在動物實驗中以optical imaging (2-D Near-IR)觀測複合型微胞在不同時間下於動物體內之累積量及分佈情形，實驗顯示複合型奈米藥物微胞經由EPR效應後其藥物微胞累積在腫瘤組織大於其他器官。 在動物實驗中觀測複合型奈米藥物微胞於動物體治療腫瘤情形，實驗得知具酸鹼應答之複合型奈米藥物微胞於照光後有較好的腫瘤抑制效果。 綜合本研究所得之結果，複合型奈米藥物微胞不論於細胞毒性研究或動物實驗均證實極具癌症治療效果。未來可運用微胞具標識腫瘤組織的功能，診斷癌症組織之分佈位置，早期於癌細胞擴散前追蹤與治療，並且於治療時能更精準的殺死癌細胞，有效達到抗癌效果，促進人類醫療福祉，對癌症治療醫學上作出重大貢獻。