細胞表面複合醣與奈米粒子介面之特性研究以最佳化標靶輸送

在標靶治療中作為載體的奈米粒子可提供克服障壁和促進標靶藥物輸送的獨特可能性。以磁場導引奈米磁粒子（magnetic nanoparticles）靶向輸送藥物的可行性已經在動物模型中被證明可以誘導藥物於局部滯留並減少藥物用量而達到相同療效。儘管如此，人造奈米粒子如何與細胞相互作用大部分仍然是未知的，而此乃設計具有標靶效用載體的關鍵資訊。由於細胞膜上的複合醣在病毒感染中起重要作用，我們試圖測試奈米粒子與硫酸肝素蛋白多醣（heparan sulfate proteoglycan）的直接或間接相互作用作為細胞內吞奈米粒子的必要起始步驟的假設，並測試依賴一氧化氮（nitric oxide）的訊號傳遞可以增強奈米粒子內吞作用的可能性。本研究提出兩種模型：(1) 帶正電荷的奈米粒子可以直接與細胞膜上帶負電荷的硫酸乙醯肝素結合，誘導硫酸肝素蛋白多醣聚集在細胞表面，從而驅動奈米粒子的內吞; (2) 帶負電荷的奈米粒子可能與作用於層連黏蛋白受體(laminin receptor; 67LR)之配體相互作用以驅動依賴硫酸肝素蛋白多醣和一氧化氮的作用攝入奈米粒子。在這些研究中，相對具有高硫酸肝素蛋白多醣表現的神經膠質瘤細胞與硫酸肝素蛋白多醣相對低表現量的血管內皮細胞將被用於定量測定奈米磁粒子與細胞相互作用。由於硫酸肝素蛋白多醣在血管腔中形成內皮的屏障層，即糖萼(glycocalyx)，本計畫擬探討奈米粒子與血管內完整或移除糖萼之內皮表面可能的相互作用。我們的研究將可能促進對奈米粒子-細胞介面的理解，並建立以磁性標靶操控奈米磁粒子的關鍵技術。具體研究目標提出如下：目標1：決定硫酸肝素蛋白多醣是否參與奈米粒子內吞。目標2：決定參與硫酸肝素蛋白多醣介導的奈米粒子內吞訊號傳遞路徑。目標3：決定複合醣是否參與微循環中奈米磁粒子的局部滯留和內皮攝入。

系統編號:PA10708-1185
原計畫編號:MOST107-2311-B182-002