清華大學化工系清華講座教授胡育誠團隊利用人體原有的PEG10蛋白，開發出能自行包裝mRNA的新型蛋白質奈米顆粒（PBNP），並透過基因工程改善製程，提升mRNA進入癌細胞的效率。研究發現，PBNP裝入免疫治療用mRNA後，搭配化療藥物使用，在大腸癌動物實驗中更能抑制腫瘤生長、增強免疫反應，成果登上國際期刊《自然通訊》。

 

mRNA就像細胞製造蛋白質的指令，但容易分解，也不易自行進入細胞，需要載體協助運送。胡育誠將PBNP比喻為「送貨車」，mRNA則是車上載運的貨物。團隊用桿狀病毒（BV）將所需基因送入生產細胞。細胞製造出PEG10蛋白與設計好的mRNA後，PEG10蛋白便自行組裝成奈米顆粒，並將mRNA包裝其中。

 

清大指出，與傳統方法相比，新製程降低了製造成本，每毫升PBNP製劑有效遞送mRNA的能力也提高11.3倍。製成的PBNP在攝氏4度冷藏7個月後，仍能維持mRNA的完整性與遞送功能。團隊也證實此次開發出的PBNP，至少能包裝長達7336個核苷酸mRNA。

 

如何將貨物遞送到目的地，是研究的另一項挑戰。化工所博士生陳品諺說明，團隊使用能讓細胞製造綠色螢光蛋白的mRNA，測試PBNP的遞送效果。結果顯示，在實驗室培養的大腸癌細胞中，約71％的細胞出現螢光；部分肝癌及腦癌細胞也有超過六成出現螢光。代表mRNA已進入細胞，並使細胞依照指令製造蛋白質。

 

團隊接著換上可指示細胞製造IL-12與OX40L兩種免疫調節蛋白的mRNA，發現癌細胞與免疫細胞共同培養時，T細胞活化程度提高。動物模型中，研究人員將PBNP注入腫瘤，並搭配化療藥物奧沙利鉑（oxaliplatin）治療。與單獨使用任一療法相比，合併治療更能抑制腫瘤生長、增強免疫反應，初步觀察也未見明顯急性毒性。

 

清大表示，這項研究獲莫德納mRNA創新研究獎肯定，團隊已將技術延伸至幹細胞及組織修復研究，盼未來能應用於再生醫學。