醫學與健康科學

Naa10p (N-alpha-acetyltransferase 10 protein) 突變患者多半有智力障礙的問題，如:奧格登症候群患者常有早夭、腦萎縮及其他發育問題。Naa10p 是一種 N-α-乙醯轉移酶，負責新生肽鏈 N-α-乙醯化。人體中約有 80% 的蛋白質經乙醯化修飾，其中 46% 為 NatA 複合體執行，而 Naa10p 即是 NatA中執行乙醯化的蛋白酶。先前研究顯示Naa10p會影響神經發育，但對Naa10p影響神經發育的機制並不清楚。本研究利用CRISPR/Cas9製作Naa10p的小鼠胚胎幹細胞(mESC)突變株，觀察突變株細胞分裂速率與分化型態的差異，並分析胚胎發育過程Naa10p以及相關基因的表現。 本研究結果證明特定Naa10p突變會加快mESC生長，使其分化為神經母細胞的異常。而其中V111G突變株的Naa10p無法和HYPK結合，且突變S37P及R116W使Naa10p與Naa15p的結合降低，推論此結果可能造成NatA無法正常形成，並改變其與核糖體蛋白的親和力，影響蛋白質乙醯化。目前我們發現突變株中，與細胞分化相關的基因:Oct4、Pax6皆表現異常。以上結果可能可以初步解釋Naa10p突變造成人類疾病的機制。

Swimming pools are one of the transmission routes of superficial and cutaneous fungal infections. Maintenance of environmental hygiene in different parts of swimming pools is of great importance, especially the hygiene of water (1). The conventional fungal detection methods include direct smear preparation, culture, and pathological examinations. However, these methods are not fast enough or do not have sufficient sensitivity (2). Therefore, the present research introduces a novel method for detecting Aspergillus niger in pool water through creating optimal conditions for this fungus, which leads to the citric acid production by the fungus and pH changes of the related culture medium. Four experiments in 10 steps were performed to find the optimal conditions for fungal growth. According to our results, adding each of the variables sucrose, soy, and ferrous sulfate can lead to favorable results. Moreover, the shaker speed increase and fungal aeration are important. Also, we showed that soybean led to the best results compared to other variables. Considering the obtained results, including the shortened detection duration and cost-effectiveness, this method can be presented to the swimming pool owners and pathobiology laboratories as the method of choice for Aspergillus niger detection.

研究目的：脂肪肝的盛行率在全世界的現代化國家都在增加。病理醫師在評估脂肪肝的嚴重等級時，常缺乏參考意見以減少差異。許多地區也缺乏病理醫師。本研究旨在建立一個有效評估脂肪肝嚴重程度的病理組織學人工智慧模型。研究過程：本研究經由臺中榮民總醫院人體研究倫理審查委員會審核通過，篩選後取得病理資料庫中適合的肝臟組織切片，由兩位病理醫師獨立為肝組織中脂肪堆積的程度評分。再以病理醫師討論後的共識答案為分級標準，來訓練人工智慧模型。研究結果：在100個樣本的獨立測試中，人工智慧模型和病理專科醫師的評分，有71%完全相同、27%差異只有一個等級、2%差異2個等級、而沒有2個等級以上的差異。結論及應用：我們已初步建立一個可以評估脂肪肝嚴重程度的人工智慧模型。這模型可為將來人工智慧的臨床應用，建立一個良好的基礎。

Commercially available bandages such as hydrocolloid are neither biodegradable nor anti-bacterial. Chitin is known to be the second most naturally available polysaccharide which could be transformed to chitosan which is known to be anti-bacterial (Hasan, 2018) (Chao, 2019) and haemostatic (Okamoto, 2003) (Hu, 2018). Chitosan can be further converted to hydrogel which is bio-degradable and has good water absorbance. Anti-bacterial crab bio-bandages and crab bio-dressings should be bio-degradable as it took 42 days and a month for complete bio-degradation respectively, so they should be better than commercial bandages such as Nexcare Hydrocolloid as the disposal of anti-bacterial crab bio-bandages with bio-dressings would no longer pose burden to landfilling or threat to our environment. Anti-bacterial crab bio-bandages with bio-dressings are anti-bacterial with degree of deacetylation of DD% (measured using FTIR Spectrum II) 82.6% (due to the presence of chitosan) even without the application of other anti-bacterial agents and hence can provide complete protection of wounds from skin and soft tissues infections and haemostatic (due to the presence of chitosan). After testing and certification based on IS997:2004 and BS EN 13726-1, they should meet many requirements specified. Anti-bacterial crab bio-bandages should be eligible for marketing. Some results were as follows: 1.4 Anti-bacterial effect of crab hydrogels and roasted crab hydrogels Pure chitosan, crab chitosan, crab hydrogels and roasted crab hydrogels showed significant anti-bacterial effect. NO oral bacterial colonies were present in drinking water with crab hydrogels. Thus crab hydrogels could serve as effective anti-bacterial wound dressings. 1.6 Basing on IS997:2004 standard, the load per unit of area of anti-bacterial bio-bandages was 342g/m2 which met the minimum requirement of 36g/m2, the anti-bacterial bio-bandages had stronger tension strength (>20N both in dry and wet conditions) than commercial hydrocolloid. (2.7N dry 2.8N wet) which was comparable with that required (50-67N) and pH of about 7 which met the pH range of 4.5-8. 1.7 The FSA Free-Swell Absorbency of synthetic blood of crab hydrogel bio-dressings was 1.86g per 5cm x 5cm dressing which was much higher than that of commercial hydrocolloid (0.299g per 5cm x 5cm dressing) based on BS EN 13726-1.

白花蛇舌草是中醫常使用的抗癌中藥，本研究主要探究白花蛇舌草治療大腸癌的可能效應、機轉及活性物質。本研究利用大腸癌動物實驗搭配次世代基因定序，期望發現白花蛇舌草的新穎免疫抗癌標靶，並利用氣相層析質譜儀搭配新穎免疫抗癌標靶分子對接，分析主要的活性物質。結果顯示，白花蛇舌草可以減少小鼠結直腸增生組織的數量及大小，將被影響的基因進行生物資訊程式分析，發現白花蛇舌草會干擾與免疫細胞趨化有關的基因群組以及與上皮細胞增生有關的白細胞介質IL-17訊息路徑，而且存在於白花蛇舌草的阿魏酸可以阻斷IL-17與IL-17受體的結合，減緩小鼠的大腸直腸癌。本研究將古老知識透過現代科學證實有用，呈現與發炎或與上皮細胞增生有關的細胞激素可以作為免疫抗癌標靶，也發現白花蛇舌草的免疫抗癌新機制，並由免疫抗癌新機轉成功求證白花蛇舌草的主要活性物質。

缺氧（Hypoxia）在癌症中，影響腫瘤微環境（Tumor microenvironment，TME）的重塑扮演重要的角色。原位癌細胞與欲轉移之遠端器官的微環境間，會透過細胞外囊泡（extracellular vesicles，EVs）進行細胞間相互作用，對於轉移前腫瘤微環境（Pre-metastatic niche，PMN）的形成和轉移過程至關重要。 本研究目的在闡明缺氧條件下，肺腺癌如何透過產生的外囊泡重塑肝臟轉移前微環境。結果顯示缺氧刺激肺癌產生的細胞外泌體（Exosome）增加了肝臟星狀細胞（hepatic stellate cell，HSC）活化和血管生成。由於缺氧肺癌所分泌的EVs含有CD151蛋白，促進HSC的活化和血管新生。缺氧肺癌所產生的Exosome增 加了HSC和內皮細胞中FAK（focal adhesion kinase）、Src（SRC proto-oncogene, non-receptor tyrosine kinase）和AKT（AKT serine/threonine kinase）通路的激活。 總結此實驗證實了缺氧腫瘤衍生的Exosomes，探討其中富含的CD151機制，活化了HSC與特別的訊息傳遞於細胞中，調節肝臟PMN的形成。因此CD151可作為肺腺癌轉移至肝臟的新治療靶點。

溫熱化學治療(Hyperthermic Intraperitoneal Chemotherapy, 簡稱HIPEC)，為將化療藥物加熱後灌注到腹腔內殺死癌細胞，但溫熱化學治療只能在開刀時使用，治療次數有限。為達到多次的熱化療效果，本研究開發奈米氧化鐵藥物磁性複合微粒(Nano iron oxide magnetic drug complex particles, NIOMP)，可利用開刀時包覆複合微粒於腹腔，術後用磁場加熱，加上微粒化療藥物釋放，達到多次溫熱化學治療。NIOMP以鐵氧化物奈米粒子為核心，海藻酸鈉為外殼體，利用電紡法將前其與氯化鈣交聯產生凝聚性微粒。數據顯示最佳製作條件為16 kv高電壓、距離4 cm、噴速5μm/s，可得直徑大小約為200~450 μm穩定性高微粒。藥物釋放實驗顯示，NIOMP於2~7小時藥物釋放速率較穩定。利用可變磁場之電磁效應加熱NIOMP中氧化鐵磁顆粒，可於30分鐘內快速升溫至43℃。細胞相容性測試結果得知，NIOMP對細胞無毒性。本研究改善HIPEC的治療限制，可多次針對腫瘤患部局部熱化學治療，未來將可改善病人存活率。

文獻指出若神經導管能針對不同組織調整適切軟硬度，將更有效協助神經再生，因此，了解胞外基質軟硬度對神經細胞的影響和其感知路徑非常重要。本研究以神經母細胞瘤Neuro-2a進行研究，分析不同軟硬度基質上N2a細胞面積、神經突長度。結果顯示分化後N2a細胞在100 KPa基質上面積大且神經突較長，說明N2a細胞能偵測基質軟硬度並進行生長調控。同時，advillin、paxillin、myosin IIa和pFAK等細胞骨架蛋白於細胞本體表現量在不同軟硬度基質上有所差異，但未與神經突長度相關。生長錐上細胞骨架蛋白表現量於不同軟硬度基質上具有差異，且與神經突長度趨勢吻合，說明神經細胞透過調控advillin和細胞骨架蛋白在生長錐上的表現量影響神經突生長長度。未分化N2a細胞轉染pAdvillin-IRES-hrGFP和pS1S3-HP-FLAG後長出神經突，且根據基質軟硬度生長情形不同，但轉染pS1S3-HP-FLAG長出的神經突長度較短，說明advillin的nucleation功能在神經突生長扮演重要角色。

癌症治療多半會傷害到人體的健康，所以國民大多較偏好以較養生的方法來治療癌症，例如中藥。本實驗以山藥萃取物原薯蕷皂苷抑制腎癌細胞 A498 及 786-O ，期望能達抑制腎臟癌細胞增生之目的。 實驗方法包括以 MTT 試驗、細胞菌落試驗來觀測腎癌細胞受原薯蕷皂苷作用後的活性及存活量，再透過西方墨點法及流式細胞儀來了解腎臟癌細胞死亡途徑。實驗結果顯示將原薯蕷皂苷抑制人類腎癌細胞株786-O及A498的增生能力具有抑制的能力。再透過流式細胞儀的分析，顯示原屬蕷皂苷可誘發兩種腎臟癌細胞的凋亡作用，並且透過西方墨點法觀察出是抑制Bcl-2蛋白、增加Bax蛋白和caspase-9/PARP蛋白的表現，進而導致腎臟癌細胞株產生細胞凋亡。 本研究是在實驗室中進行，且只是利用細胞株來觀測此項研究結果。或許未來可以透動物實驗以及臨床實驗，確認原薯蕷皂苷抗癌之功效，並推廣至全球以造福全人類之健康。

香杉芝(Antrodia salmonea)是台灣特有的食藥用菇，具抗血癌、抗發炎及抗動脈硬化的功能。我們研究發現，香杉芝發酵液會誘導人類黑色素癌(A2058/A375)細胞毒性；比較香杉芝抗癌活性發現毒殺A2058強於A375細胞。我們亦發現，香杉芝作用黑色素癌(A2058)細胞，會誘導晚期凋亡(Annexin V-PI 雙染法)、Caspase-3增加及PARP裂解;產生自噬酸性囊泡(AVO)、促自噬蛋白LC3-II增加。加入細胞凋亡抑制劑 Z-VAD-FMK及自噬抑制劑3-MA/CQ可保護香杉芝誘導癌細胞死亡。此外，香杉芝會誘導黑色素癌細胞Bax/Bcl-2及Beclin-1/Bcl-2比例增加。推論，香杉芝可同時誘發黑色素癌細胞凋亡(Apoptosis)及自噬性死亡(Autophagy)。香杉芝會誘導黑色素癌細胞活性氧化物(ROS)生成；抗氧化劑N-acetylcysteine可減緩香杉芝對黑色素癌細胞毒殺。推測，香杉芝是透過ROS來殺死黑色素癌細胞。我們亦發現，香杉芝可與抗癌藥物Paclitaxe對黑色素癌細胞產生協同作用(CI<1)。總結，香杉芝發酵液具抗黑色素癌功效，可開發成抗癌的藥品/保健食品。