醫學與健康科學

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。

本研究探討高壓氧治療對動物傷口的進程時間與皮膚創口的癒合品質。使用自行開發之動物高壓氧艙(1.4~3ATA)，幫助流浪動物結紮傷口快速癒合，並救助傷口嚴重潰爛，瀕死的流浪動物。本研究選30隻體態相近之流浪貓，進行節育手術後隨機抽取15隻貓作為試驗組，其餘15隻貓作為對照組。試驗組在常規治療的基礎上，每天再採用1個小時的高壓氧治療，對照組僅採用常規治療，持續觀察兩組試驗動物的傷口癒合進程，其結果顯示試驗組無論是傷口癒合速度或瘢痕組織的平整度皆優於對照組，瀕死動物救治實驗，成功救活無法手術的流浪動物。

本研究以腸道類器官(organoid)模擬體內環境，分析乳癌標靶藥物Lapatinib與Tucatinib對腸道產生副作用的差異。Lapatinib明顯抑制ileum及colon organoid的形成，其IC50低於Tucatinib約1000倍。其中Lapatinib特別對adult type organoid較具明顯抑制作用，顯示影響腸道上皮細胞的分化功能。以RNA seq 與Ingenuity pathway Analysis分析藥物對organoid中轉錄體表現的影響，Lapatinib 在colon organoid中增加腸道發炎、葡萄糖代謝異常、氯離子外流等基因群的表現，並降低crypt發展的基因群。其中，Lapatinib藉由增加Glut3的表現提高organoid對葡萄糖的吸收，此作用受到L-ascorbic acid (Vitamin C)抑制，亦增加GABA receptor 提高氯離子外流，顯示代謝與電解質失衡及發炎作用可能為lapatinib造成腹瀉的主因之一。以3D organoid為可信賴的轉譯研究模式，我們發現同屬HER2 tyrosine kinase inhibitor的Lapatinib與Tucatinib對腸道功能產生迥然不同的影響，並發現合併使用Glut3 inhibitor或GABA receptor antagonist可能可成為減緩Lapatinib副作用的對應策略。

肺癌為全球最常被診斷的癌症之一，主要分為非小細胞肺癌與小細胞肺癌，其中小細胞肺癌是最具侵略性、致死性且預後最差的肺癌。目前針對小細胞肺癌仍未有有效的療法。 本研究探討花生外皮萃取出之山奈酚醣苷衍生物 kaempferol 3-O-β-d-xylopyranosyl-(1→2)-α-l-rhamnopyranosyl-7-O-α-l-rhamnopyranoside 對小細胞肺癌的抗癌功效。我們發現細胞株H1688經藥物處理後細胞存活率明顯降低，以流式細胞儀細胞週期分析，隨藥物劑量增加時 sub G1 期細胞數明顯上升；以 Annexin V 觀察發現藥物劑量增加時細胞逐漸走向晚期凋亡，此外，隨劑量增加 c-PARP、caspase-3、-3和 -9 的蛋白表達都有增進，同時也造成粒線體膜電位下降與 cytochrome c 釋放，另外我們透過西方墨點法分析發現隨著藥物劑量的增加，p53蛋白的表現量下降且有磷酸化的現象，並且在經過咖啡因的處理後藥物對細胞株的毒殺作用更加明顯，由實驗結果可知kaempferol 3-O-β-d-xylopyranosyl-(1→2)-α-l-rhamnopyranosyl-7-O-α-l-rhamnopyranoside能夠良好的誘導H1688細胞凋亡，有潛力成為治療小細胞肺癌的藥物。

樹突細胞在免疫系統中扮演關鍵的角色，不論是活化其他免疫細胞，或是產生細胞素調節免疫系統，都與不同種類的樹突細胞具高度相關。雖然目前已經了解成熟樹突細胞在免疫系統的重要性，但是樹突細胞由前驅幹細胞發育及分化的過程目前仍不清楚，且過程中若遭受刺激，其所造成的影響也有待研究。 本研究採用一種TLR-7作用劑R848刺激尚未分化的前驅幹細胞，觀察其發育過程及分化後之成熟細胞的影響。結果顯示在低濃度R848刺激下，漿狀樹突細胞的分化比例增加且功能增強，傳統型樹突細胞的免疫活性也上升。相反的，高濃度的R848則能顯著降低漿狀樹突細胞的比例及干擾素基因表現，傳統型樹突細胞的活性也顯著下降。綜合以上，我們發現不同濃度的R848有助於引導不同趨勢的免疫反應。另外，目前實驗結果支持了其作用機制可能為控制轉錄因子的活性，後續將更深入研究此機制。

The ceRNAs as a class of RNAs act by competitively binding to miRNAs and limiting their regulatory effect on the target genes. Increasing evidences point to the role of ceRNAs in glioma cancer. So far, limited studies have been reported on the role of ceRNA in the development in glioma cancer. In this study, we have analyzed online RNA sequencing data in order to predict the ceRNAs which are putative regulators of in glioma cancer.

上皮細胞黏附因子 (EpCAM)參與了細胞的黏附、信息傳遞、增殖及分化等功能，並在惡性腫瘤組織中大量表達，被當作各種癌症的診斷標誌物，因此被認為是治療癌症的重要關鍵。另外近期研發的抗EpCAM中和性抗體被認為能抑制EpCAM的訊息傳遞，導致腫瘤細胞的死亡，也可以降低癌細胞中PD-L1蛋白的表現，進而導致腫瘤細胞死亡及活化T細胞殺死癌細胞的能力。 為了觀察EpCAM是否會對癌細胞造成影響，我們將癌細胞分成野生型 (wild type)以及EpCAM基因剔除細胞株，並以Western blotting及qRT-PCR確認實驗組的EpCAM基因有確實被成功剔除。進一步利用細胞存活率及細胞群落實驗證實EpCAM會促進大腸直腸癌細胞增生，並以抑制劑DAPT和TAPI-1處理證實EpCAM訊息傳遞會增加癌細胞轉移與侵入能力。接著為了驗證EpCAM中和性抗體的作用，我們用EpCAM中和性抗體處理癌細胞後，由細胞凋亡實驗確認EpCAM中和性抗體確實會促使癌細胞凋亡。我們的研究結果顯示EpCAM的訊息傳遞會促進腫瘤增生與轉移，而EpCAM中和性抗體於癌症治療中的高度前瞻性，期許將來能在癌症治療中提供一個可行有效的療法。

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。

登革熱是一種由蚊子傳播的全球性疾病，已在全球各國造成了嚴重破壞。當前沒有針對登革熱的疫苗或療法，使得早期診斷階對該疾病的預防極為重要。本實驗提出了一種新的診斷模型：自旋增強型側向免疫測定。自旋增強側流免疫分析平台與診斷標記物螢光奈米鑽石結合使用，利用電磁場調控螢光奈米鑽石發出的信號，以提供準確和靈敏的結果，取代傳統的奈米金側向免疫測定平台。我們發現基於螢光奈米鑽石的自旋增強型側面免疫分析法在登革熱病毒診斷中的應用不僅可以準確地檢測出登革熱病毒抗原NS1，而且還提供了比基於奈米金的橫向流免疫分析法高約100倍的信號靈敏度。自旋增強型側向免疫測定法是針對登革熱病毒的一種改進的診斷工具， 未來可以應用於其他病毒篩檢，例如寨卡病毒和新型冠狀病毒。

過去已知敗血症患者使用β受體阻滯劑能有效改善心律、酸鹼參數、降低死亡率，在嚴重敗血症和敗血性休克的急性期，持續使用β受體阻滯劑可降低90天內的死亡率。然而，其中的分子機轉仍不明。我們先前利用健保資料庫進行大數據分析並以動物實驗驗證，發現β受體阻滯劑中的atenolol能顯著減少敗血症的致死率。此研究中，我們以LPS (脂多糖) 作為敗血症誘導劑，並利用西方墨點法及逆轉錄聚合酶鏈式反應等生物技術，來探討其中可能的保護機轉，結果發現atenolol可減緩肺部上皮細胞的EMT (上皮間質轉換)及先天免疫巨噬細胞的過度活化。因此，atenolol似乎能減緩LPS造成肺部的傷害，未來有望應用至臨床，以克服敗血症所造成的高死亡率。