緒論

第一章 緒論

根據行政院衛生署至民國 100 年的資料統計顯示，國人的第一大死因乃癌症

所致¹。儘管快速的醫療發展下，始終無單一治療癌症的方法。臨床上，患者需同

時接受外科手術以及化學藥物治療或放射治療…等等才能有效的控制病情。化學 藥物治療所遇到的難題是，多半抗癌藥物的水溶性不佳、抵達病灶處的濃度隨時

間衰減且比例低於 3% (Figure 1²)，所以需要連續服藥達才可達到有效劑量範圍。

3,4因此，若能提高化療藥物的藥效，必定能減輕患者的身體負擔，並降低副作用

的發生。

Figure 1²：血漿中傳統口服藥物隨時間測得藥劑濃度變化圖

1986 年兩位日本學者 Yasuhiro Matsumura 及 Hiroshi Maeda 證實，在硬塊腫瘤 組織中，癌細胞為了得到養分出現異常的血管新生，其血管壁表皮細胞間的孔隙 (~400 nm)較正常血管壁大，使得通透性上升；且腫瘤組織周圍缺乏正常組織所具

2

有的淋巴系統，其清除外來物的能力下降，以上種種現象稱之為增強通透性和保 留效應 (enhanced permeability and retention, EPR effect)(Figure 2⁵)^5,6。在發現 EPR effect 後，有更多研究團隊致力發展出小於 200 nm 的藥物載體，並結合靶向藥物 傳輸系統及控制釋放系統…等等，以降低藥物的副作用及提高藥物到病灶處之比 例(Figure 3⁷、Figure 4⁸)。^7-11

Figure 2⁵：增強通透性和保留效應

除了發展多功能的藥物載體，如何搭配非侵入性的輔助工具(例如：光、微波、

電磁場…等等)以增強癌症治療效果也逐漸受到重視。溫熱治療(hyperthermia therapy)是被廣泛研究的選項之一，因為癌細胞對溫度的耐受性較正常細胞低，42 – 45 ^oC 的溫熱即可促使癌細胞凋亡。¹²而熱能的提供，以電磁感應生熱(AC magnetic hyperthermia)最被廣泛應用，因為沒有穿透組織的深度限制，所以病灶處若有磁性 奈米顆粒的存在，外部施予高頻率電磁場後，只會在局部產熱，並能控制在溫熱 治療的溫度範圍。

3

Figure 3⁷：傳統藥物與藥物載體其藥物釋放對隨時間變化圖 (由參考文獻 7 做修改)

Figure 4⁸：藥物載體與一般藥物在體內累積量比較圖

4

基於此，本研究的動機與目的即在解決抗癌藥物的疏水性結構導致水溶性差，

造成口服或靜脈注射達病灶處的藥劑量很低，為了達到有效劑量，短時間內連續 的服藥隨之伴隨著高副作用的發生；為了強化疏水性的抗癌藥物(camptothecin, CPT)之功效，將抗癌藥物包埋在疏水性膠態(hydrophobic gel core)的熱敏感藥物載 體(thermo-sensitive nanoshuttles)內，並於載體表面上修飾葉酸(DSPE-PEG₂₀₀₀-folate) 分子當作標靶分子，再利用包埋超順磁氧化鐵奈米粒子(superparamagnetic

nanoparticles, SPIONs) 於疏水性膠態艙室內，當作啟動電磁生熱之開關形成 phospholipid-gel-superparamagnetic nanoparticles nanoshuttles (PLG-CPT/SPIONs nanoshuttles)，不但讓熱敏感藥物載體受熱並釋放藥物之化學藥物治療，同時，電 磁生熱所提供之熱能也落在溫熱治療之溫度範圍，以協同效應增之方式強化毒殺 癌細胞之效果，其研究設計與解決方案架構圖如 Figure 5。

5

Figure 5：研究設計與解決方案架構圖

6