2023年國家新創獎10大亮點技術 - 動脈粥狀硬化造影劑

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2023年國家新創獎10大亮點技術 - 動脈粥狀硬化造影劑

更新時間：2024-03-22 08:59

圖1、動脈粥狀硬化病變過程及臨床使用現況

【技術簡介】
文獻指出，於病變部位都會聚集可大量表現趨化因子C-X-C受體4型(CXCR4)的活化巨噬細胞，國原院為開發小分子CXCR4核醫診斷藥物，透過電腦模擬技術，以CXCR4拮抗劑TIQ-15為基礎，設計出全新動脈粥狀硬化造影劑APD (圖二)，藥物化學結構已獲得美國(2024)、日本(2023)及台灣(2022)專利，研發成果除了於2021年台灣核醫學年會口頭論文榮獲基礎組第一名(優異獎)外，並獲得2023年國家新創獎，且更進一步獲選為年度「十大亮點技術」，經毒性預試驗的結果發現，即使以超過人體1500倍的劑量，也並未發現APD有任何毒性。

圖2、以TIQ-15結構為基礎，透過電腦模擬技術，設計出全新動脈粥狀硬化造影劑APD。

【計畫規劃/技術應用】
以動脈粥狀硬化模式(ApoE^-/-)小鼠進行PET造影，APD可在1小時內於動脈粥狀硬化病變部位產生藥物聚集，並經由腎臟、膀胱快速排泄出體外，病變部位/背景比(TBR)=17.68 ± 0.71 (n=3)，優於目前國際上執行人體臨床試驗用藥鎵-68-Pentixafor至少5倍以上；若與臨床用藥氟-18-FDG相比較，氟-18-FDG僅會在心肌產生大量藥物聚集，對於動脈粥狀硬化病變部位的專一性造影診斷效果並不理想；氟-18-NaF僅適用於病變部位中、晚期產生鈣化後的造影診斷，故無法應用於罹病初期的檢查。(圖三)

圖3、以動脈粥狀硬化模式小鼠進行PET造影，鎵-68-APD可於病變部位產生藥物聚集，影像明顯優於鎵-68-Pentixafor及氟-18-FDG。

本院已與台大醫院及醫學院進行研究合作，成功應用APD來針對糖尿病用藥(sGLT2i)及鳳梨酵素的效果進行非侵入性的診斷，後續針對市售常見心血管相關生技食品(納豆、紅麴、蚯蚓激酶)來進行效果評估(圖四)，經與血液中生化檢查(膽固醇、三酸甘油脂..等)數據進行數據交叉比對後發現，各種生技食品對於改善血脂及血管斑塊(plaque)的效果皆不同，若混合食用，成效會呈現不同加成或反而產生抑制的結果，因此，此技術平台將是未來開發複方生技食品或是臨床治療藥物的快速篩選的有效利器。

圖4、利用鎵-68-APD技術平台，應用於心血管相關生技食品的功效評估。

【未來佈局】
心血管疾病為全球死因之首位，其中脂肪積聚所形成的動脈粥狀硬化斑塊(atherosclerotic plaque)會造成動脈血管的窄化或阻塞，易引發冠狀動脈疾病、中風等病症。目前非侵入性的電腦斷層、核磁共振、超音波及常用核醫藥物(如鉈-201-TlCl、氟-18-NaF等)皆僅適用於中、晚期動脈粥狀硬化的造影，不適用於全身性血管斑塊的偵測。
APD將建立藥品臨床前動物安全試驗評估數據與PIC/S GMP製程與分析確效技術，結合藥物動力學之吸收、代謝情形，完成臨床試驗申請所需eCTD的相關文件，並執行臨床試驗之設計與IRB申請。APD會以凍晶劑型進行開發，未來將可運送至全球各地，不受放射性同位素半衰期的長短而限制。
根據世界衛生組織 (WHO) 的數據，2030年心血管疾病死亡人數將達 2360 萬人，人口老化、生活方式的改變與心血管疾病意識的提高，心血管造影的全球市場以每年6%快速成長，台灣的生技食品市場整體成長率也高達5.6%，其中以調節血脂功能食品最多。APD可適用於輕度到重度的全身性血管阻塞的診斷，且人體接受的輻射劑量僅為鉈-201的2.8%；此化學結構已專利佈局，未來將鎖定較具市場的歐、美國家來進行主要推廣，並漸進拓展應用範圍，創造更有效益的商業模式，期待早期發現、早期治療及療效追蹤，最終達到增進全球人民健康福祉之實質目標。

【連絡資訊】
姓名：夏建忠研究員
電話：03-4711400分機7159
E-mail：hsiacc@nari.org.tw