張建文 教授     陳仁焜 副研究員

       基因傳遞（gene delivery）的定義是將外源性基因導入目標細胞內，促使該細胞表達外源性基因產物，基因傳遞在基礎研究、細胞治療或疫苗領域皆有廣泛的應用。近年來基因傳遞技術在細胞治療市場的應用深受矚目，例如時下癌症免疫治療的當紅炸子雞 CART 療法，即是以基因傳遞技術改造自體 T 細胞進行血癌治療。然而目前自體細胞的改造仍是以反轉錄病毒基因傳遞技術為主，儘管效率高，但生產成本高昂且有引發隨機基因插入的風險，仍須長期追蹤與持續改善。相對於反轉錄病毒基因傳遞技術，以化學材料為主的基因傳遞試劑具備生產成本低且安全性高等優勢，但其應用一直未能普及，主要受限於其基因傳遞效率不佳。有鑑於非病毒基因傳遞材料在幹細胞應用所面臨的瓶頸，近年我們致力於開發出一種非病毒磁性基因傳遞技術-MPGene，此技術翻轉一般對於非病毒基因傳遞材料在人類幹細胞效率不佳的刻板印象，在人類間質幹細胞具有50-80% 傳遞效率的優異表現，相關技術並獲得2020國家新創獎以及2021未來科技獎肯定。本計畫將進一步探討新奈米材料設計，並導入流道技術平台，探討基因傳遞技術的提升原理與優化其效能，以期獲得安全且高效率之幹細胞基因改植技術，應用於未來大量的幹細胞治療需求。

       本計畫所開發之基因傳遞技術曾用於改造人類間質幹細胞，使其表達腫瘤毒殺因子（TRAIL），搭配研發生物可分解水凝膠，探討其於治療三陰性乳癌之治療潛力，並將應用新穎分子顯影技術追蹤幹細胞移植後之生物分佈與代謝。