2020 NHRI Research Day優秀論文口頭報告、壁報論文及優秀研究助理獎勵評選活動紀實

為鼓勵本院年輕研究人員踴躍發表論文以及表彰本院研究助理對研究工作之傑出貢獻,特辦理2020 NHRI Research Day。年輕研究人員為到職滿一年之博士後研究員與博士班4年級以上學生;本年度參與口頭報告13篇(皆為單位推薦)、壁報論文143篇。而本年度獲得單位推薦參與評選之優秀研究助理(含研究護理人員)共計有34名。

因新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)疫情,為降低群聚風險而改變會議形式,於3月24至25日先行辦理優秀研究助理獎勵與優秀論文口頭報告評選;另優秀壁報論文則於4月下旬至5月上旬分組以視訊方式完成評選作業,並於5月13日擴大主管會議舉行頒獎儀式。

評選作業:由院內39位研究人員與1至2位近二年優秀論文口頭報告傑出獎/優選獎獲獎人組成評選委員會。

  • 論文口頭報告組:由各單位推薦參選,於Research Day以英文報告論文,競爭傑出、優選與佳作獎。
  • 壁報論文展示組:投稿分為三領域,包括應用醫學領域(55篇)、基礎醫學領域(69篇)、臨床醫學/公衛(19篇),各領域取前10%為優秀壁報論文。
  • 優秀研究助理獎勵:採二階段審查,第一階段由單位推薦、第二階段於Research Day評選,擇優取5位特優獎、14位優選獎。

本年度優秀論文口頭報告傑出獎與優選獎獲獎人研究內容介紹如下:
傑出獎:感染症與疫苗研究所高毓婷博士
研究主題:登革病毒對於不同單套型TMEM173的調控機制
研究內容介紹:當受到登革病毒感染時,細胞會啟動先天免疫系統對抗病毒的入侵。然而,登革病毒也會利用自己本身所攜帶的病毒蛋白阻擋免疫反應。TMEM173為調節體內先天免疫反應的重要因子,參與DNA所誘導的免疫傳遞路徑並活化下游第一型干擾素(IFN)與發炎因子。儘管登革病毒在其生命週期中並沒有以DNA的形式存在過,登革病毒感染時仍然會活化TMEM173調控的路徑,同時藉由病毒蛋白切割TMEM173以抑制病毒感染所引起的體內先天免疫反應;這也意味著TMEM173可能參與了登革病毒的致病機制。現今對於登革病毒感染所造成的疾病,尚未有良好的預後指標。目前已知TMEM173有超過五百個單核苷酸多型性(SNP)存在於人類族群中,並藉由不同的SNPs組合成多樣的單套型(haplotypes)。分析千人基因組計畫(1000 Genomes Project)當中TMEM173的SNP、和複製(clone)幾個主要的haplotypes並發現,登革病毒對不同的haplotypes有著不同的切割效率,進而影響其下游的免疫反應。有趣的是,不同 haplotypes的被切割的效率還會受到其它DNA病原的影響。此分子機制的發現或許有助於解釋登革病毒感染症複雜的致病過程,並影響未來對此疾病的預後評估。
所屬PI短評:本研究從分子生物學的角度出發,探討外來DNA影響登革病毒的致病機轉;未來將有機會利用此機制,評估登革熱的預後與發展精準醫療。

優選獎:細胞及系統醫學研究所吳京穎博士
研究主題:Cancer-derived succinate promotes macrophage polarization and cancer metastasis via succinate receptor
研究內容介紹:癌細胞在其微環境中釋放可溶性分子影響其生長、存活和轉移,並也影響周圍細胞以促進腫瘤發展。巨噬細胞為腫瘤微環境中主要細胞群,可被癌細胞分泌的分子激活並極化為腫瘤相關巨噬細胞(Tumor-associated macrophages, TAMs),使其成為幫助癌細胞生長的工具,進而促進腫瘤發展。因此,研究團隊使用比較代謝組學(Comparative metabolomics)分析不同癌細胞株的培養液,發現包括肺癌、乳癌、前列腺癌與大腸癌的癌細胞皆會釋放琥珀酸(succinate)到其微環境。並利用腫瘤小鼠模型研究證明癌細胞會釋放琥珀酸(succinate)於腫瘤微環境,後經由活化癌細胞膜上的琥珀酸受體(SUCNR1)增進癌細胞的轉移與侵襲,而此腫瘤分泌的琥珀酸亦可以啟動琥珀酸受體信號,將免疫巨噬細胞極化成腫瘤相關巨噬細胞,進而促使腫瘤轉移。而這些作用是由SUCNR1觸發的PI3K低氧誘導因子1α(HIF-1α)軸所介導的。此外,於非小細胞肺癌(NSCLC)臨床檢體研究中,比較肺癌患者與健康者的血中琥珀酸濃度,發現肺癌患者具有較高的血中琥珀酸濃度,表明其具有重要的臨床意義;以AUROC統計方法分析,血中琥珀酸與肺癌生長發展具有可信鑑別度,因此,血中琥珀酸濃度可用為診斷肺癌發展進程的生物分子標記。此研究成果為國內開發癌症藥物與新式醫療策略帶來嶄新的方向。
所屬PI短評:研究結果對腫瘤分泌的succinate代謝物和腫瘤微環境調節之間的生理相關性有突破性的發現,將有助於提供癌症預防藥物開發。

優選獎:癌症研究所郭政良博士
研究主題:Mitochondrial oxidative stress by Lon-PYCR1 maintains an immunosuppressive tumor microenvironment that promotes cancer progression and metastasis
研究內容介紹:細胞內活性氧自由基大部分來自粒線體內膜上的化學反應。很多研究都指出,濃度增加的活性氧可以促使癌細胞整體抗性、生存能力增強,同時也讓癌細胞處於一個慢性發炎的微環境狀態。於是,活性氧濃度的增加,不僅刺激許多生長、生存訊息傳導,並抑制免疫反應,最終導致腫瘤形成與惡化、轉移。因此,活性氧的濃度增加是腫瘤惡化的其中一個重要指標。粒線體是如何透過調控活性氧濃度,抑制免疫反應?最終使癌症發生、惡化呢?

研究的切入對象是粒線體內的蛋白酶(Lon),自三方面探討粒線體伴護蛋白Lon 是如何透過調控活性氧濃度,進而影響腫瘤微環境內癌症細胞與周圍細胞的互動,以及抑制免疫反應的機制。首先,在癌細胞內,我們發現粒線體Lon可以發揮伴護蛋白的功能,並結合粒線體內膜上呼吸鏈複合體-I 蛋白以及結合負責胺基酸脯胺酸代謝的酵素: PYCR1,來控制活性氧的濃度。粒線體Lon 誘導的活性氧濃度增加,會活化發炎反應訊息傳導路徑:p38-NF-κB,接著合成分泌許多發炎激素出來。這些訊息傳導路徑與激素都可以誘導癌細胞轉移的能力。其次,粒線體活性氧濃度增加,會活化發炎反應,接著分泌許多發炎激素到整個腫瘤微環境中,可以促使周圍血管內皮細胞分裂、增生、移動,形成新生血管。

最後是影響免疫系統。發炎激素可以誘導巨噬細胞從M1型轉變成抑制免疫反應的M2型。M2型態的巨噬細胞已知可以幫助腫瘤細胞的發展。有趣的是,我們發現M2型的巨噬細胞中的粒線體Lon蛋白表現量也同時上升。進而活化巨噬細胞分泌更多的發炎細胞激素到整個微環境中,然後再次增加血管生成以及巨噬細胞極化,持續產生活性氧,形成一個慢性發炎的惡性循環狀態,促使整個腫瘤微環境處在免疫抑制的狀態,最終幫助癌細胞持續發展。調控活性氧濃度以營造一個抑制癌細胞發展的微環境,讓癌症變成一種慢性病,同時避免成為免疫抑制的微環境,如此才是增強癌症免疫治療的上上策!
所屬PI短評:此研究揭開癌細胞內的粒線體伴護蛋白如何調節活性氧的濃度,以造成慢性發炎機制與影響的謎題。粒線體相關慢性發炎可促使癌細胞分泌許多發炎因子,同時強化本身的轉移、侵襲能力,並增加周圍血管內皮細胞增生、影響巨噬細胞活性,而營造一個免疫抑制的微環境,是未來增強癌症免疫治療的首要控制問題!

優秀論文佳作獎(依照單位及姓名筆畫順序排列):

優秀壁報論文獲獎名單如下(依照單位及姓名筆畫順序排列):


優秀研究助理獎勵獲獎名單如下(依照單位及姓名筆畫順序排列):

研究內容:感染症與疫苗研究所高毓婷博士、細胞及系統醫學研究所吳京穎博士與癌症研究所郭政良博士提供、學術發展處蔡雨軒整理

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