14天長出0.6公分癌腫瘤 國衛院「癌組織工廠」協助治癌

国卫院生医工程与奈米医学研究所副研究员董国忠（中），与研究团队研发体外三维癌细胞培养技术，未来可用于药物测试，成为个人化治疗的得力工具。记者林则澄／摄影

癌症高居十大死因第一位，癌症治疗方法持续发展，若能体外培养出肿瘤，成为试验新药与其他疗法的替身，有助于癌症治疗发展。国卫院研发体外三维癌细胞培养技术，将癌细胞培养在磷酸钙与明胶制作成多孔性骨支架环境，再透过「肿瘤加速器」，14天约可长出平均0.6公分以上的肿瘤组织，可用于协助药物测试，进行个人化治疗。

国卫院副院长陈为坚表示，目前临床癌症治疗除了使用化学治疗，也有放射治疗、标靶治疗、免疫治疗、细胞治疗，随着次世代基因定序、病人来源类器官、循环肿瘤细胞、T细胞治疗法等工具出现，更发展出的个人化医疗，其中以体外培养肿瘤替身为不可或缺的技术。

国卫院研发体外三维癌细胞培养技术，由国卫院生医工程与奈米医学研究所副研究员董国忠与研究团队，以磷酸钙与明胶制作成外型类似菜瓜布的多孔性骨支架，成为与癌细胞有良好相容性的「癌组织工厂」，其中大孔洞是癌细胞通道，中孔洞让大分子如蛋白质、基因等物质通道；小孔洞为小分子如氧气、二氧化碳、钙离子等通道。

董国忠说，多孔性骨支架与生物反应器结合，可用于癌细胞的三维培养，透过如「肿瘤加速器」的专利技术，缩短以往数月甚至数年以上体外培养肿瘤组织的时间，目前发现癌细胞于支架内部孔壁良好生长，有利于在体外更真实模拟肿瘤在活体内的状态，约14天可培养平均0.6公分的肿瘤组织，已测试癌症包括肺癌、脑癌、乳癌、骨癌、胰脏癌。

该研究成果于2022年发表于国际重要期刊并申请专利，国卫院自2024年8月起公告接受「测试药物肿瘤组织学体外评估」委托研究服务，也与生技公司洽谈技术转移，共同开发「细胞治疗的个人化医学」。

董国忠指出，现有细胞培养由来已久，将人体细胞取出后培养于二维的培养皿中，细胞平行贴附于培养皿底部单层生长，透过显微镜观察时，外观就像「荷包蛋」，细胞与细胞之间彼此接触不多，也没有大量细胞外基质（extracellular matrix，ECM），更缺少人体内的组织特性，无法准确评估于体内的状态。

董国忠也说，现有「体外三维培养癌细胞技术」分为支架法、非支架法、微流道法与磁珠法等4种，其中以支架法稳定性较好，利用组织工程原理，将癌细胞培养于多孔性的支撑物孔洞内，于动态环境下长时间培养，在实际应用中最常被接受，缺点是细胞形态较不规则且生长缓慢，并会产生大量胞外物质，结合成较大的软性组织。

董国忠指出，癌组织工厂于临床医学将是革新运用，不仅可落实个人化医疗，对新药开发有更大帮助，该技术目前已进入专利审查中，并已完成大量样品测试，未来将是协助治疗癌症的得力工具。

国卫院副院长陈为坚（中）表示，目前临床癌症疗法多样，医疗工具更协助发展个人化医疗，其中以体外培养肿瘤替身为不可或缺的技术。记者林则澄／摄影