14天养出0.6公分癌细胞 国卫院「体外3D培养技术」助抗癌

国卫院生医工程与奈米医学研究所副研究员董国忠(中)团队研发新的体外细胞培养技术,有助于落实癌症个人化医疗及新药开发。(王家瑜摄)

癌症治疗方式日新月异,根据每位患者的肿瘤环境不同,需要发展个人化医疗。国家卫生研究院团队研发「体外3D癌细胞培养技术」,有别于过去将人体细胞取出后放在培养皿中,这项新技术是运用多孔性骨支架模拟真实肿瘤环境,并使用专利技术的「肿瘤加速器」,14天内就能形成足够大的肿瘤组织。目前已完成测试胰脏癌、脑癌、骨癌等10多种癌症细胞,未来有望成为评估个人化癌症治疗的利器。

癌症是国人十大死因之首,降低癌症死亡率是「健康台湾」重要目标之一,当新的治疗方式问世,该如何评估效果?国卫院生医工程与奈米医学研究所副研究员董国忠表示,过去常以动物来模拟,或是将细胞取出在培养皿培养,让细胞一个一个贴在上面,但这样的做法和人体内完全不一样。

国卫院生医工程与奈米医学研究所副研究员董国忠说明「体外3D癌细胞培养技术」,有别于过去将人体细胞取出后放在培养皿中,这项新技术是运用多孔性骨支架模拟真实肿瘤环境。(王家瑜摄)

董国忠团队研发新的体外细胞培养技术,运用如同菜瓜布般的多孔性材料,制作出有着大、中、小洞的支架,模拟人体组织的阻抗性,让药物、细胞等物质在固态环境中传递。团队也利用蛋白质区域性固定技术,先以晶片模拟距离和密度,再将蛋白质固定在支架表面,还可以特定图腾做区域性固定。

另外,团队也利用专利技术的「肿瘤加速器」,有别于过去体外细胞培养常常需要数个月,新技术可以在14天内形成足够大的肿瘤组织。董国忠说明,一般用二维培养时,低浓度药物就可以消灭癌细胞,但在临床上的三维环境时不见得有效,因为药物需要穿过组织的阻抗环境,因此需要足够大的组织,才足以确认治疗是否有效。

以胰脏癌为例,使用这项技术可在14天内培养出0.6公分的肿瘤组织。董国忠说,目前已完成10多种癌症细胞测试,包括肺癌、脑癌、胰脏癌、乳癌、骨癌等,这项新技术的优势是适用于复杂性疾病,例如癌症多重转移等。

这项研究成果不仅可落实个人化医疗,对新药开发也有很大的帮助。国卫院副院长陈为坚说,这是一个很好的体外模型,帮助病人评估个人化的肿瘤治疗,可以更精准选择最佳治疗组合,治疗胜算更高。

董国忠表示,该技术已进入专利审查阶段,并已完成大量样品测试,可在实验室内同时测试60个样品,相信未来对于癌症治疗研发是很有利的工具。国卫院自今年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,同时与生技公司洽谈技术转移。