體外3D培養腫瘤 助抗癌藥開發

國衛院生醫工程與奈米醫學研究所副研究員董國忠(中)團隊「體外3D癌細胞培養技術」,有助於落實癌症個人化醫療及新藥開發。(王家瑜攝)
國衛院生醫工程與奈米醫學研究所副研究員董國忠(中)團隊「體外3D癌細胞培養技術」,有助於落實癌症個人化醫療及新藥開發。(王家瑜攝)

癌症治療日新月異,當新的治療方式問世,該如何評估效果?國衛院團隊研發「體外3D癌細胞培養技術」,運用多孔性骨支架模擬真實腫瘤環境,並使用專利技術的「腫瘤加速器」,14天內就能長成夠大的腫瘤組織。目前已完成測試胰臟癌、腦癌、骨癌等10多種癌症細胞,未來有望成為個人化癌症治療的利器。

個人化癌症治療是近年趨勢。國衛院生醫工程與奈米醫學研究所副研究員董國忠說明,傳統做法是將人體細胞取出後放在培養皿中,細胞平行貼附於底部單層生長,和人體組織實際情況差異極大,導致體外以低濃度藥物就可以消滅癌細胞,但實際用在臨床不見得有效。

董國忠團隊研發新的體外細胞培養技術,運用如菜瓜布般的多孔性材料,製作出具有不同大、中、小洞的支架,模擬人體組織的阻抗環境,藥物、細胞等物質須在固態環境中傳遞。利用蛋白質區域性固定技術,先以晶片模擬距離和密度,再將蛋白質固定在支架表面,還可以特定圖騰做區域性固定。

研發的一大特色在於,縮短體外培養腫瘤組織所需的時間。董國忠團隊專利「腫瘤加速器」技術,有別於過去體外細胞培養常需數個月,現可在14天內形成足夠大的腫瘤組織。以胰臟癌為例,可在14天內培養出0.6公分的腫瘤組織。研究成果不僅可落實個人化醫療,對新藥開發也有很大的幫助。

董國忠表示,目前已完成10多種癌症細胞測試,包括肺癌、腦癌、胰臟癌、乳癌、骨癌等,該技術的優勢是適用於複雜性疾病,例如癌症多重轉移等,未來將是癌症治療的有利工具。