北醫攜手清大 開發肺腫瘤仿生晶片

你知道，一個小小的晶片就可以模擬出人體複雜的器官和免疫系統，讓動物和人類免於當藥物測試的白老鼠，進一步實現個人化、精準醫療的目標嗎？

「癌症治療最痛苦的，莫過於必須多次嘗試不同的化放療藥物。」由台北醫學大學和清華大學所組成的團隊，打造仿生晶片在肺腫瘤醫療方面的應用，重現腫瘤微環境的運作。

仿生晶片在肺腫瘤醫療應用的合作發想，是因為清大劉承賢教授的親身經歷，他的親人因為罹癌開了三次刀和化療，因此希望可以透過所學、結合資訊科技與醫療，清楚地了解病灶後，再進行精準治療，減少反覆嘗試不同藥物的痛苦。

「簡單來說，我們就是將腫瘤微環境建置在一個小小的仿生晶片上，模擬出腫瘤微環境的情況。」台北醫學大學研究發展處研發長李岡遠表示。

仿生晶片是癌友精準用藥測試的替身

一開始，研發團隊只是希望將腫瘤微環境建置在仿生晶片上，進行各項研究，後來發現這樣的機制，正好可以取代病人進行藥物的測試、提升藥物研發的速度，也可以提升癌症治療的效果，包括使用後可能會有哪些副作用。

他指出，現在許多治療方式都屬於合併療法，但每一種藥物都有其特定的組合，通常無法正確得知到底是哪一個藥物產生的作用和副作用，透過仿生晶片模擬腫瘤微環境，就可以知道這項合併療法是否適合這位病人，如果不適合或可能產生較大的副作用，醫師能迅速判斷是否要更換其他療法，減少藥物的濫用和浪費，提高治療的精準度，也減少病患錯誤用藥的折磨。

「也就是幫病人做藥物篩選，找出最適合病人使用的藥物組合，宛如替身醫療。」

目前，研發團隊先以肺腫瘤為適應症標的進行研發，未來可以延伸應用到不同的器官、模擬不同的疾病，去測試各種藥物在人體、腫瘤微環境下的作用情況，加速藥物的篩選和開發。

提供更佳的精準治療減少副作用

劉承賢表示，利用仿生晶片來測試藥物是否可以在身體裡產生作用、發揮藥效，等於是代替病人進行藥物的臨床測試，減少病患測試藥物過程中的痛苦，讓病患及早使用適合的藥物來進行治療，實現個人化、精準醫療的目標，對提升健康照護品質有很大的幫助。

目前這項研究就是在以往仿生晶片的基礎上，進一步開發出可以模擬身體免疫系統運作，篩檢出免疫治療藥物的仿生晶片，測試藥物進入到人體後，人體的免疫系統是否可以正常啟動來阻擋癌細胞的入侵。

李岡遠說，「我們是利用真實病患的腫瘤細胞與免疫細胞，放在仿生晶片上，可以相當程度地真實反應出藥物對於腫瘤所產生的作用。」

此外，由於全球動物保護意識抬頭，以往科學界都是利用各種動物來進行臨床前藥物開發試驗，在動保趨勢下，各國都被要求必須減少利用試驗動物來測試臨床前藥物開發的測試，瑞士更直接禁止動物試驗，而這類仿生晶片技術的應用，正好符合減少殺生、保護動物的需求，兼顧醫療科技的研發。

清大在資通訊科技、半導體方面有很優異的實力，北醫在臨床醫療方面有很紮實的基礎，這樣的組合就是強強聯手的概念，北醫團隊提供醫療資訊、臨床檢體，清大負責晶片的開發，雙方共同將技術整合在一片小小的仿生晶片中，開發出獨一無二、極具商業和臨床應用價值的產品。

「不過，我們目前仍缺乏量產技術和法規的經驗，未來希望政府能夠挹注更多資源、資金和人才，幫助團隊繼續往下開發！」李岡遠說明現在遭遇的瓶頸。

「現代醫學加上資通訊強項，將可望創造台灣另一座護國神山，並向國際推展。」李岡遠醫師娓娓說出心中遠大的理想，未來希望將研究成果一步步商業化，發展成可以挽救生命、改善醫療品質的產品，造福更多人。

Box 台北醫學大學與清華大學「器官晶片/替身醫療」團隊

北醫胸腔醫學研究團隊與清大動機工程團隊所開發的「仿生晶片」，李岡遠熱衷研究，引領胸腔內科全方位發展，專案計畫榮獲科技部2021未來科技獎，可為癌症病患提供更好的個人化精準治療。由北醫事業發展處全力支持，雙和醫院胸腔內科孫偉倫博士整合北醫與清大資源，打造藥物測試篩選平台。