〈工業技術與資訊〉細胞功能之鑰 精準治療春燕到
撰文／賴宛靖
「細胞功能之鑰」精準找出治療細胞，以更先進方式運用細胞特點，發揮最大功效。此項技術不僅提升細胞治療的準確性和效率，更開啟了細胞醫學的嶄新紀元，為未來醫療帶來無限可能，獲得 2024 愛迪生銀牌獎肯定。
近年來，隨著細胞治療領域蓬勃發展，許多痼疾有了治療契機，然而實際應用於臨床時卻常遭遇挑戰：為何有人有效，有人卻無效？這些差異影響醫病對細胞治療的信心，無法如傳統藥物般對症下藥，加上目前臨床上以自體細胞治療為主流，不僅價格偏高，病人細胞狀態不佳更會影響效果。
細胞適材適用 治療事半功倍
「這次工研院榮獲愛迪生獎肯定的『細胞功能之鑰』，是透過精準有效率的方式， 找出適合用於治療病症的細胞。」工研院生醫與醫材研究所組長王羽淇說明。「過去細胞治療只能靠臨床治療後來確認功效，如今有了更先進的系統和技術，先了解每個細胞株的優勢，再根據其特點用於治療，讓細胞發揮功效。」這套技術宛如細胞的人力銀行，能分析人才的特質與專長，放對職務，宜其所才，盡其所能。
細胞治療又分自體細胞和異體細胞，「自體細胞通常用於癌症治療，因為細胞來源是自己，無需篩選，但細胞功能會受到自身身體狀況影響，加上癌症治療時身體虛弱，還需取數量足夠的細胞來培養，或多或少都會增加身體負擔。異體細胞的優勢在於可事先存儲，需要時可立即使用，對於爭取黃金治療期的急性疾病如心肌梗塞等，能立即提供有效治療，改善預後效果，且異體細胞來自於健康且條件良好的捐贈者，透過技術篩選，找出細胞的特定功能再施於病患身上。」
王羽淇表示，異體細胞就像把錢存在銀行，需要時可隨時提領，而自體細胞則需要時間培養，等於是緊要關頭才趕快去賺錢，但賺錢的時間及錢是否足夠，就是關鍵問題了。
精準篩選 細胞治療不再「拆盲盒」
工研院開發的「細胞功能之鑰」技術具有三大特色，首先，讓細胞辨識更聰明，運用「精準單分子辨識技術」，分析出細胞分子與其免疫特性，不僅能立即過濾掉品質較差的細胞，還能將篩選出的細胞與 40 種適應症搭配，找出細胞最適合用在哪種病症的治療上。過去，醫界需要打進病人體內後才知道成效，透過該技術可在實際操作之前了解細胞特性，能更精確地讓細胞發揮所長。
該技術採用捐贈者的間質幹細胞，無需進行配對，利用技術平台進行篩選，並以圖譜方式進行分析，用淺顯易懂的色塊區分出細胞有哪些治療功能後，選擇最適合特定臨床應用的細胞，例如心肌梗塞或糖尿病傷口治療，需要細胞有良好的血管再生能力，之後再將細胞培養和放大，以生產足夠的劑量。
成本時間更精省 更多病患受惠
第二個特色則是大幅減少細胞治療的備製時間、人力，並降低製造成本，預估僅有現行細胞治療產品的十分之一。王羽淇指出，之所以能在成本上比自體細胞治療更經濟，是因為自體細胞在取出後，到培養足夠數量之前，需進行一系列檢驗以確保安全性，這些檢驗流程所費不貲，這也是為什麼自體細胞治療的價格難以降低的主要原因；此外，為確認細胞的使用安全無虞，需經重重檢驗後，細胞數量卻所剩無幾，進而影響治療成效。
而透過該技術選擇異體細胞，雖須進行重重檢驗，但因細胞來源較充裕，且選定細胞後可放大到 10 萬劑、甚至 50 萬劑的規模，如此一來，每劑的單位成本即可降低許多，也能針對不同適應症，讓細胞的使用劑量更靈活，例如急性心肌梗塞細胞使用量較大、治療糖尿病傷口則劑量較少，等於是 1 位捐贈者的細胞可以同時救治許多人。「舉例來說，透過平台技術可從眾多細胞株中，篩選出最具血管新生與免疫調節的細胞株，經過前期的臨床實驗證實，應用於急性心肌梗塞治療可有效改善心臟功能減少壞死區域；若用於糖尿病傷口治療能縮短三分之一傷口癒合時間，還可抑制發炎及促進血管新生。」
由於現階段細胞治療價格不菲，臨床上使用都需再三斟酌，但像急性心肌梗塞這類疾病，用藥和手術時間點是關鍵，若能在發病後獲得最佳治療期，可協助患者在康復後維持生活品質；糖尿病患亦同，病患傷口難以癒合又容易惡化、嚴重時甚至得截肢，大面積傷口使得出院後的照護更添困難，傷口癒合時間緩慢、容易重複感染，導致日常生活無法回復過去水平，如今，透過技術平台的協助，讓細胞治療的費用是病人可負擔的，就可在第一時間採用，提高病人復原機率。
AI 助跑 加速推展臨床應用
該技術第三個好處是應用與擴充更為彈性，例如結合人工智慧的生物晶片，可加快篩選速度，這也是在臨床上最常遇到的難題。由於細胞製劑無法滅菌，因滅菌同時也會使細胞死亡，在無法滅菌的情況下，如何確保生產過程無菌呢？王羽淇表示「需要層層把關」，但為了避免因檢驗而減損細胞，新技術未來可結合臺灣在半導體領域的優勢，與機械領域合作，著手投入開發自動化生產及生物晶片技術，大幅縮短檢驗時間，避免錯失黃金治療期，更可避免不必要的成本和資源浪費。
「細胞功能之鑰」從篩選庫的建置、與醫療院所配合找尋適合的檢體，中間也遭遇疫情影響，前後投入近 7 年時間，終於有了令人振奮的斬獲，這項技術也已與臺灣生技業者進行技術轉移，首先投入心肌梗塞和糖尿病患的傷口修復領域，獲得衛生福利部的許可進行人體臨床試驗階段。
王羽淇表示，細胞治療最可貴之處，是能在疾病尚未惡化之前介入並提高預後水準，對於即將邁入超高齡社會的臺灣來說，促進全民健康、邁向成功老化是極為重要的方向，透過細胞治療技術的推升，也為精準醫療發展注入一劑強心針。
轉載自《工業技術與資訊》月刊第 384 期 2024 年 5 月號，未經授權不得轉載。
