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中國醫藥大學附設醫院 多維列印醫學研究及轉譯中心 方信元主任、陳怡文副主任

癌症連續 32 年位居台灣 10 大死因之首，平均每 5 分 18 秒就有一名國人罹癌，成為國人健康的最大危害，在隨著醫療技術的進展，治療的方式從傳統手術、化療藥物、放射治療、放射手術，到近幾年快速發展的標靶藥物、免疫藥物甚至是細胞治療等，都為罹癌病人開啟一個新的治療契機。但現階段的癌症治療方式並非絕對有效，在治療過程中許多的副作用卻會對病患造成嚴重的不適症狀。因此，當現今精準醫療及個人化治療的觀念正興起時，如何從病人個體的獨特性再加上多元的治療方式而達到良好的癌症治療效果，是每個醫師及研究人員急需面對的嚴肅課題。

多維列印醫學研究及轉譯中心 方信元主任(右4)、陳怡文副主任(左3)/公關室提供

中國附醫外科系方信元副院長指出：「現行的「次世代定序法」(Next-Generation Sequencing，NGS)分析技術，是以個人化用藥或治療模式分析技術對病人的癌細胞基因序列進行分析，以個人的基因表現提供治療用藥的挑選與預測資訊。

然而「次世代定序法(NGS)」 只能針對癌細胞基因表現提供治療預測資訊，但真實細胞不一定會將這些基因型態發展表達到蛋白質層次(如表面抗體)的細胞代謝反應上。」，這也是為何癌症至今都是一個難以應付的重症。

為此，中國附醫多維列印醫學研究及轉譯中心研究團隊結合了臨床醫師的經驗及基礎研究，共同研發「癌症器官晶片」技術，這是一種可在體外建立出病人的器官或腫瘤生理微系統的特殊晶片，以微流道晶片為核心，通過與細胞生物學、生物材料和工程學等多種方法相結合，在體外建構包含患者的活體細胞、組織功能、及生物流體等腫瘤微環境，真實反映病人癌症組織及器官的結構與功能。

中國附醫多維列印醫學研究及轉譯中心陳怡文副主任表示，現今癌症的複雜度、多樣性和動態性質對其研究和治療都構成了許多挑戰，而同一腫瘤的癌細胞甚至有可能有不同的型態，更造成癌症治療的困難度，過去2D的癌症模型已經廣泛應用於藥物篩選研究，然而2D模式其實不足以重現腫瘤的重要特徵，且對藥物反應預測也不夠精準，因此中醫大的團隊致力於應用生物列印，在體外應用病人的細胞培養出患者的腫瘤微環境，有效呈現相關組織在病人體內的生理反應。

透過真實模擬病人癌細胞周圍的微環境(包含癌組織、正常組織、免疫環境、血液系統等)，更能以3D立體組織相關架構進行各式治療方法的效果驗證，讓醫師可以透過這樣的體外器官晶片，找到對患者更有效的療法，提升治療的品質和效果以及降低副作用的不適感，提供醫生對於病人用藥、治療方式的選用參考，期許將來器官晶片成為治療癌症的另一種有效方法。

中國附醫多維列印醫學研究及轉譯中心團隊，研發生物器官晶片，榮獲2020第17屆國家新創獎/公關室提供

多維列印醫學研究及轉譯中心自2017年開始連續榮獲3屆國家新創獎的，今年在陳怡文副主任的帶領下，該團隊更是以該項新技術「生物製造之癌症晶片應用於患者特異性用藥預測平台」再度榮獲今年第17屆的國家新創獎，研發團隊從精準治療的需求出發，自行開發的生物製造癌症晶片，結合患者自身的癌組織細胞，利用相對應得生物可列印材料、自動化生物列印晶片系統製作出癌症晶片，用於評估患者的用藥策略，最終達到精準醫療的效果，未來將有機會做為臨床癌症輔助診斷/治療的標準體外模型，研究各種腫瘤如生長、遷移、侵襲、血管生成、外滲和藥物作用等行為。