▲陳建光教授對研究充滿熱忱,希望「全自動雷射繞射免標記流式細胞計數系統」可以對社會帶來助益。(圖/臺科大提供)

記者李喬智/台北報導

根據衛福部公告的國人十大死因,癌症已經連續41年蟬聯第一,癌症轉移也成為患者最害怕發生惡夢。國立臺灣科技大學材料科學與工程系陳建光教授研發「全自動雷射繞射免標記流式細胞計數系統」,可以在一小時內完成癌症循環腫瘤細胞(CTC)的數量檢測,提早發現微小轉移及風險,為癌症的早期診斷與治療提供快速有力的參考指標,該研究也獲得國家新創獎肯定。

癌症腫瘤擴張會釋放出循環腫瘤細胞(CTC)進入血液,因此血液中若發現CTC,就代表人體有相當高的癌症風險,CTC隨著周邊血進入其他器官後,很大機率會形成新的轉移腫瘤,因此CTC的數量與腫瘤活性、癌症轉移機率、癌症擴張進程息息相關,所以可成為癌症手術或藥物治療成效的良好指標,方便醫生監控癌症細胞及調整治療方案。


▲全自動雷射繞射免標記流式細胞計數系統研究團隊合照。左起:臺科大柯詠嘉同學、國防醫學院林豐平博士、台中榮總呂建興醫師、臺科大陳建光教授、國防醫學院許惠玲助理教授、臺科大林軒辰同學。(圖/臺科大提供)

然而現今的CTC記數是以磁珠捕捉螢光染色法為主,過程需要專業技術人員進行操作及判讀,需要二周才能獲得檢測結果,過程繁瑣費時且染劑時效與操作者判讀會影響準確度及穩定度,且目前屬於醫院自費項目,每次檢測費用約在1.5~2萬元之間,難以推廣至普羅大眾。

為了能早一步發現癌症轉移的徵兆並降低檢測成本,陳建光教授研發「全自動雷射繞射免標記流式細胞計數系統」(以下簡稱全自動雷射繞射系統),透過光柵繞射晶片及流體雷射儀快速偵測出血液中CTC的數量,可大幅減少染劑、人力成本及人工判讀的誤差,約1小時就可獲得血液中CTC的數量,對於癌症初期患者可以達到早期發現、早期治療的效果,提升癌症晚期患者用藥的靈活性。

此外,若使用傳統螢光染色法進行檢測,CTC細胞在檢測完後將會死亡,但使用「全自動雷射繞射系統」進行計數後,細胞依然具備活性,後續可進行培養並進行癌症藥物試驗,汰除對該病患藥效較低的藥物,就能省下不少黃金治療時間。與傳統檢測法相比,「全自動雷射繞射系統」還可使用尿液、唾液、沖洗液等進行檢測,擴大檢測樣本的類別及彈性。


▲「全自動雷射繞射免標記流式細胞計數系統」,可在一小時內完成循環腫瘤細胞(CTC)的數量檢測(圖/臺科大提供)

研究團隊自2016年開始進行全自動雷射繞射系統的研發,目前已跟臺中榮民總醫院、臺北醫學大學附設醫院、國防醫學院與奇美醫院進行臨床合作,針對食道癌與子宮內膜癌等病患進行CTC計數檢測,未來也希望可以擴展至民眾的健康檢查項目,對追蹤癌症轉移或復發及預後評估都有很大幫助。

陳建光教授表示,目前腫瘤觀測以電腦斷層為主,在晚期癌症標靶治療上,通常需要一個月以上才能用肉眼明確看出腫瘤的大小變化;在手術移除腫瘤後也無法有效看出腫瘤是否被切除乾淨,因此常常出現癌症術後復發的情況,導致癌末患者致死率高居不下。而電腦斷層費用占目前健保總額15%,讓病患多次暴露在放射線中,也可能產生不良影響,「全自動雷射繞射系統」可以提供醫生更多癌症檢測的選擇與治療指標。

「全自動雷射繞射系統」可快速檢驗出血液中CTC數目,追蹤癌症復發、評估癌症標靶藥物療效,讓醫生及患者即時掌握病情、及早進行預防性治療,把握癌症黃金治療時間,提升存活率。

目前全自動雷射繞射系統正依循醫療法規申請儀器認證,預計3~4年後可以量產並在醫院使用。陳建光教授說,由於「每種癌症腫瘤釋放CTC的數目與方式不盡相同,希望能夠有更多種類癌症的治療能與CTC結合」,使CTC數量指標能幫助患者得到更快速、更有效的治療,同時也可減少健保負擔。