林素娥 - 微流控晶片 快速識別癌轉移細胞｜科研創新
2023-07-21 15:53 
癌細胞擴散至其他器官，是癌症病患者的噩耗。以往在治療癌症的層面，是無法預警及預防癌細胞擴散，在正確斷症和使用藥物的過程中，更耗費大量時間，以致令病人病情延誤。生物科技研究的不斷突破，我們成功利用微流控晶片技術，提供了一個獨特的平台以捕獲和研究具癌轉移能力的癌細胞，有別於長達幾個月的時間，只在短短幾天內為癌症患者制定最佳治療策略。
2025年擬推臨牀測試
癌症轉移，即一般所說的癌症擴散，是導致超過9成與癌症相關的死亡主因。只有極小量的癌細胞具轉移到其他器官的能力，但是沒有有效的臨牀診斷方法能預防癌症轉移，也沒有有效的臨牀預測標記來管理癌症患者的未來風險，更沒有特定有效藥物，可以在或在引起轉移之前殺死具轉移性的癌細胞。換句話說，癌症患者往往在知悉癌症擴散時已太遲；在診斷癌細胞轉移到哪一個器官，也是一個漫長的檢測過程。
香港大學生物科學學院聯同工程學院發明可以捕獲轉移細胞的新型微流控裝置，且於2019年成功申請專利及成立了初創企業MetTactics。這是全球首個能捕獲具轉移能力癌細胞的裝置，這些轉移癌細胞為學術研究人員、製藥科學家和臨牀醫生對抗癌轉移帶來新的思路、研究模型及檢測。對於處於癌轉移階段的患者而言，每一分鐘都非常重要。我們的目標是在2025年底推出臨牀測試，通過對患者捕獲的癌轉移細胞進行基因特徵分析，預測藥物反應，從而讓臨牀醫生能夠更有效地（在幾天內而非幾個月內）為癌症患者制定最佳治療策略。
我們研發的癌轉移晶片（MoC），是一種微流控晶片技術，這提供了一個獨特的平台，以捕獲和研究具癌轉移能力的癌細胞。MoC由微通道組成，並覆蓋細胞外基質蛋白和其他分子，這些分子已被證明在癌細胞轉移中發揮關鍵作用。這晶片提供了一個三維環境，比傳統的二維細胞培養模型更接近自然的腫瘤微環境，這使得研究人員可以複製腫瘤微環境中的剪切應力，並在更可控和真實的環境中研究癌細胞的行為。這裝置可從患者樣本中捕獲和分離具癌轉移能力的癌細胞，並於研究及臨牀應用。
測試治療成效和毒性
微流控晶片技術利用物理和生物指標的組合，從大量腫瘤中富集具癌轉移能力的細胞。然後，可以使用一系列技術，包括DNA序列分析，鑑定癌細胞的獨特遺傳和分子特徵。這些訊息可以用於制定個性化治療計畫。除了診斷外，微流控晶片還可用於測試不同癌症治療的療效和毒性。它可用於模擬腫瘤微環境，研究癌細胞對不同治療的反應，這有助於確定對個體患者最有效的治療方法，提高成功治療的機會，降低副作用的風險。
我們現在以卵巢癌為起點進行研究，但以後將涵蓋更多主要的癌症類型，如肺癌、乳腺癌、肝癌和前列腺癌等。配合我們的微流控裝置，我們還正在開發一種臨牀測試，以檢測高度轉移性細胞，根據患者轉移細胞的遺傳標記預測其藥物反應。微流控平台作為研究模型，旨在賦能製藥公司科學家和學術研究人員，以更快的速度開發藥物並生成針對轉移性細胞的數據，同時也為癌症患者帶來更多針對轉移的藥物。這將推動精準醫學，為患者帶來更好的治療。
微流控晶片裝置，在符合不同地方的法規後，將於本港、內地及歐洲等地投產上市。我們的理念，是希望看到癌轉移及相關的死亡數字受到控制。
文：香港大學名譽助理教授〔研究〕、 MetTactics行政總裁林素娥
本欄歡迎院校學者投稿，分享個人學術見解及研究成果，1400字為限，查詢及投稿請電郵︰[email protected]。
文章刊於《星島日報》2023年7月21日教育版專欄「大學之道」
延伸閱讀：
李玉國 - 機械工程 在傳染病防控及生物醫學的應用｜科研創新
《星島頭條》APP經已推出最新版本，請立即更新，瀏覽更精彩內容：https://bit.ly/3yLrgYZ
最新回應