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在以毒攻癌的同時,怎麼才不會毒死自己?細菌療法的挑戰與展望

羅夏_96
・2021/04/11 ・4990字 ・閱讀時間約 10 分鐘 ・SR值 580 ・九年級

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編按:此為細菌療法系列文章的最終章,歡迎讀者至文末點擊並閱讀所有文章。

免疫療法是藉由活化人體的免疫系統,來達到殺傷癌細胞的效果,但實體固態腫瘤的腫瘤微環境就如同癌細胞的防禦結界一樣,讓免疫療法難發揮功效。因此,科學家們想起並徵召了能夠打破結界的「細菌療法」,希望可以藉此對付腫瘤微環境,讓我們更有效的殺死癌細胞。

可惜的是,雖然細菌療法在動物實驗上有不錯的效果,但到了臨床試驗的階段,效果仍是差強人意。

當細菌療法走到臨床試驗時,不少結果都不盡人意。圖/Pixabay

大難題:如何殺死癌細胞但不傷身?

和所有藥物一樣,如何平衡其毒性和治療效果,是細菌療法不能迴避的問題!我們必須讓細菌足以對付癌細胞,但細菌的毒性又不可以太高,以免讓我們的身體與癌細胞同歸於盡。

早期柯立用熱滅活的方式來降低細菌的毒性,現代科學家們則用基因工程的方式降低毒性。

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科學家努力降低細菌的毒性後,雖然動物實驗偏樂觀,但細菌療法一運用到人體並進行臨床實驗後,卻出現許多科學家不樂見的結果。有時細菌毒性太強,讓病患處於高風險中(如見前篇文章中李斯特菌的臨床試驗結果),有時又出現減毒力度太猛,細菌療法失效的情形(如前篇文章沙門氏菌-VNP20009 的臨床試驗結果)。

其實這個問題,某種程度上,源自動物實驗和臨床試驗的鴻溝。

我們不一樣~實驗小鼠和人類大不同!

因小鼠的成本低、體積小、易操作,並且有著豐富的生理遺傳資料與多樣性,所以實驗小鼠是當前學界最常用於動物實驗的動物。

而用於細菌治療的實驗小鼠,大都是在無特定病原 (Specific Pathogen Free,SPF)註1的環境下飼養,在動物實驗開始之前,這些小鼠的免疫系統都沒有與細菌正面交鋒的經驗,因此在被細菌感染後,小鼠們的免疫反應和人類自然不同。

當然,如果使用免疫缺陷的裸鼠註2,那結果可能又更不一樣了。

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裸鼠。圖/Wikipedia

和在 SPF 環境下生長的小鼠不同,人類打一出生,就不斷與各種病原體對抗,這讓我們的免疫系統相當善戰,而免疫系統的記憶性,讓我們面對相似的病原體時,能更快應對。

拜此特性,能輕易讓實驗小鼠產生免疫反應的細菌,在人體未必能引起免疫反應,若要讓人體產生和實驗小鼠類似的反應,勢必要提升注射細菌的劑量,但這又容易讓產生過多的毒性。因此,如何找到細菌療法在人體的適合劑量,是臨床試驗的重要挑戰。

在細菌療法前,患者已接受過其他療法了

另一個讓細菌療法在臨床效果不佳的原因,其實現在的免疫療法也有遇到。

這兩種療法的核心思想,都是活化人體的免疫系統,來殺傷癌細胞,但很多接受免疫療法或免疫療法的病患,已經先接受過化療和放射療法了

雖然化療和放射療法都能殺死腫瘤細胞,但同時也會傷害人體其他細胞,甚至讓免疫系統受損,使得病患的免疫力下降。

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由於病患的免疫系統已經被削弱,若此時才讓病患接受細菌療法、免疫療法,活化免疫系統的效果自然不如預期。

這也部分回答了,為什麼現代醫學界難以重複當年柯立的實驗。

柯立當年使用柯立毒素時,是做為「第一線」的抗癌手段,不僅放射療法剛出現,化學療法甚至尚未問世!也許就是因為病患體內的免疫系統並不會受到化療或放射療法的摧殘,所以柯立才可以透過細菌感染快速、有效的活化免疫系統。

除了臨床試驗上的挑戰,細菌療法其實也遇到柯立當年被質疑的窘境——治療機制不確定、治療的副作用。

威廉.柯立 (William Coley) (中間)。圖/Wikipedia

細菌療法跟免疫療法到底有什麼差?

或許看到這邊,你會疑惑細菌療法和免疫療法有何差異,不都是活化免疫系統來治療癌症嗎,怎麼會有機制不確定的問題?

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其實嚴格來說,細菌療法也是在免疫療法這個大框架之下,只不過細菌療法(或者說柯立毒素)比起現代使用的各類免疫療法的歷史更早。

現代的免疫療法其機制都相當確定,例如 CTLA-4 和 PD-1 抑制劑,就是關閉 T 細胞上的免疫煞車,讓 T 細胞的活性不會被癌細胞關閉,進而達到攻擊腫瘤的能力,但細菌療法對於免疫細胞活化的機制,就不像現代免疫療法這麼清晰了

雖然現代的免疫學已能「大致」推測出細菌療法的機制(例如前幾篇文章中提到的活化類鐸受體),在動物與人體實驗中,也確實觀察到免疫系統的活化。但不同病患間,免疫系統活化的程度都不同,而且不同的治療用細菌,活化免疫系統的機制也不完全一樣,至今科學家們對於細菌療法背後的詳細機制,並沒有統一的解釋。

全面活化免疫系統,攻向最可怕的敵人!

現代與過往的細菌療法一樣,都是以「發燒」作為活化免疫系統的指標。不少研究指出,發燒就像一個緊急命令,會啟動一系列細胞訊號,強制活化免疫系統,命令它們摧毀所有非我族類者。

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發燒是免疫系統的全面活化。圖/Pixabay

關於細菌療法,目前最被學界所接受的解釋方法是:「根基於發燒的免疫活化效果」。

雖然免疫細胞雖在腫瘤微環境受到強烈的抑制,但一旦接受到發燒的命令,會被強制活化並進攻腫瘤組織1

免疫療法能活化的免疫細胞種類和強度有限,但細菌療法中的「發燒」是全面活化免疫系統,而且力度更強(有時強到會殺死人!)。

此外,人體的免疫系統與細菌已爭鬥上萬年,在免疫系統眼裡,細菌的威脅是遠高於癌細胞的。

因此當細菌這種最高等級的敵人,出現在腫瘤組織這種次級敵人內,免疫系統也就不再理會癌細胞的安撫,會將腫瘤連同細菌一起燒毀!

細菌療法的危險性以及發展潛力

然而在現代,開發藥物所要求的藥理機轉和副作用影響比柯立的年代更高。因此,即使細菌療法有著比其他免疫療法更強力的免疫活化效果,也有對抗腫瘤微環境的能力,但畢竟細菌療法將發燒定位為治療指標,使得許多國家的 FDA 都不允許細菌療法進入臨床試驗,就算允許,也是限制重重2

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各國政府設有專門管理食品與藥物的單位,有時會以 FDA 泛稱。如我國的衛生福利部食品藥物管理署、美國的食品藥物管理局。圖/Wikipedia

整體而言,比起現代的癌症治療方法,細菌療法有著以下優勢,因此不少科學家認為細菌療法的潛力不小:

  1. 細菌療法能專一的對抗腫瘤微環境,這是目前其他癌症療法都難達成的能力。
  2. 細菌療法活化免疫系統的強度,比起其他免疫療法更強
  3. 藥物治療須不斷投藥才可以維持維持效力,但細菌能在腫瘤組織中自行生長,讓其效力可以延續。

單打獨鬥,不如與其他療法合作!

雖然只使用細菌療法,在臨床上效果不甚理想,但現代醫學在治療癌症上,也不會只用單一療法。因此,若能將細菌療法搭配傳統的化療、放射療法、標靶治療,甚至是免疫療法,是更實際的想法。

細菌療法合併化學療法或放射療法的示意圖。圖/Clostridium novyi-NT in cancer therapy

前篇文章有提到,目前化療、放射療法和免疫療法,都難以對付腫瘤微環境,但細菌療法卻可以專攻腫瘤微環境。因此,科學家們是這麼想的:用細菌破壞腫瘤微環境的同時,投入化學療法或放射療法或免疫療法,藉此讓治療效果最大化。

目前在動物實驗中,當諾維氏梭菌-NT、沙門氏菌-A1-R和李斯特菌合併化療或放射療法時都有不錯的成果,實驗結果指出,若能夠雙管甚至多管齊下,我們就可以用更少的化療或放射療法的劑量來消滅腫瘤。

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目前這三隻細菌,也正在準備合併療法的臨床試驗。

二度捲土重來,不停歇的細菌療法

百年前,柯立將細菌療法帶入癌症治療中,雖然柯立與細菌療法一度被歷史遺忘,但在柯立的女兒海倫和眾多科學家的努力下,柯立的研究不僅重見天日,也啟發了免疫療法。

雖然隨著免疫療法的成熟,又讓細菌療法逐漸被忘卻,但面對難纏的腫瘤微環境,細菌療法又再度被科學家們想起。今日,學界配合著現代的基因工程和腫瘤治療法,再透過細菌療法專一的對付腫瘤微環境的能力,讓細菌療法成為 21 世紀極具潛力的新星。

雖然某種程度來說,將細菌打入體內來治病仍是一件很瘋狂的事情,但科學總是充滿各種可能與嘗試,以後細菌療法可能變成癌症治療的標準程序也說不定呢!

嘿嘿,未來的事情又有誰會知道呢?這個世界就是充滿各種未知和可能性,所以才有趣啊!

作者後記

細菌療法的系列,到此就告一段落了。當初本以為,兩篇文章就能完結細菌療法的前世今生,但隨著深入了解相關研究,發現這個題目的內容,實在太多太有趣了!於是就擴充成系列文章。

對我個人來說,細菌療法這個題目,是很「私人」的。還記得大學時第一次看到細菌療法的論文(諾維氏梭菌-NT在裸鼠的實驗上),第一反應也覺得這篇論文是不是瘋了!但深入了解後,反而覺得細菌療法的免疫活化概念是很有潛力的。

後來免疫療法開始火熱起來,雖然臺灣出現不少介紹免疫療法歷史的文章,也都有提到柯立和柯立毒素的貢獻,但卻遲遲不見介紹「細菌療法」這個柯立毒素直系血親的文章。

於是我決定自己撰寫,將細菌療法介紹給大眾,也算給自己一個交代。

當然細菌療法的研究遠不只如此,可能我也有不少疏漏,對於一些研究,我的解釋也未必正確,這點還請大家見諒。(編按:讀者若有任何疑問或是建議,懇請您在文章底下留言告訴我們!)

但我希望這個系列文章,能拋磚引玉,讓更多專家能從更專業的角度,將細菌療法這個瘋狂但充滿潛力的方法,介紹給更多讀者。

科學不是死板沉悶的,裡面也充滿各種奇思妙想。希望看完這整個系列,也能激起你的好奇心。科學就是源自好奇,人類永無止境的好奇心,就是科學發展最好的推進器!

註釋

  1. 無特定病原 (Specific Pathogen Free,SPF),是用於實驗動物的一個術語,保證動物沒有攜帶特定的病原。使用 SPF 動物可以確保不會有特定的疾病對試驗結果造成干擾。例如,在研究藥物對肺功能的影響時,動物最好沒有攜帶流感之類的呼吸道病原。
  2. 裸鼠是指胸腺先天發育不良的小鼠,體內幾乎沒有 T 細胞,因此可接受外來移植的細胞,較不會有免疫排斥現象。但裸鼠仍有正常的 B 細胞、自然殺手細胞 (NK cells) 和巨噬細胞 (macrophages),因此裸鼠仍有免疫反應。

參考資料

  1. Evans, S., Repasky, E. & Fisher, D. Fever and the thermal regulation of immunity: the immune system feels the heat. Nat Rev Immunol 15, 335–349 (2015)
  2. Karbach J, Neumann A, Brand K, Wahle C, Siegel E, Maeurer M, Ritter E, Tsuji T, Gnjatic S, Old LJ, Ritter G, Jäger E. Phase I clinical trial of mixed bacterial vaccine (Coley’s toxins) in patients with NY-ESO-1 expressing cancers: immunological effects and clinical activity. Clin Cancer Res. 2012 Oct 1;18(19):5449-59.
  3. Staedtke V, Roberts NJ, Bai RY, Zhou S. Clostridium novyi-NT in cancer therapy. Genes Dis. 2016;3(2):144-152.
  4. Torres W, Lameda V, Olivar LC, Navarro C, Fuenmayor J, Pérez A, Mindiola A, Rojas M, Martínez MS, Velasco M, Rojas J, Bermudez V. Bacteria in cancer therapy: beyond immunostimulation. J Cancer Metastasis Treat 2018;4:4. 
  5. Felgner S, Kocijancic D, Frahm M, Weiss S. Bacteria in Cancer Therapy: Renaissance of an Old Concept. Int J Microbiol. 2016;2016:8451728.

細菌療法系列文章

  1. 太瘋狂了!注射細菌,竟然能夠「以毒攻毒」打敗癌細胞?細菌療法的前世(上)
  2. 太瘋狂了!注射細菌,竟然能夠「以毒攻毒」打敗癌細胞?細菌療法的前世(下)
  3. 不只能夠「以毒攻毒」,當細菌從攻癌武器變成交通工具!細菌療法的今生(上)
  4. 不只能夠「以毒攻毒」,當細菌從攻癌武器變成交通工具!細菌療法的今生(下)
  5. 在以毒攻癌的同時,怎麼才不會毒死自己?細菌療法的挑戰與展望
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羅夏_96
52 篇文章 ・ 884 位粉絲
同樣的墨跡,每個人都看到不同的意象,也都呈現不同心理狀態。人生也是如此,沒有一人會體驗和看到一樣的事物。因此分享我認為有趣、有價值的科學文章也許能給他人新的靈感和體悟

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人與 AI 的關係是什麼?走進「2024 未來媒體藝術節」,透過藝術創作尋找解答
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/10/24 ・3176字 ・閱讀時間約 6 分鐘

本文與財團法人臺灣生活美學基金會合作。 

AI 有可能造成人們失業嗎?還是 AI 會成為個人專屬的超級助理?

隨著人工智慧技術的快速發展,AI 與人類之間的關係,成為社會大眾目前最熱烈討論的話題之一,究竟,AI 會成為人類的取代者或是協作者?決定關鍵就在於人們對 AI 的了解和運用能力,唯有人們清楚了解如何使用 AI,才能化 AI 為助力,提高自身的工作效率與生活品質。

有鑑於此,目前正於臺灣當代文化實驗場 C-LAB 展出的「2024 未來媒體藝術節」,特別將展覽主題定調為奇異點(Singularity),透過多重視角探討人工智慧與人類的共生關係。

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C-LAB 策展人吳達坤進一步說明,本次展覽規劃了 4 大章節,共集結來自 9 個國家 23 組藝術家團隊的 26 件作品,帶領觀眾從了解 AI 發展歷史開始,到欣賞各種結合科技的藝術創作,再到與藝術一同探索 AI 未來發展,希望觀眾能從中感受科技如何重塑藝術的創造範式,進而更清楚未來該如何與科技共生與共創。

從歷史看未來:AI 技術發展的 3 個高峰

其中,展覽第一章「流動的錨點」邀請了自牧文化 2 名研究者李佳霖和蔡侑霖,從軟體與演算法發展、硬體發展與世界史、文化與藝術三條軸線,平行梳理 AI 技術發展過程。

圖一、1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧」一詞

藉由李佳霖和蔡侑霖長達近半年的調查研究,觀眾對 AI 發展有了清楚的輪廓。自 1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧(Artificial Intelligence))」一詞,並明確定出 AI 的任務,例如:自然語言處理、神經網路、計算學理論、隨機性與創造性等,就開啟了全球 AI 研究浪潮,至今將近 70 年的過程間,共迎來三波發展高峰。

第一波技術爆發期確立了自然語言與機器語言的轉換機制,科學家將任務文字化、建立推理規則,再換成機器語言讓機器執行,然而受到演算法及硬體資源限制,使得 AI 只能解決小問題,也因此進入了第一次發展寒冬。

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圖二、1957-1970 年迎來 AI 第一次爆發

之後隨著專家系統的興起,讓 AI 突破技術瓶頸,進入第二次發展高峰期。專家系統是由邏輯推理系統、資料庫、操作介面三者共載而成,由於部份應用領域的邏輯推理方式是相似的,因此只要搭載不同資料庫,就能解決各種問題,克服過去規則設定無窮盡的挑戰。此外,機器學習、類神經網路等技術也在同一時期誕生,雖然是 AI 技術上的一大創新突破,但最終同樣受到硬體限制、技術成熟度等因素影響,導致 AI 再次進入發展寒冬。

走出第二次寒冬的關鍵在於,IBM 超級電腦深藍(Deep Blue)戰勝了西洋棋世界冠軍 Garry Kasparov,加上美國學者 Geoffrey Hinton 推出了新的類神經網路算法,並使用 GPU 進行模型訓練,不只奠定了 NVIDIA 在 AI 中的地位, 自此之後的 AI 研究也大多聚焦在類神經網路上,不斷的追求創新和突破。

圖三、1980 年專家系統的興起,進入第二次高峰

從現在看未來:AI 不僅是工具,也是創作者

隨著時間軸繼續向前推進,如今的 AI 技術不僅深植於類神經網路應用中,更在藝術、創意和日常生活中發揮重要作用,而「2024 未來媒體藝術節」第二章「創造力的轉變」及第三章「創作者的洞見」,便邀請各國藝術家展出運用 AI 與科技的作品。

圖四、2010 年發展至今,高性能電腦與大數據助力讓 AI 技術應用更強

例如,超現代映畫展出的作品《無限共作 3.0》,乃是由來自創意科技、建築師、動畫與互動媒體等不同領域的藝術家,運用 AI 和新科技共同創作的作品。「人們來到此展區,就像走進一間新科技的實驗室,」吳達坤形容,觀眾在此不僅是被動的觀察者,更是主動的參與者,可以親身感受創作方式的轉移,以及 AI 如何幫助藝術家創作。

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圖五、「2024 未來媒體藝術節——奇異點」展出現場,圖為超現代映畫的作品《無限共作3.0》。圖/C-LAB 提供

而第四章「未完的篇章」則邀請觀眾一起思考未來與 AI 共生的方式。臺灣新媒體創作團隊貳進 2ENTER 展出的作品《虛擬尋根-臺灣》,將 AI 人物化,採用與 AI 對話記錄的方法,探討網路發展的歷史和哲學,並專注於臺灣和全球兩個場景。又如國際非營利創作組織戰略技術展出的作品《無時無刻,無所不在》,則是一套協助青少年數位排毒、數位識毒的方法論,使其更清楚在面對網路資訊時,該如何識別何者為真何者為假,更自信地穿梭在數位世界裡。

透過歷史解析引起共鳴

在「2024 未來媒體藝術節」規劃的 4 大章節裡,第一章回顧 AI 發展史的內容設計,可說是臺灣近年來科技或 AI 相關展覽的一大創舉。

過去,這些展覽多半以藝術家的創作為展出重點,很少看到結合 AI 發展歷程、大眾文明演變及流行文化三大領域的展出內容,但李佳霖和蔡侑霖從大量資料中篩選出重點內容並儘可能完整呈現,讓「2024 未來媒體藝術節」觀眾可以清楚 AI 技術於不同階段的演進變化,及各發展階段背後的全球政治經濟與文化狀態,才能在接下來欣賞展區其他藝術創作時有更多共鳴。

圖六、「2024 未來媒體藝術節——奇異點」分成四個章節探究 AI 人工智慧時代的演變與社會議題,圖為第一章「流動的錨點」由自牧文化整理 AI 發展歷程的年表。圖/C-LAB 提供

「畢竟展區空間有限,而科技發展史的資訊量又很龐大,在評估哪些事件適合放入展區時,我們常常在心中上演拉鋸戰,」李佳霖笑著分享進行史料研究時的心路歷程。除了從技術的重要性及代表性去評估應該呈現哪些事件,還要兼顧詞條不能太長、資料量不能太多、確保內容正確性及讓觀眾有感等原則,「不過,歷史事件與展覽主題的關聯性,還是最主要的決定因素,」蔡侑霖補充指出。

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舉例來說,Google 旗下人工智慧實驗室(DeepMind)開發出的 AI 軟體「AlphaFold」,可以準確預測蛋白質的 3D 立體結構,解決科學家長達 50 年都無法突破的難題,雖然是製藥或疾病學領域相當大的技術突破,但因為與本次展覽主題的關聯性較低,故最終沒有列入此次展出內容中。

除了內容篩選外,在呈現方式上,2位研究者也儘量使用淺顯易懂的方式來呈現某些較為深奧難懂的技術內容,蔡侑霖舉例說明,像某些比較艱深的 AI 概念,便改以視覺化的方式來呈現,為此上網搜尋很多與 AI 相關的影片或圖解內容,從中找尋靈感,最後製作成簡單易懂的動畫,希望幫助觀眾輕鬆快速的理解新科技。

吳達坤最後指出,「2024 未來媒體藝術節」除了展出藝術創作,也跟上國際展會發展趨勢,於展覽期間規劃共 10 幾場不同形式的活動,包括藝術家座談、講座、工作坊及專家導覽,例如:由策展人與專家進行現場導覽、邀請臺灣 AI 實驗室創辦人杜奕瑾以「人工智慧與未來藝術」為題舉辦講座,希望透過帶狀活動創造更多話題,也讓展覽效益不斷發酵,讓更多觀眾都能前來體驗由 AI 驅動的未來創新世界,展望 AI 在藝術與生活中的無限潛力。

展覽資訊:「未來媒體藝術節——奇異點」2024 Future Media FEST-Singularity 
展期 ▎2024.10.04 ( Fri. ) – 12.15 ( Sun. ) 週二至週日12:00-19:00,週一休館
地點 ▎臺灣當代文化實驗場圖書館展演空間、北草坪、聯合餐廳展演空間、通信分隊展演空間
指導單位 ▎文化部
主辦單位 ▎臺灣當代文化實驗場

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從認證到實踐:以智慧綠建築三大標章邁向淨零
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/11/15 ・4487字 ・閱讀時間約 9 分鐘

本文由 建研所 委託,泛科學企劃執行。 


當你走進一棟建築,是否能感受到它對環境的友善?或許不是每個人都意識到,但現今建築不只提供我們居住和工作的空間,更是肩負著重要的永續節能責任。

綠建築標準的誕生,正是為了應對全球氣候變遷與資源匱乏問題,確保建築設計能夠減少資源浪費、降低污染,同時提升我們的生活品質。然而,要成為綠建築並非易事,每一棟建築都需要通過層層關卡,才能獲得標章認證。

為推動環保永續的建築環境,政府自 1999 年起便陸續著手推動「綠建築標章」、「智慧建築標章」以及「綠建材標章」的相關政策。這些標章的設立,旨在透過標準化的建築評估系統,鼓勵建築設計融入生態友善、能源高效及健康安全的原則。並且政府在政策推動時,為鼓勵業界在規劃設計階段即導入綠建築手法,自 2003 年特別辦理優良綠建築作品評選活動。截至 2024 年為止,已有 130 件優良綠建築、31 件優良智慧建築得獎作品,涵蓋學校、醫療機構、公共住宅等各類型建築,不僅提升建築物的整體性能,也彰顯了政府對綠色、智慧建築的重視。

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說這麼多,你可能還不明白建築要變「綠」、變「聰明」的過程,要經歷哪些標準與挑戰?

綠建築標章智慧建築標章綠建材標章
來源:內政部建築研究所

第一招:依循 EEWH 標準,打造綠建築典範

環境友善和高效率運用資源,是綠建築(green building)的核心理念,但這樣的概念不僅限於外觀或用材這麼簡單,而是涵蓋建築物的整個生命週期,也就是包括規劃、設計、施工、營運和維護階段在內,都要貼合綠建築的價值。

關於綠建築的標準,讓我們先回到 1990 年,當時英國建築研究機構(BRE)首次發布有關「建築研究發展環境評估工具(Building Research Establishment Environmental Assessment Method,BREEAM®)」,是世界上第一個建築永續評估方法。美國則在綠建築委員會成立後,於 1998 年推出「能源與環境設計領導認證」(Leadership in Energy and Environmental Design, LEED)這套評估系統,加速推動了全球綠建築行動。

臺灣在綠建築的制訂上不落人後。由於臺灣地處亞熱帶,氣溫高,濕度也高,得要有一套我們自己的評分規則——臺灣綠建築評估系統「EEWH」應運而生,四個英文字母分別為 Ecology(生態)、Energy saving(節能)、Waste reduction(減廢)以及 Health(健康),分成「合格、銅、銀、黃金和鑽石」共五個等級,設有九大評估指標。

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我們就以「台江國家公園」為例,看它如何躍過一道道指標,成為「鑽石級」綠建築的國家公園!

位於臺南市四草大橋旁的「台江國家公園」是臺灣第8座國家公園,也是臺灣唯一的濕地型的國家公園。同時,還是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築,其外觀採白色系列,從高空俯瞰,就像在一座小島上座落了許多白色建築群的聚落;從地面看則有臺南鹽山的意象。

因其地形與地理位置的特殊,生物多樣性的保護則成了台江國家公園的首要考量。園區利用既有的魚塭結構,設計自然護岸,保留基地既有的雜木林和灌木草原,並種植原生與誘鳥誘蟲等多樣性植物,採用複層雜生混種綠化。以石籠作為擋土護坡與卵石回填增加了多孔隙,不僅強化了環境的保護力,也提供多樣的生物棲息環境,使這裡成為動植物共生的美好棲地。

台江國家公園是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築。圖/內政部建築研究所

第二招:想成綠建築,必用綠建材

要成為一幢優秀好棒棒的綠建築,使用在原料取得、產品製造、應用過程和使用後的再生利用循環中,對地球環境負荷最小、對人類身體健康無害的「綠建材」非常重要。

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這種建材最早是在 1988 年國際材料科學研究會上被提出,一路到今日,國際間對此一概念的共識主要包括再使用(reuse)、再循環(recycle)、廢棄物減量(reduce)和低污染(low emission materials)等特性,從而減少化學合成材料產生的生態負荷和能源消耗。同時,使用自然材料與低 VOC(Volatile Organic Compounds,揮發性有機化合物)建材,亦可避免對人體產生危害。

在綠建築標章後,內政部建築研究所也於 2004 年 7 月正式推行綠建材標章制度,以建材生命週期為主軸,提出「健康、生態、高性能、再生」四大方向。舉例來說,為確保室內環境品質,建材必須符合低逸散、低污染、低臭氣等條件;為了防溫室效應的影響,須使用本土材料以節省資源和能源;使用高性能與再生建材,不僅要經久耐用、具高度隔熱和防音等特性,也強調材料本身的再利用性。


在台江國家公園內,綠建材的應用是其獲得 EEWH 認證的重要部分。其不僅在設計結構上體現了生態理念,更在材料選擇上延續了對環境的關懷。園區步道以當地的蚵殼磚鋪設,並利用蚵殼作為建築格柵的填充材料,為鳥類和小生物營造棲息空間,讓「蚵殼磚」不再只是建材,而是與自然共生的橋樑。園區的內部裝修選用礦纖維天花板、矽酸鈣板、企口鋁板等符合綠建材標準的系統天花。牆面則粉刷乳膠漆,整體綠建材使用率為 52.8%。

被建築實體圍塑出的中庭廣場,牆面設計有蚵殼格柵。圖/內政部建築研究所

在日常節能方面,台江國家公園也做了相當細緻的設計。例如,引入樓板下的水面蒸散低溫外氣,屋頂下設置通風空氣層,高處設置排風窗讓熱空氣迅速排出,廊道還配備自動控制的微噴霧系統來降溫。屋頂採用蚵殼與漂流木創造生態棲地,創造空氣層及通風窗引入水面低溫外企,如此一來就能改善事內外氣溫及熱空氣的通風對流,不僅提升了隔熱效果,減少空調需求,讓建築如同「與海共舞」,在減廢與健康方面皆表現優異,展示出綠建築在地化的無限可能。

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島式建築群分割後所形成的巷道與水道。圖/內政部建築研究所

在綠建材的部分,另外補充獲選為 2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學新建工程,其採用生產過程中二氧化碳排放量較低的建材,比方提高高爐水泥(具高強度、耐久、緻密等特性,重點是發熱量低)的量,並使用能提高混凝土晚期抗壓性、降低混凝土成本與建物碳足跡的「爐石粉」,還用再生透水磚做人行道鋪面。

2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所
2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所

同樣入選 2023 年綠建築的還有雲林豐泰文教基金會的綠園區,首先,他們捨棄金屬建材,讓高爐水泥使用率達 100%。別具心意的是,他們也將施工開挖的土方做回填,將有高地差的荒地恢復成平坦綠地,本來還有點「工業風」的房舍告別荒蕪,無痛轉綠。

雲林豐泰文教基金會的綠園區。圖/內政部建築研究所

等等,這樣看來建築夠不夠綠的命運,似乎在建材選擇跟設計環節就決定了,是這樣嗎?當然不是,建築是活的,需要持續管理–有智慧的管理。

第三招:智慧管理與科技應用

我們對生態的友善性與資源運用的效率,除了從建築設計與建材的使用等角度介入,也須適度融入「智慧建築」(intelligent buildings)的概念,即運用資通訊科技來提升建築物效能、舒適度與安全性,使空間更人性化。像是透過建築物佈建感測器,用於蒐集環境資料和使用行為,並作為空調、照明等設備、設施運轉操作之重要參考。

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為了推動建築與資通訊產業的整合,內政部建築研究所於 2004 年建立了「智慧建築標章」制度,為消費者提供判斷建築物是否善用資通訊感知技術的標準。評估指標經多次修訂,目前是以「基礎設施、維運管理、安全防災、節能管理、健康舒適、智慧創新」等六大項指標作為評估基準。
以節能管理指標為例,為了掌握建築物生命週期中的能耗,需透過系統設備和技術的主動控制來達成低耗與節能的目標,評估重點包含設備效率、節能技術和能源管理三大面向。在健康舒適方面,則在空間整體環境、光環境、溫熱環境、空氣品質、水資源等物理環境,以及健康管理系統和便利服務上進行評估。

樹林藝文綜合大樓在設計與施工過程中,充分展現智慧建築應用綜合佈線、資訊通信、系統整合、設施管理、安全防災、節能管理、健康舒適及智慧創新 8 大指標先進技術,來達成兼顧環保和永續發展的理念,也是利用建築資訊模型(BIM)技術打造的指標性建築,受到國際矚目。

樹林藝文綜合大樓。圖/內政部建築研究所「111年優良智慧建築專輯」(新北市政府提供)

在興建階段,為了保留基地內 4 棵原有老樹,團隊透過測量儀器對老樹外觀進行精細掃描,並將大小等比例匯入 BIM 模型中,讓建築師能清晰掌握樹木與建築物之間的距離,確保施工過程不影響樹木健康。此外,在大樓啟用後,BIM 技術被運用於「電子維護管理系統」,透過 3D 建築資訊模型,提供大樓內設備位置及履歷資料的即時讀取。系統可進行設備的監測和維護,包括保養計畫、異常修繕及耗材管理,讓整棟大樓的全生命週期狀況都能得到妥善管理。

智慧建築導入 BIM 技術的應用,從建造設計擴展至施工和日常管理,使建築生命周期的管理更加智慧化。以 FM 系統 ( Facility Management,簡稱 FM ) 為例,該系統可在雲端進行遠端控制,根據會議室的使用時段靈活調節空調風門,會議期間開啟通往會議室的風門以加強換氣,而非使用時段則可根據二氧化碳濃度調整外氣空調箱的運轉頻率,保持低頻運作,實現節能效果。透過智慧管理提升了節能效益、建築物的維護效率和公共安全管理。

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總結

綠建築、綠建材與智慧建築這三大標章共同構建了邁向淨零碳排、居住健康和環境永續的基礎。綠建築標章強調設計與施工的生態友善與節能表現,從源頭減少碳足跡;綠建材標章則確保建材從生產到廢棄的全生命週期中對環境影響最小,並保障居民的健康;智慧建築標章運用科技應用,實現能源的高效管理和室內環境的精準調控,增強了居住的舒適性與安全性。這些標章的綜合應用,讓建築不僅是滿足基本居住需求,更成為實現淨零、促進健康和支持永續的具體實踐。

建築物於魚塭之上,採高腳屋的構造形式,尊重自然地貌。圖/內政部建築研究所

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復發淋巴瘤的希望之光:ADC 治療的革新突破
careonline_96
・2024/10/21 ・2212字 ・閱讀時間約 4 分鐘

圖/照護線上

肺癌後又罹淋巴瘤!復發靠突破性治療–抗體藥物複合體 ADC 續命

「瀰漫性大 B 細胞淋巴瘤(Diffuse large B-cell lymphoma),簡稱 DLBCL,是一種有機會治癒的疾病,但並非每個人都能如此幸運。曾碰過一位讓我印象深刻的患者,他的淋巴瘤在第一線治療緩解多年後又再復發。」林口長庚醫院血液科施宣任醫師表示,「患者過去曾因罹患肺癌切除過肺臟,身體狀況難以承受自體幹細胞移植,面臨治療選擇相當有限的困境,狀況一度很不樂觀。」

幸運的是,當時針對 DLBCL 淋巴瘤的突破性新治療–抗體藥物複合體 ADC(Antibody-drug conjugate)剛好核准通過。根據臨床試驗數據,針對復發的病患,若於治療時再加上 ADC 藥物,完全反應率是傳統化療的兩倍,整體存活期更較傳統化療增加將近三倍!因此當時在討論後,立刻幫患者將 ADC 藥物加入治療組合中,後續也順利地達到完全緩解快一年,目前沒有復發跡象,持續門診追蹤。

瀰漫性大B細胞淋巴瘤(DLBCL)治療不能等
圖/照護線上

台灣常見淋巴瘤 DLBCL 惡性度高!復發具抗藥性急需新治療突破

DLBCL 是台灣最常見的淋巴瘤。根據國健署癌症登記報告,台灣一年新增超過四千例淋巴癌個案中有九成屬於非何杰金氏淋巴瘤,超過一半是惡性度很高的 DLBCL,不僅進展快速,且可能侵犯全身器官,因此治療要越快越好,盡量避免等待空窗期。

施宣任醫師強調,「不像一些小細胞的低惡性度淋巴瘤可以等症狀明顯再治療,大細胞病變通常來勢洶洶,像 DLBCL 雖然會因為分期等因素,治療選擇上略有差異,但基本就是完全不能等!」過去 DLBCL 標準的第一線治療為化療藥物再加上 CD20 單株抗體的『免疫化學治療』,除化療毒殺腫瘤細胞外,同時藉由單株抗體直接促使帶有 CD20 的 B 細胞死亡達到緩解的效果。「大約 5~6 成的病患接受免疫化學治療後可以達成長期完全緩解也就是痊癒;剩下無法完全緩解的這群病患,又被稱作頑固型 DLBCL 淋巴瘤,因為已經對第一線藥物產生抗藥性,治療上較為棘手,需要更有效的新藥物選擇。」

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抗體藥物複合體ADC雙管齊下,結合單株抗體+化療
圖/照護線上

ADC 治療雙管齊下 提升療效降低副作用 健保已開放第三線給付

ADC 是經臨床試驗證實有效 DLBCL 淋巴瘤治療的新突破選擇。ADC 藥物的『複合』二字,指的就是單株抗體與化療的結合,藉由單株抗體對腫瘤的精準指向性,將化療藥物直接送到腫瘤身邊,進行毒殺。施宣任醫師進一步解釋,「ADC 藥物的專一性優勢,除了讓治療效果更顯著外,相較傳統化療沒有目標性地作用,ADC 藥物透過單株抗體可達成如同讓淋巴瘤細胞直接把化療吞進去的效果,自然副作用也降低很多,病患比較少感覺噁心、想吐、掉髮等。」

臨床研究顯示,ADC 藥物合併免疫化學治療一起使用後,能夠增加頑固型或復發淋巴瘤病人的整體存活期和完全反應率,並具有更長的療效持續時間。「整體存活期約增加近3倍、達成完全反應的機率則增加2倍以上,對已產生抗藥性的病人來說,這樣的數字實屬難能可貴。」施宣任醫師指出,因此美國 NCCN 治療指引也建議,符合特定條件的 DLBCL 淋巴瘤病人,可優先考慮接受 ADC 藥物的治療組合。

「台灣的醫療基本都是與國際同步,特別會參考美國的作法,因此健保署也於今年(113年)2 月將 ADC 納入 DLBCL 淋巴瘤第三線給付,讓患者能夠在減輕經濟負擔的狀態下,快速接受與國際同步的最新治療。」

ADC藥物或健保給付:提升頑固型或復發DLBCL反應率
圖/照護線上

彌漫性大B細胞淋巴瘤(DLBCL)治療與日常照護小提醒

現今 DLBCL 淋巴瘤的治療已朝多元選擇邁進,但免疫化學治療仍是重要的骨幹治療。施醫師提醒,包括 ADC 藥物等不同治療組合,都會搭配不同的化學藥物,毒性雖有高有低,但都可能造成免疫力低下,因此治療期間,應盡可能降低感染的機會,避免出入人潮較多的公共場所;近期流感、新冠等呼吸道傳染症疾病也較盛行,DLBCL 的病人更應提高警覺,小心預防。

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