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愛滋治療中,遇上身體裡的「ISIS」風暴來襲

朱 淯銘
・2016/06/29 ・3463字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 568 ・九年級

有史以來最大恐怖組織──伊斯蘭國(ISIS),原先只是敘利亞內戰時的一個小小的叛軍組織,據說美國為了打擊敘利亞的阿塞德政權,暗中資助這些叛軍組織軍火武器,沒想到原先的組織坐大以後轉進鄰國伊拉克進行突襲,最後成為了令人聞風喪膽的伊斯蘭國。當你一手扶植起來的軍隊,卻反過來咬你一口,就是倒大霉的時候。這樣的情景在身體裡也可能上演!

難以戰勝的病魔

一位年僅 22 歲的斯文男性因為發燒住院了,他的身材十分消瘦,而且舉手投足之間有股說不出的特別氣質。正常來說,年輕人發燒並不會住院,這點也很特別。住院的原因是他不僅發燒,呼吸還顯得十分急促,胸部 X 光下可以看見兩側肺部的紋路不尋常的增加,詳細身體檢查還發現右邊大腿有一顆棕色的腫瘤。

有經驗的感染科醫師面對這些線索已有九成的把握,隔開其它的家人,坦承的面對病人是此時最好的做法,「你有做過匿名篩檢嗎?」這是這位感染科醫師習慣的開場白,一切問題的解答,都從這個問句開始。

二十分鐘後,我們在病歷裡寫下這名男性從 14 歲開始有男男間的性行為,而且性伴侶不只一位。後來抽血檢測愛滋病毒(HIV)抗體陽性,目前的 CD4 淋巴球是 39 顆。經由西方墨點法(Western Blot)確認這位青年受到愛滋病毒感染,免疫力已經過於低下,可以確診為「後天免疫缺乏症候群」(Acquired Immunodeficiency Syndrome, AIDS)也就是俗稱的「愛滋病」了。

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愛滋定仍是世界上最難以根治的疾病之一。圖/torange

由於身體內免疫系統的指揮官CD4 淋巴球受到病毒感染數量銳減,身上同時得到了兩種一般人不容易見到的感染──肺部的病灶經由痰液檢查證實是「肺囊蟲肺炎」(Pneumocystis jiroveci Pneumonia),而皮膚的病灶經皮膚科切片後證實是「卡波西氏肉瘤」(Kaposi’s Sarcoma)。在接受針對肺囊蟲肺炎的抗生素治療過後,肺部的情況改善許多,不僅退燒,呼吸也不喘了,於是他帶著藥出院回家,並且開始接受愛滋病的「雞尾酒療法」──使用三種抗病毒藥物,來控制愛滋病毒的複製和再生。

然而在門診追蹤兩個月之後,這位年輕的大學學生再次住院了,和上次是同樣的症狀──發燒和呼吸急促,但是這次進展更為快速,一住院就必須戴上氧氣面罩。胸部 X 光片看見的肺部紋路增加,比上一次看起來更厲害,看樣子肺囊蟲肺炎又再度找上了它,而且比上次住院更加嚴重了……

抗愛滋之戰

1981 年,是人類首次遭遇愛滋病的日子,從此人類開始與這個號稱的「末日疾病」展開了長期的奮戰。愛滋病毒進攻的標的不是別的,正是身體免疫系統的指揮官 CD4 淋巴球,進而一步步的摧毀整個免疫系統的功能。在染病的數年後,免疫系統會開始無法防禦外界的侵襲,一般的分界線是 CD4 淋巴球在每微升(µL)血液裡少於 200 顆,這時病患開始會遭受各式各樣一般人不會感染的病原菌侵犯,稱為「伺機性感染」,到此才可以說是進展成為「後天免疫缺乏症候群」。

落入 CD4 淋巴球 < 200 警戒線下的病患,原本是一群沒有希望的病人,肺囊蟲、隱球菌、巨細胞病毒等任一種病原菌,都可能隨時奪去生命。但是自從華裔醫學家何大一博士在 1995 年發表雞尾酒療法以來,愛滋病的死亡率大幅的下降了。病患只要每天按時服用幾顆藥物,壓抑體內的病毒量,就能夠長保安康,愛滋病變成了像是高血壓糖尿病的「慢性病」。甚至在照顧系統良好的國家,愛滋病患的預期壽命只會比正常人減少一年左右,顯示出愛滋病照護上長足的進步。

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也因為治療效果良好,能夠長期存活的愛滋病患增加了,醫師們卻開始觀察到一個奇怪的現象,有些病人在開始服用抗病毒藥物數周到數個月之後,又會再發生一次急性伺機性感染,而且會跟前一次是同一種病原體,後面這一次往往比前一次更嚴重。比方說,曾經感染肺囊蟲肺炎,服藥後數月再發生一次更嚴重的肺囊蟲肺炎;曾經感染巨細胞病毒症,服藥後一段時間再次發生更嚴重的巨細胞病毒症;彷彿這些伺機性感染症會「復發」,形成一次更大的風暴。

FromVish. BAL in GA patient.. Silver stain
肺囊蟲肺炎屬於愛滋病的伺機性感染之一。一般健康的人肺部中即能發現肺囊蟲,但在免疫力下降時很可能大肆侵略肺部。圖/由User InvictaHOG on en.wikipedia – Originally from en.wikipedia; description page is (was) here,公有領域,wikipedia

弔詭的是,此時檢測體內的 CD4 淋巴球數量,會發現比剛發病時多上許多,顯示出抗病毒藥物確實發揮效果,殲滅了病毒而使免疫細胞的數量顯著提升,那為什麼卻反而產生了更嚴重的感染症狀呢?彷彿曾經擺脫的惡魔又回來了。

從免疫系統說起

身體的免疫系統作戰分為先天免疫部隊及後天免疫部隊。

先天免疫部隊」的口號是「區分敵我」,模式為「無差別攻擊」,由身體內到處循環的巨噬細胞、嗜中性球進行巡邏,一旦識別出敵軍──病原體,就會立即進行作戰,迅速有效的作出反應,保衛家園。

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後天免疫部隊」的作法則是成立「專案小組」,做出「專一性攻擊」針對每一種不同的敵軍──抗原,調度後勤資源展開大後方作戰。B 細胞啟動後進行增殖並發射導彈──抗體攻擊;T 細胞啟動後則成為指揮官,領導先天及後天免疫的戰士,讓他們的攻擊更為致命;另有一群 T 細胞啟動後會進化成殺手,直接深入敵營消滅受感染的細胞。啟動這個系統需要一些時間,但是能夠更有效的打擊敵方。

Red_White_Blood_cells
紅血球(左)、血小板(中)、T細胞(右)在電子顯微鏡下的面貌。T 細胞協助免疫系統對抗外來的細菌與病毒,其分為輔助型 T 細胞、記憶型 T 細胞等,愛滋病毒主要的目標就是降低輔助型 T 細胞的數量。圖/由Electron Microscopy Facility at The National Cancer Institute at Frederick (NCI-Frederick) – [1],公有領域,wikipedia
愛滋病毒攻擊的正是後天免疫系統裡的輔助型 T 細胞,於是愛滋病患的後天免疫部隊受到極大程度的壓抑,最多打打游擊,成不了氣候,先天免疫部隊成為了唯一的正規軍。在先天免疫部隊的作戰以及藥物的幫忙之下,愛滋病患艱難的戰勝了一次伺機性感染,在感染症狀改善之後,開始服用針對愛滋病毒的反轉錄藥物治療。

經過治療後輔助型 T 細胞的數量大幅提升,後天免疫部隊獲得大量的軍火彈藥,重獲指揮權的他們在體內辨認出殘存的敵人──病原體的抗原,並且開始瘋狂進行攻擊,就連旁邊的平民老百姓──正常組織都不放過,進行全面性的殲滅作戰,形成身體內的完美風暴,原先伺機性感染的症狀變的更加嚴重,甚至可能危及個體的存活。

這就是「免疫重建發炎症候群」(Immune reconstitution inflammatory syndrome, IRIS)。伊斯蘭國原先也是西方國家心目中的「正規軍」,後來卻打算征服世界;後天免疫系統本來就是正規軍,但是不正常活化之後,卻也可能造成毀滅性的結果。

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消逝的生命

青年再次因為肺炎而住院,由於強烈懷疑是肺囊蟲肺炎相關的免疫重建發炎症候群,於是使用了針對肺囊蟲以及針對一般細菌的抗生素來治療。但這次他的狀況卻沒有因此而好轉,反而每況愈下,胸部 X 光裡白色的線條持續在肺部的陰影裡蔓延,到後來甚至連抗巨細胞病毒和抗黴菌的藥都被用上了。

但即使如此,他的呼吸仍然越來越急促,進展快地讓人措手不及,即使用上了非再吸入型氧氣面罩(non-rebreathing mask),血氧濃度仍維持不住,終於在一個下午,住院醫師們全副武裝地為他執行了氣管插管,並且轉送進入加護病房。

直到這個時候,惡魔才終於露出了他的獠牙,他全身上下的皮膚開始佈滿紫紅色的腫塊,即使是口腔和牙齦也不例外,而且十分容易出血,已經無法用瀰漫性血管內凝血(Disseminated Intravascular Coagulation, DIC)來解釋。肺部白色的線條開始聚合,一塊又一塊地反而更像是腫瘤,這時發來了肺囊蟲肺炎痰液的檢驗報告(PJP PCR)──陰性,彷彿在嘲笑醫生們的無能。原來他體內因為免疫重建發炎症候群而再發的,並非是原先以為的肺囊蟲肺炎,而是卡波西氏肉瘤!腫瘤在他的皮膚、口腔和肺部快速的增長著!

這時化學治療成了唯一有效的治療選項,但接受照會的血液腫瘤科醫師看到青年目前的狀況,只能無奈的搖了搖頭,如此不穩定的病況,化療打下去,腫瘤還沒消人就會撐不下去了。最後這位年輕的大學生仍然躲不過疾病的殘害,在加護病房裡默默的停止了心跳,也讓我們見識到愛滋病千變萬化的併發症,和最無情的面貌。

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註:免疫重建發炎症候群並非每個病人都會這麼嚴重,多數的病人是輕微且可控制的,多篇研究顯示即早開始服用抗轉錄病毒藥物比起延遲服用更能提高存活率。

參考資料:

  1. Walker NF, Scriven J, Meintjes G, Wilkinson RJ. Immune reconstitution inflammatory syndrome in HIV-infected patients. HIV/AIDS (Auckland, NZ). 2015;7:49-64. doi:10.2147/HIV.S42328.
  2. Zolopa AR, Andersen J, Komarow L, et al. Early Antiretroviral Therapy Reduces AIDS Progression/Death in Individuals with Acute Opportunistic Infections: A Multicenter Randomized Strategy Trial. Carr A, ed. PLoS ONE. 2009;4(5):e5575. doi:10.1371/journal.pone.0005575.
  3. 聯合新聞網2015-11-18:誰一手催生ISIS? 美國記者說出真相
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朱 淯銘
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目前是一名內科住院醫師,為了專科醫師執照努力打拼。最討厭文書作業和醫院評鑑,但對於內科疾病的多樣變化和醫病間生與死的溝通感到興趣。每周工時 80 小時還是努力找時間來寫作,最懷念在非洲布吉納法索擔任外交替代役的時光,並著有《下一站,布吉納法索》一書。

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AI 可以設計散熱,但誰敢讓它出貨?林唯耕談算力背後的物理現實
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/08/20 ・2819字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 高柏科技 合作,泛科學撰文

林唯耕剛回台灣任教時,曾在清華大學的實驗室裡用一立方公分的「氨」做實驗。沒想到氨氣意外洩漏,那股刺鼻的氣味瞬間瀰漫整棟大樓,引來眾多師生抗議。

「從此以後,我再也不敢在實驗室裡用氨了。」他在《思想實驗室》的訪談中,帶著笑意回憶這段往事。

這段插曲聽來像是一則工程師的寓言:在理論模型中,氨是太空熱控系統的理想介質;但在現實的辦公大樓裡,它首先是逼人逃竄的臭味。公式本身沒有錯,但現實世界永遠比公式更複雜——它包含了人、成本、風險,以及必須為後果負責的工程師。

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高柏科技技術專家、清華大學榮譽退休教授林唯耕 ,曾任職於美國 OAO 工程部熱流組,深耕電子構裝散熱與熱管技術多年。隨著 AI 浪潮席捲全球,他鑽研一輩子的老問題再次被推向科技產業的核心:當晶片運算速度無止境攀升,那股伴隨而生的熱,究竟該往哪裡去?

熱不會讀新品發表會

科技巨頭在發表會上熱衷於談論大型語言模型、GPU 規格與驚人的算力。這些詞彙在投影片上光鮮亮麗,彷彿進步毫無邊界。然而,每一次數位運算都紮實地發生在實體晶片上。晶片會發熱、材料會疲勞老化,一旦設備過熱,系統便會降頻保護。在物理現實面前,再動聽的發表會敘事也必須低頭。

晶片會發熱、材料會疲勞老化,一旦設備過熱,系統便會降頻保護 / 圖片:envato

回顧個人電腦發展早期,晶片幾乎不需專屬散熱元件。隨後,鋁製鰭片、風扇、熱管到均溫板逐一登場。這段歷程常被視為技術升級,其實更像是對空間的極限勒索:晶片功率翻倍,發熱源的面積卻沒變大,機箱空間也不可能無限擴張。

林唯耕指出,散熱設計的核心只有三要素:功率、熱源面積與空間限制。他舉例,在標準的 1U 機箱中,若發熱面積約為三十乘三十毫米,氣冷系統在達到八百瓦時就會面臨瓶頸。這並非固定的物理常數,而是取決於空間、面積與氣流的動態平衡。最現實的代價在於,風扇轉速提升的背後,是噪音、電力損耗與空間占用。

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因此,「液冷技術」的興起並非單純為了追求酷炫,而是算力密度提升後的必然選擇。它能更精準地帶走晶片廢熱,卻也將新的挑戰帶入機房:漏液風險、流道堵塞、材料相容性,以及維運時的難度。工程的進步,本質上鮮少是徹底消滅問題,更多時候是選擇一組「比較值得承擔」的新問題。

太空教他的,不是把答案搬回地面

太空熱控工程之所以迷人,是因為它剝奪了地球上最常見的散熱工具。在真空宇宙中,沒有空氣能讓風扇製造對流;受光面溫度破百度,陰影處卻極度嚴寒。工程師必須純粹仰賴熱傳導、熱輻射,以及熱管與環路型熱管(LHP)來搬移熱能。

熱管運作的關鍵在於「相變」——液體蒸發時吸收大量潛熱,冷凝後重回循環。林唯耕比較了銅與水的熱傳導能力:在他設定的特定條件下,實心銅塊約能傳導 120 瓦的熱能;但若每秒有一立方公分的水發生蒸發相變,移熱量可瞬間拉升至 2.4 千瓦(kW)。他強調「每秒」的觀念,因為散熱談的是動態流動速率,而非靜態的冷卻魔法。

儘管如此,太空科技並不能直接套用到地面。太空元件因考量重量、功耗與維修難度,偏好無馬達幫浦的被動式設計;但地面 AI 伺服器面臨更高的熱負載與環境溫度,往往仍需幫浦驅動流量。當年那場「氨氣洩漏」事故正是最好的提醒:技術是否「先進」,與它是否「適合」當下的場景,始終是兩回事。

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他強調「每秒」的觀念,因為散熱談的是動態流動速率,而非靜態的冷卻魔法。/圖片:envato

好論文,為什麼仍可能造不出好產品

學術研究致力於證明「可行性」,而工業現場則要求「可重複性」——不僅要能運作,還得確保每台出廠的設備都不漏水。林唯耕將此定義為「從 0 到 1」與「從 1 到 100」的差別。後者涉及良率、成本、公差與客戶信任。論文中那次最完美的實驗數據,在產線上往往未必管用。

他從不避談失敗。在高柏科技早期與學界合作時,也曾遇過實驗數據無法複製,或研究方向偏離產業需求。這未必是雙方努力不夠,而是彼此對「成功」的標準不同。為了解決這道鴻溝,高柏科技推動「柏苗啟航創新培育計畫」,每年投入逾千萬資金與成大、中山、台科大等校合作,並指派專業人才在過程中持續微調、校正,確保研發貼近產線現實。

他分享了近期一項液冷工質校正專案。團隊使用非侵入式的超音波流量計進行觀測,但由於儀器預設以「水」校正,換成其他化學流體後讀數便出現誤差。最初嘗試用幫浦壓差推算,卻發現缺乏重複性,數據甚至推導出不合理的蒸發率。最後團隊回歸基本面,改用秤重法搭配能量平衡進行交叉驗證,才讓數據成功收斂。

這個故事真正的價值不在於「產學雙贏」的口號,而在於那段不夠優雅的挫折:假設失效、數據混亂、方法砍掉重練。也正是在這種時刻,企業需要的不只是會算數的人才,而是能洞察研究何時「走鐘」,並有權力喊停、要求重來的關鍵決策者。

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林唯耕坦言,過去在校園裡總認為「技術第一、成本第二」,進入商界後才驚覺行銷與信任關係往往才是關鍵。這番話雖然不如科技突破那樣動聽,卻是產品能否進入市場的殘酷真相。再卓越的散熱設計,若無法穩定生產或贏得客戶信任,也僅止於一份精美的報告。

AI 會給答案,誰來負責出貨?

訪談尾聲,主持人國威提出了一個時代難題:假設 AI 能在彈指間生成散熱架構、材料配方與流道設計,企業該選擇全面擁抱 AI 的速度,還是保留緩慢但穩定的工程驗證,以規避潛在的失效風險?

林唯耕拒絕落入二選一的框架。他的觀點是:兩者並存。AI 擅長處理資訊、生成草案;但工程師仍須實作原型,進行嚴苛的性能與可靠度測試,最終由人決定是否出貨。這並非盲目崇拜人類直覺,而是基於一項事實:AI 的資料庫裡,通常沒記載下一次「意外洩漏」或「材料疲勞」的細節,且模型永遠無法為量產結果擔負法律與商業責任。

在 AI 時代,最稀缺的未必是熟練下指令(Prompt)的人,而是具備這種能力的人:能預判答案可能在哪裡出錯、能設計實驗將問題「逼」出來,並且願意為最終的量產品質負起責任。

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大眾習慣將雲端想像成輕盈、無重量的空間。但現實中,雲端是由龐大的機房架構而成,裡面裝滿了晶片、管線、泵浦與冷卻液。虛擬算力的每一次擴張,都會在實體世界留下發熱的足跡。散熱工程師的價值,就是不讓這筆物理帳單,被埋沒在光鮮亮麗的投影片背後。

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淋巴結腫大別當老化!瀰漫性大B細胞淋巴瘤治癒率達六成,復發靠CAR-T與「預存T細胞」精準續命
careonline_96
・2026/09/08 ・2758字 ・閱讀時間約 5 分鐘

確診瀰漫性大B細胞淋巴瘤(DLBCL)先別慌!CAR-T細胞免疫治療為患者爭取疾病控制、治癒希望,專科醫師圖文解析

瀰漫性大B細胞淋巴瘤首線治癒率達六成。若不幸復發,CAR-T細胞免疫治療可接力救援。醫師建議高風險者「提前冷凍收集T細胞」,確保細胞活性並大幅縮短等待時間,掌握黃金救命期。

「許多人意外確診瀰漫性大B細胞淋巴瘤(DLBCL)時,都會錯愕不已,甚至想要放棄治療,但事實上,多數患者在接受第一線的化療後,就可以獲得卓越的治療成效!」亞東紀念醫院腫瘤科暨血液科主任余垣斌醫師表示,「診間一名七十多歲的年長患者,確診時瀰漫性大B細胞淋巴瘤已屬第四期,癌細胞侵犯至肝臟。家屬原先態度消極、不想治療,所幸在醫療團隊鼓勵下接受標準化療,結果反應極佳,完成療程後肝腫瘤完全消失,追蹤五年未復發,成功治癒。」

「若第一線、第二線治療反應不佳或是復發的患者也不用過度焦慮,如今也有CAR-T細胞免疫治療可運用,且可以透過事前蒐集T細胞這樣的前瞻性策略,應對瞬息萬變的癌症治療」成大醫院內科部血液科李欣學醫師提及,「其診間有位患者,就是在標準化療一年後不幸復發,但考量其身體狀態尚佳且高機率再次復發。因此,在進入第二線化療之前,提前替患者收集健康的T細胞,並透過冷凍的方式保存。此舉如同幫患者多買一份保險,第二線化療若仍不幸復發,可更快完成CAR-T細胞免疫治療,掌握黃金治療時間。

瀰漫性大B細胞淋巴瘤病程猛烈,切勿當成老化、疲勞

非何杰金氏淋巴瘤是對生命威脅極大的血液癌症,其中約五成屬於高惡性度的「瀰漫性大B細胞淋巴瘤」。余垣斌醫師指出,此病發病年齡在五十至六十歲最常見,但從二十到九十歲都有可能罹病。異常增生的淋巴細胞會削弱免疫系統,初期最常被發現的症狀為頸部、腹股溝或腋下的淋巴結異常腫大。

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瀰漫性大B細胞淋巴瘤患者可能出現「燒、腫、癢、汗、咳、瘦」等非特異性症狀,極易與老化疲勞混淆,民眾不應自行對號入座。余垣斌醫師提醒,最正確的觀念是:只要發現身上有異常腫大的淋巴結或其他「持續」未癒的不尋常症狀,就應立刻就醫檢查。

警惕瀰漫性大B細胞淋巴瘤

及早治療,幫助提升治癒率!

瀰漫性大B細胞淋巴瘤的第一線治療,目前的標準療程為「R-CHOP」,結合抗CD20單株抗體標靶藥物與四種化療藥物。余垣斌醫師解釋,早期患者需三至四次療程並搭配放療,晚期患者則通常打滿六次。

瀰漫性大B細胞淋巴瘤對藥物反應優異,平均高達六成患者可達治癒。面對高治癒率,千萬不可諱疾忌醫或尋求偏方企圖「把身體養好再來」。身體虛弱正是癌症作怪,延誤正規治療等器官受損才回頭,反而錯失黃金期,大幅降低治療勝率。

淋巴癌絕非不治之症,治癒率高達6成

復發別慌,CAR-T細胞免疫治療接力救援

儘管一線治療成效卓越,仍有約三至四成患者面臨治療反應不佳或復發的困境。李欣學醫師表示,過去針對復發難治患者,二、三線治療需採用高強度化療或幹細胞移植,這對年長或有多重共病症的患者負擔較重。所幸近年醫療科技進步,CAR-T細胞免疫治療及雙特異性抗體等新武器相繼問世。目前台灣已有健保給付的CAR-T細胞免疫治療,針對兩線治療失敗或移植後復發的患者,甚至無法承受高強度化療者,提供了全新的治癒契機。

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面對可能到來的復發挑戰,提前佈局是提升預後的關鍵。李欣學醫師解釋,化學藥物治療及腫瘤細胞的壓迫,都會對體內免疫系統造成壓力,隨著治療線數增加,T細胞的數量與活性也會隨之下降。因此,若醫師評估患者二線治療後再次復發的風險較高,強烈建議在開始二線化療前,趁身體狀況理想且未受過多藥物影響時,預先收集並冷凍健康的T細胞。這不僅能確保免疫細胞品質,未來需要治療時更可大幅節省等待時間。

提早蒐集冷凍T細胞是否會有問題? 醫師詳解常見迷思

針對許多患者對提前收集細胞的擔憂,說明,常見迷思如冷凍會降低活性或不慎收集到癌細胞皆不需多慮。現今凍存技術極度嚴謹,將細胞存放於攝氏零下150度液態氮中長達三十個月,解凍後依然能保持優良活性。此外,淋巴癌細胞進入周邊血液的機率極低,即便有極少量混入,在CAR-T製備過程中也會被活化後的T細胞直接消滅,安全性已獲大量臨床研究證實,患者大可放心。

李欣學醫師解釋,為確保收集細胞的過程順利安全,醫療團隊原則上會安排患者住院。收集T細胞需置放雙腔靜脈導管抽出周邊血液,透過機器分離出單核細胞,其餘紅血球與血小板則隨即輸回體內。過程可能伴隨輕微手腳發麻或抽筋,醫療團隊都會密切觀察。

復發接力CAR-T細胞免疫治療

瀰漫性大B細胞淋巴瘤的治療武器相當多元,從一線標靶化療到後線CAR-T細胞免疫治療,健保覆蓋率也逐漸普及。鼓勵病友積極與醫師討論治療策略,主動出擊,幫助達到較佳的預後!

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筆記重點整理

● 瀰漫性大B細胞淋巴瘤患者可能出現「燒、腫、癢、汗、咳、瘦」等非特異性症狀,極易與老化疲勞混淆。最正確的觀念是:只要發現身上有異常腫大的淋巴結或其他「持續」未癒的不尋常症狀,就應立刻就醫檢查。

● 瀰漫性大B細胞淋巴瘤對藥物反應優異,平均高達六成患者可達治癒。面對高治癒率,千萬不可諱疾忌醫或尋求偏方企圖「把身體養好再來」。延誤正規治療等器官受損才回頭,反而錯失黃金期,大幅降低治療勝率。

● 針對復發難治患者,二、三線治療需採用高強度化療或幹細胞移植,這對年長或有多重共病症的患者負擔較重。所幸雙特異性抗體及CAR-T細胞免疫治療等新武器相繼問世。目前台灣已有健保給付的CAR-T治療,針對兩線治療失敗或移植後復發的患者,甚至無法承受高強度化療者,提供了全新的治癒契機。

● 若醫師評估患者二線治療後再次復發的風險較高,強烈建議在開始二線化療前,趁身體狀況理想且未受過多藥物影響時,預先收集並冷凍健康的T細胞。這不僅能確保免疫細胞品質,未來需要治療時更可大幅節省等待時間。

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對抗實體腫瘤癌症!新型免疫療法與 CAR-T 技術再升級
PanSci_96
・2023/03/12 ・3123字 ・閱讀時間約 6 分鐘

治療血癌的醫療新科技 CAR-T,是一種把 T 細胞做成活的藥品,釋放到身體內治療癌症的新療法,能夠把血液和淋巴系統裡的癌細胞清理得乾乾淨淨。

2022 年 11 月出現了一種新的免疫療法,目前已通過人體臨床一期試驗。其能夠攻克肺癌、乳癌、大腸癌等會長出實體腫瘤的癌症,而這些實體癌就是目前 CAR-T 還難以突破的瓶頸。

究竟這是什麼樣的療法?有沒有副作用呢?又有哪些障礙等待突破?

可以治療哪些癌症

這次公開的新醫療技術還沒有全球一致的名稱,我們暫時先採用生醫領域對這類操控 T 細胞科技的俗稱:個人化 T 細胞受體 T 細胞療法(personalized TCR T-cell therapies;本文使用「TCR-T 療法」稱之),目前已通過人體臨床一期試驗,其結果發表於《Nature》期刊。

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TCR 為 T 細胞受體(T cell receptor)的縮寫,是位在細胞表面的一種蛋白質。T 細胞則是人體白血球的一種,可以將其比喻成一批 24 小時在體內巡邏的軍隊,T 細胞會使用 TCR 來分辨正常細胞和外來異物,一旦偵測到病毒、細菌或癌細胞,就會馬上發動攻擊,把它們殺掉。

接著,我們進一步來看《Nature》上的 TCR-T 人體試驗報告。結果表明,一期臨床試驗總共治療 16 位病人,其中 5 個人腫瘤大小維持不變或縮小了一點,11 個人的腫瘤還是繼續長大。

看到這結果你可能會想:效果明明很差啊!

TCR-T 療法目前已通過人體臨床一期試驗,受試者均為實體癌症病人。圖/Envato Elements

是這樣的,TCR-T 療法對於專業人士來說,有三大看點:

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  1. 這 16 名患者都是實體癌症的患者,實體腫瘤是目前各種細胞療法公認,最難攻克的敵人,而且佔了超過九成的所有癌症患者人數。
  2. 受試病人的癌症種類分散:11 人是大腸直腸癌、2 人是乳癌,肺癌、卵巢癌、皮膚惡性黑色素瘤各 1 人。
  3. 治療後的病理檢查證實,TCR-T 療法使用的改造 T 細胞有聚集在腫瘤組織,並且留下了發動攻擊的痕跡。也就是說,TCR-T 確實能向導向飛彈一樣,準確追蹤癌細胞,而且不只追得到,還能展開轟炸!

這次的人體臨床試驗是為了確定 TCR-T 療法的安全性,因此先使用較低的劑量來治療;試驗結果驗證了其可行性,副作用也在可接受範圍內。故接下來的目標為調整出最佳劑量和確認治療條件,且有機會成為泛用型的療法,可治療多種癌症,不侷限於只能針對單一癌種。

製作原理與方法

TCR-T 療法可謂「基因工程+數位科技」攜手合作的成果。

概略來說,TCR-T 是融合了兩股力量才能實現的:一為電腦的演算法,用來推測要怎樣修改 T 細胞裡的特定基因;另一個是基因剪刀 CRISPR-Cas9,按照計算出來的結果去編輯細胞基因。

CRISPR 是這幾年非常熱門的基因編輯技術,簡單來說,這項技術運用了一套特殊的蛋白質加上核酸標記,能夠準確的切下一小段 DNA 序列,然後嵌入人工設計的 DNA;在這裡,我們需要改寫的就是 TCR 的基因。

TCR-T 療法為基因工程與數位科技合作的成果。圖/Envato Elements

人體的細胞會把自己內部製造、或是外來入侵的蛋白質用酵素切碎成片段,接著把這些碎片搬運到細胞表面,放置在一種叫做「第一型主要組織相容性複合物」(Major Histocompatibility Complex class I;簡稱 MHC-I)的分子的頂端。T 細胞會用 TCR 去判讀 MHC-I,如果發現某個細胞表面出現異常的碎片,便會判斷這個細胞已經被病毒、細菌感染或發生病變,馬上出手清除。

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TCR-T 療法便是用人工去改寫 T 細胞裡的 TCR 基因,使轉譯出來的 TCR 蛋白質分子結構發生變化,讓 T 細胞變得能夠認出癌細胞碎片,消滅掉腫瘤細胞。

製造 TCR-T 和進行治療的過程相當繁複,可拆解成 8 個步驟:

  1. 從患者身上抽血,並切下一小部分腫瘤組織,利用 DNA 定序,比對人體細胞和癌細胞的 DNA,找出腫瘤細胞的突變。
  2. 建一個 DNA 資料庫收錄這些腫瘤細胞突變,接著設計演算法,來預測哪些突變產生的蛋白質碎片最可能「挑釁」到 T 細胞,激起免疫反應。
  3. 從患者的血液樣本裡篩選 T 細胞,目標是找出 T 細胞帶有、能對這些蛋白質碎片產生反應的 TCR。
  4. 截錄這些 TCR 的基因片段,加以微調、複製。
  5. 用 CRISPR-Cas9 來改造沒有攻擊癌細胞能力的 T 細胞,插進新的 TCR 基因片段。
  6. 把這批改造後的 T 細胞放進培養槽,分裂繁殖成更大的數量,接著冷凍儲存。
    這時製備作業就已經完成,相當於養了一批腫瘤特種部隊,專門去獵殺癌細胞,接下來就是治療患者的階段了。
  7. 先讓患者接受化療,減少體內免疫細胞的數量。
  8. 把改造過的 T 細胞解凍注射進患者體內,觀察破壞腫瘤的療效,同時也要留意 T 細胞可能引發的副作用。
TCR-T 療法的製造過程。圖/參考資料 1

而 TCR-T 有可能導致的副作用有:「細胞激素症候群」或「神經毒性症候群」,例如受試病人中就有人因為細胞激素上升而發燒,也有 1 人發生腦炎,走路和寫字都困難。

新 CAR-T 療法持續進化

若將 CAR-T 和 TCR-T 比較,可以把 CAR-T 想像成是 T 細胞直接加裝追蹤系統的外掛,提升命中機會;而 TCR-T 則像是精準育種後的 T 細胞,挑選出有效的基因,用來修飾 T 細胞,強化原本就有的火力,讓它發揮得更好。

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CAR-T 療法亦持續突破,不斷進化出新型態的技術。現在已經發展出一種新技術,把一批 CAR-T 細胞封裝在特製的水凝膠裡面,其內還摻著能提高細胞活性的細胞刺激因子,打進人體後會慢慢崩解融化,釋放出裡面的 CAR-T 細胞;該技術發表在 2022 年 4 月的《Science》。

CAR-T 療法原始的做法是:把 CAR-T 細胞用吊點滴的方式注射到靜脈血管裡,順著血液循環去攻擊癌細胞;但是這樣做,CAR-T 細胞可能在人體環境裡面不斷消耗掉活力,如果攻擊對象是實體腫瘤的話,很容易後繼無力,沒辦法消滅掉腫瘤。此外,實體腫瘤還有各種方法來武裝自己,例如:改變腫瘤微環境來抑制 CAR-T 細胞的活性。

有了水凝膠封裝的方式,就可以緩緩一直釋放出 CAR-T 細胞,把細胞濃度維持在一定的範圍內,並且不斷釋出刺激因子,提升細胞活性,等於和腫瘤打持久戰,一點一滴把實體腫瘤瓦解掉。

CAR-T 細胞封於含有細胞刺激因子的水凝膠中。圖/參考資料 2

還有一種對策:讓 CAR-T 細胞自帶興奮劑。

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在腫瘤微環境之中,除缺乏氧氣外,腫瘤本身還會分泌出許多化學物質,抑制了 CAR-T 細胞的活性。

解決方法就是:在 CAR-T 細胞中再插進一段基因,讓細胞表面多長出另一種蛋白質,一旦碰觸到癌細胞,就會啟動 T 細胞裡的細胞激素分泌機制,這種細胞激素對於 T 細胞來說就如同興奮劑,能夠提升活性。

也就是說,CAR-T 一邊在奮力廝殺的時候,一邊還自己分泌能夠刺激自己興奮的物質,強化攻擊力和延長續航力,使 CAR-T 能夠破壞實體腫瘤;這項研究也於 2022 年底發表在《Science》。

隨著醫學科技進步,不論是 CAR-T 還是 TCR-T,是否能達成剷除實體腫瘤的終極目標、治好疾病,二者的發展令人期待。

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參考資料

  1. Foy, S.P., Jacoby, K., Bota, D.A. et al. Non-viral precision T cell receptor replacement for personalized cell therapy. Nature (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-05531-1
  2. Grosskopf, A. K. et al. Delivery of CAR-T Cells in a Transient Injectable Stimulatory Hydrogel Niche Improves Treatment of Solid Tumors. Science Advances (2022), 8(14). https://doi.org/10.1126/sciadv.abn8264
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