精準醫療新里程碑：免疫療法如何改變晚期頭頸癌一線治療格局？

本文轉載自顯微觀點

許多癌症患者在初期對藥物反應良好，腫瘤明顯縮小，但經過一段時間後因為癌細胞會適應治療，例如可能改變藥物的目標分子，使藥物無法再有效作用；或是繞過原本被切斷的「生存」路徑，變得對藥物不再敏感，使得原本的化療、標靶藥物失效。因此癌症治療的一大挑戰「抗藥性」。

為了解決這項難題，臨床治療上有些使用「雞尾酒療法」，也就是同時使用多種藥物攻擊癌細胞的不同弱點；有的則是積極開發新一代藥物，針對已知的抗藥性機制設計不同路徑；或是透過改變腫瘤微環境讓患者產生持久的免疫反應，延緩或克服抗藥性產生。

但癌症逐漸走向精準醫療，藥物是否能夠針對特定癌細胞甚至癌細胞的特定機轉、基因產生作用，是醫療界正努力研究的方向。而從中國醫藥大學生命科學院細胞生物學研究所助理教授徐昭業的觀點，細胞機械力便是一個可以切入的研究窗口。

微小機械力 左右細胞表現力

過去，生物學多注重在基因、化學對對細胞的影響，而力學生物學（或稱機械生物學，Mechanobiology）則在近二十年迅速興起。因為科學家發現，不論是細胞要維持形狀、移動，或是回應微環境的變化，都受到力學影響。

徐昭業解釋，其實細胞的機械力在生命活動中非常重要，例如大多數細胞都需要貼附在周圍的環境中，無論是與其他細胞形成組織，或是與細胞外基質（ECM, Extracellular Matrix）連結。而這個「貼附」的行為就是一種機械力的展現。

另外，當細胞在分化時，機械力的影響尤其顯著。例如，將幹細胞培養在柔軟如果凍的基材上時，它們傾向分化為脂肪細胞或神經細胞。然而若是培養在像桌子一樣硬的表面時，則更可能分化為骨細胞。這顯示細胞對外在物理環境具有高度的「機械感知」能力。

這些細胞從外部環境（例如黏附表面、周遭組織）感受到的「機械訊號」，會透過細胞膜上的蛋白傳遞進入細胞內部，影響基因表達並調整行為，例如分化或增生。

傳統上判定癌症藥效（或是是否出現抗藥性）多是透過測量細胞存活率，例如計算 IC50（半數抑制濃度）──也就是殺死 50% 細胞所需的藥物濃度。但徐昭業表示，這樣的測量方式存在著「非死即活」的二分法限制。例如：針對 100 顆細胞投藥，最後存活 50 顆，只知道存活率是 50%，但無法得知那剩下細胞的實際狀態；可能完全健康、也可能受到藥物影響變得半死不活。

不只管死活 力學訊號看抗藥性更精準

透過細胞機械力的偵測則可以彌補這樣的空缺。徐昭業和研究團隊開發出一套生物力學量測系統，結合微結構與光學反射，成功簡化細胞力學的觀察與量化方式。

他們將細胞培養於表面覆有密集奈米圓柱的結構裝置上，當細胞貼附並施力於這些奈米圓柱時會導致彎曲，進而改變表面反射鏡的反射角度，影響光訊號的強度。藉由觀察反射光的衰減量，便可快速推估細胞的力學變化。

這些奈米圓柱通常使用 PDMS（polydimethylsiloxane，聚二甲基矽氧烷）等彈性材料製成，直徑約為1至2微米，高度約 5 微米，排列間距也僅有 1 至 2 微米。

徐昭業表示，過去這類「micropost array」（微柱陣列）主要透過螢光標記位移來計算細胞所施加的力量，但這樣一來不但需要仰賴高倍率顯微鏡，影像分析也較為繁複。

因此，研究團隊改以反射訊號的變化來替代位移量測。他們將金屬反射層鍍於奈米圓柱頂端形成靈敏的反射面。當細胞攤開在表面時，張力會造成圓柱微幅形變，反射光因此產生角度偏移與散射。通常光強度會下降至原始強度的 20% 至 30%，藉此就能反推出細胞所施加的實際力值，依此分析細胞活力。不僅能大幅簡化操作流程，同時提升訊號讀取的效率與數量。

徐昭業說，當細胞死亡或停止活動時，力學（光學）訊號會完全消失，但「活力下降」的細胞則有部分訊號，但弱於「完全未受影響」的細胞。而這樣分群概念在癌症抗藥性研究的重要性在於：即使多數癌細胞對藥物反應良好，仍可能潛伏少數「對藥無感」或「苟延殘喘」的細胞。這些細胞若存活下來，將來就可能演化出抗藥性的癌細胞。

為了驗證設計出的平台在癌細胞檢測上有效果，徐昭業也和中國醫藥大學從事肺癌研究的老師合作，利用對方既有現成的抗藥性細胞株資料庫和相對應生物標記，與力學檢測平台的標記結合進行確認。

徐昭業表示，過去要確認癌細胞是否出現抗藥性需透過長時間持續給藥，並耗費三至六個月時間培養，看細胞是否出現變異。但一方面長時間持續投藥，訓練出的是「後天抗藥性」癌細胞，和在真實情境不同；人體中可能部分癌細胞一開始就有「先天抗藥性」，卻難以在一開始就揪出來。另一方面，長期、持續的投藥也不符合臨床投藥方式，且耗時過長。

團隊利用力學檢測平台比較抗藥細胞與敏感細胞，發現兩者之間存在顯著差異，且這些力學特徵與既有的生物標記完全對應，證明了這個檢測系統可以直接辨識抗藥性細胞。

研究到臨床 盼打造癌症抗藥性快篩

由於系統採用的是非螢光染色（label-free）設計，偵測的是光學訊號，大幅縮短樣本製備和觀察時間。一片約一平方公分的生物晶片能同時觀測十萬個細胞，儘管有些細胞會彼此黏連，無法進行單細胞分析，但通常仍能取得五萬筆單細胞的力學分布資料。團隊再把這些數據輸入AI模型進行辨識訓練，系統便能在活細胞上快速量測，約半天到一天即可完成分析。

徐昭業表示，癌症病人通常有幾種可選用的藥物，但每個人對藥物的反應不同，第一線有效的藥物不見得適合所有病人。臨床上，醫師通常根據經驗與基因表現推估藥物敏感性，仍難以預測抗藥性的發生；即使用單細胞基因定序也很昂貴且不容易操作。

「雖然一開始仍需仰賴傳統細胞株去建立模型，但當這一系列流程建構完成，後續就能成為精準醫療的重要輔助工具」，徐昭業說，若是透過此平台，就能以「快篩」的概念檢驗不同病人檢體暴露於不同藥物，哪些藥物最容易產生抗藥性表現型（phenotype），進而提供臨床醫師一份建議清單，選擇不易產生抗藥性、最合適的治療策略。

目前團隊也致力於讓系統更具備高度規律性與可重複性，並易於製作母模再複製，以大幅降低成本與技術門檻。徐昭業期待這套系統除了加速細胞力學研究的量測過程，也能為生醫材料、藥物開發與細胞品質檢測等領域提供實用的解決方案。

參考資料：

• 為什麼癌症治療會出現抗藥性？看懂 6 種抗藥性機轉
• Why Do Cancer Treatments Stop Working? Overcoming Treatment Resistance
• 漫談力學生物學

延伸閱讀：

從材料到癌症研究 徐昭業的跨界探索

• 作者／照護線上編輯部
• 本文轉載自 Care Online 照護線上《通常無感卻很致命的主動脈瘤，微創主動脈支架手術治療解析》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔
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請問什麼是主動脈瘤？

陳紹緯醫師：主動脈瘤並不是我們傳統認知的惡性腫瘤，並不會造成遠端轉移，也不是什麼不治之症。主動脈瘤指的就是血管異常的膨大。一般而言，主動脈瘤的定義是大於5公分。根據不同的位置，包括了升主動脈、主動脈弓、降主動脈以及腹主動脈，不同的位置會有不同的治療條件。主動脈瘤如果及早發現，一般治療效果都相當的好。但是如果拖到了主動脈破裂，手術風險就相當的高。

請問主動脈瘤的危險因子為何？

陳紹緯醫師：常見的主動脈瘤危險因子包括了年紀，年紀越大的人越容易發生主動脈瘤。此外，抽菸、家族病史以及高血脂，都有可能增加主動脈瘤的風險。

請問主動脈瘤該如何治療？

陳紹緯醫師：根據主動脈瘤不同的位置，會決定它不同的治療方式。絕大多數的病人都可以利用主動脈支架微創手術來進行治療。但是升主動脈瘤由於靠近心臟，主動脈支架並不適合治療，必須藉由傳統開胸心臟手術來治療升主動脈瘤。

請問開放式手術有哪些優點？

陳紹緯醫師：如果主動脈瘤發生在主動脈根部、升主動脈這些位置，目前都只能以傳統的開放式手術進行。此外，開放式手術最大的好處是一勞永逸。我們在手術中將病灶主動脈瘤切除，並植入新的人工血管，長期的結果相當可靠。

請問主動脈支架手術有何優點？

陳紹緯醫師：絕大多數的病人可以藉由腹股溝打針、穿刺的方式進行手術，沒有任何手術切口。在先進的影像導引系統定位之下，我們將主動脈支架置放於病灶。主動脈支架撐開之後會將血液導流，使血液不會進入主動脈瘤，因此主動脈瘤會逐漸萎縮甚至消失。主動脈支架手術最大的好處就是微創、低侵襲性。傳統開放式手術由於傷口較大，恢復較慢，會有出血性的危險。藉由支架手術，可以大幅降低手術的死亡風險以及出血的風險。

請問主動脈支架手術可能出現哪些併發症？

陳紹緯醫師：主動脈支架手術雖然微創、低侵襲性，可以有效降低手術的風險。然而主動脈瘤的治療長期效果還是需要詳細的追蹤。有10％到20％的病人，在長期追蹤中會發生主動脈支架移位、主動脈支架滲漏的問題，有可能需要經過二次手術再次治療。部分的病人，在反覆治療之後仍然沒有辦法有效解決，最後必須以開放式手術來進行。

請問主動脈支架手術有哪些新的進展？

陳紹緯醫師：目前有一些新的技術可以輔助讓主動脈支架手術更安全，效果更理想。
首先是藉由先進的影像系統，在混成手術室中執行這項手術，可以達到更精準的定位，來降低側漏以及主動脈支架移位的併發症。傳統主動脈支架手術在鼠蹊部仍然必須要有手術切口，鼠蹊部的手術切口常常會有感染以及淋巴滲液的併發症。可以藉由新技術血管縫合釘，在沒有傷口、打針穿刺的狀況下，就可以完整地進行主動脈支架手術。主動脈支架手術最大的併發症就是主動脈支架出現滲漏或者是位移的風險。近年來，研發出新型的技術——主動脈支架錨釘。藉由錨釘的固定，可以將主動脈支架有效地固定在主動脈，降低位移以及滲漏的風險。

請問什麼是胸主動脈分支支架？

陳紹緯醫師：主動脈瘤的治療最困難的位置就是在主動脈弓。由於主動脈弓解剖構造複雜，主動脈支架常常難以有效地應用。新型的主動脈分支支架可以有效解決主動脈弓主動脈瘤的問題。藉由先進的新型支架，可以將腦部的血管藉由分支支架灌流。在部分的病人可以免除開胸的危險性，採用微創主動脈支架就能解決所有的主動脈瘤病灶。

陳紹緯醫師：在十年前，一位八十多歲的老先生因為主動脈瘤破裂、休克，緊急送醫。當時我們採用緊急手術，進行開胸主動脈置換手術，將升主動脈置換，挽救病人生命。
經過10年之後，後端的主動脈弓又出現新的主動脈瘤。病人已經90多歲，不適合再用傳統開放式手術。我們採用新型的胸主動脈分支支架來進行治療，讓病人免除心臟停止、開胸，以及降低出血的風險，得到良好的治療。

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「曾有位 65 歲的瀰漫性大型B細胞淋巴瘤女性患者，轉院來時影像一照，全身幾乎沒有一個骨髓是正常的，包括手臂、腿部、脊椎甚至顱骨，全部充斥著淋巴瘤，病情十分嚴重！」臺中榮民總醫院腫瘤醫學中心主任李冠德醫師表示，「因她已接受過三線治療，對化療反應也不佳，無法進行骨髓移植，討論後決定自費試看看最新的雙特異性抗體藥物，結果才做完3個療程，在正子掃描下居然看到全身的癌細胞都消失了！」

談到這個讓人印象深刻的案例，李冠德醫師說為求保險，當時還進行了骨髓穿刺，同樣也證實了骨髓內的淋巴瘤都被清除乾淨，讓患者與家屬都喜出望外。「為了最大幅度降低復發可能，仍建議她把完整的 12 個療程都做完，目前她正在穩定接受治療中。因為當時健保沒有給付，12 個療程要花掉數百萬，如今健保終於宣布雙特異性抗體第三線的給付，對復發病友來說是很令人振奮的好消息。」

瀰漫性大型 B 細胞淋巴瘤惡性度高 復發無法接受骨髓移植者占多數

瀰漫性大型 B 細胞淋巴瘤（Diffuse Large B-Cell Lymphoma，DLBCL）是一種生長非常快速、侵襲性極高的非何杰金氏淋巴瘤。李冠德醫師解釋，瀰漫性大型B細胞淋巴瘤是由體內的 B 細胞發生變異，轉化成癌細胞而引起，也可能出現在淋巴結以外的部位，包括腸胃道、皮膚、骨骼、甚至中樞神經系統等。

瀰漫性大型 B 細胞淋巴瘤的進展相當迅速，常常在數週內急遽惡化，因此必須及早診斷並盡快開始治療。李冠德醫師說，經過第一線治療後，約有六成的病人可以達到完全緩解，進而痊癒；然而仍有約三到四成的病人會復發，而且復發通常發生在完成治療後的兩年內。

復發後，傳統的標準治療為採高劑量化學治療，再接續造血幹細胞移植。然而，這種治療方式只適用於較年輕且身體狀況良好的患者。高齡、體力不佳、或對化療反應不敏感的病人，根本沒有接受骨髓移植的機會，平均存活期僅剩約六個月，「過往這些病人幾乎可說是走投無路，非常辛苦」李冠德醫師形容。

CAR-T 後最受注目之治療—雙特異性抗體：活化免疫精準攻擊淋巴癌

「近年來瀰漫性大型 B 細胞淋巴瘤的病人相較就幸運多了，治療方式大幅進步，復發後的用藥選擇陸續推陳出新，預後也大大改善！」李冠德醫師分析，對於復發或難治型病患，目前已有 CAR-T 細胞療法、抗體藥物複合體 ADC、雙特異性抗體（Bispecific Antibody，BsAb）等，都可幫助患者大幅提高達成完全緩解的機會。

「其中，雙特異性抗體是目前繼 CAR-T 後最受注目的免疫治療之一，也被醫界普遍看好有潛力成為瀰漫性大型B細胞淋巴瘤復發後的標準治療。」李冠德醫師解釋，雙特異性抗體顧名思義，是一種能夠同時識別兩種抗原的突破性藥物設計，一端可辨識免疫殺手 T 細胞表面的 CD3 受體，另一端可辨識淋巴瘤表面的 CD20 受體，「就好像右手拉著 T 細胞，左手拉著癌細胞，把兩者拉近，使 T 細胞活化後，對癌細胞展開精準攻擊。目前雙特異性抗體也有不同設計，例如透過2:1的抗體結構，將辨識癌細胞的一端設計成兩個結合點，有望可以增加與淋巴瘤的結合能力。」

在臨床試驗中，也可以看到雙特異性抗體用於復發、難治型瀰漫性大型 B 細胞淋巴瘤，能夠快速、長期顯著提升緩解率的數據。「雙特異性抗體用於第三線治療時，約有四成的病人可以達成完全緩解（Complete Remission，CR），且有六、七成能維持完全緩解超過兩年以上，讓治癒在後線也變得可能。」李冠德醫師說，若病人在兩年內未復發，未來復發的機率將大幅降低，顯示雙特異性抗體確實可替後線病患爭取更佳的治癒機會。

雙特異性抗體納給付：健保德政及時雨 補足 CAR-T 治療可近性

我國健保署已於民國 114 年 8 月起，將雙特異性抗體藥物納入瀰漫性大型 B 細胞淋巴瘤第三線健保給付。

李冠德醫師分析，「雙特異性抗體獲得健保第三線給付，讓復發治療選項更完整，給不同病況的病人，更多彈性選擇的自由。從預後數據來看，雙特異性抗體與CAR-T細胞治療其實差不多，但因為 CAR-T 細胞治療的門檻較高，目前全台灣只有 8 間醫院可執行，也必須要送患者的免疫細胞到國外，進行基因改造後再送回，需耗時將近兩個月；相較雙特異性抗體在多數醫院都可以執行，且只要通過健保，可立即給藥，對於無法等待或無法跨區治療的病人來說，本次雙特異性抗體獲得給付可說是健保及時雨。」

雙特異性抗體第三線健保給付條件包括，需具有 CD20 抗原陽性、不可合併有中樞神經系統侵犯、不可有心臟衰竭等嚴重器官功能異常等，最多以 12 個療程為申請上限。

「若淋巴瘤對雙特異性抗體有反應，通常效果都會蠻快出現，試驗中可以觀察到，有達到完全緩解者，平均是打兩個療程，也就是 42 天就能達成。」李冠德醫師說，「雖然療效反應快速，但是仍會建議患者應依仿單完成全部療程，以降低復發風險。目前健保最多給付 12 個療程，也符合上述 2:1 結構的雙特異性抗體藥物的療程設計，可以讓患者最無後顧經濟之憂地接受完整治療。」

雙特異性抗體有望推進二線治療 漸進式給藥降低併發症 維持高耐受

雙特異性抗體除被國際癌症治療權威指引 NCCN，列為第三線治療的偏好選擇建議外，推進到第二線治療的臨床試驗，也展現出亮眼的結果。李冠德醫師說，最新發表的大型臨床試驗結果顯示，針對無法接受移植者，比起傳統單用化學治療，若在第二線就合併雙特異性抗體與化療，可顯著提升整體存活期，降低 38% 死亡風險，顯示雙特異性抗體往前線推進使用之極大潛力。

李冠德醫師最後也提醒，身體在剛開始適應免疫治療時，出現細胞激素風暴症候群（Cytokine Release Syndrome, CRS）的機率較高，故相較於 CAR-T 的一次性療程，雙特異性抗體因為是分多次給藥，所以在給藥劑量上也設計成逐步調高劑量，透過漸進式加大劑量的方式，盡可能減少併發症的發生機率，但還是會建議前一、兩個療程可住院觀察，待適應後，通常病人都可維持高耐受度，此時就可採門診給藥。

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