iR-WPK辨識 10癌現形
【記者鍾佩芳/台北報導】 2020/10/21

國家同步輻射研究中心在科技部指導下,配合政府「深化生技醫療產業與精準醫療」的政策,開發了獨步全球的「紅外線蠟吸附動力學影像數位技術」(Infrared Wax Physisorption Kinetics,iR-WPK),只要六~十五分鐘,就可以從病理組織切片及細胞樣品上變異的醣衣辨識癌細胞,此法可檢測結腸癌、乳癌、胃癌、口腔癌、卵巢癌、子宮頸癌、前列腺癌、皮膚癌、神經內分泌瘤及神經膠質母細胞瘤,多達十種癌症。甚至是良性到惡性之間的過渡階段︱癌前病變,皆可一覽無遺,且已獲得臺灣、日本、美國及歐盟等多國專利,同時專利也非專屬授權及技轉給台灣廠商。

iR-WPK技術目前已進入臨床驗證階段,包含高雄醫學大學附屬中和醫院、新竹馬偕紀念醫院、國立成功大學醫學院、台南奇美醫院、及林口長庚紀念醫院等,皆與國輻中心合作進行癌症篩檢的臨床驗證。不久之後,民眾就能夠享受這項最新的科技。

人體細胞表面覆蓋著大量的「醣分子結構」,如同裹著一層醣衣,這層糖衣是細胞與外界溝通的重要橋樑。細胞在癌化的過程當中,這層醣衣會產生結構變異,進而造成細胞的功能失調,最終導致人的死亡。因此這層糖衣可作為辨識癌細胞的標記,當糖衣開始出現結構性變化時,就是一個罹癌的重要警訊。

目前醫學上常用的癌症篩檢技術,包含組織病理分析法、質譜學法與酵素連結免疫吸附分析法,這些方法的前處理程序複雜,測定時間需數小時到數天,檢測結果也常有偽陽性與偽陰性等問題,而且這些方法都是破壞性檢測,一旦分析過程失敗,就必須重新採集細胞組織。

國輻中心副研究員李耀昌表示,iR-WPK技術有別其他檢測方式,首創以石蠟及蜂蠟作為顯影劑,來標示穿著變異醣衣的癌細胞,再利用同步輻射紅外光,以非破壞性檢測的方式掃瞄癌細胞,六~十五分鐘就可以揪出零期的癌症及癌前病變。此外,iR-WPK這項快速且自動化的影像數位技術,解決了傳統檢測方法的耗時、人工判讀及破壞檢體等缺點,在今日智慧醫療產業極具潛力和競爭力。

不僅如此,李耀昌副研究員開發一套「智能病理影像分析軟體」(iPathologist),將iR-WPK技術所觀察到的紅外線病理影像,以該軟體進行分析,協助醫師在手術進行中,可以及時且快速的獲得組織病變資訊,給予癌症病患最佳的處置。iPathologist未來將結合大數據資料,提供醫師制訂治療策略與預後的預測,以人工智慧的方式輔助臨床病理的分析和判讀,提升診斷的準確性和及時性,藉此降低醫療成本。

iR-WPK技術不僅可以篩檢癌症,還可以運用在腎臟病的診斷和預後評估。台灣長久以來有洗腎王國之名,而慢性腎臟病每年花掉健保高達五一三億元,蟬聯十大國病首位。由國輻中心李耀昌副研究員所領導的國際研究團隊,目前正與林口長庚紀念醫院、英國倫敦帝國學院共同合作,積極開發iR-WPK技術在免疫性腎炎的治療和腎臟移植後的預後評估,成果將有助於慢性腎臟病防治,並進一步推廣和提升此項技術在預防醫學及國際醫療市場的競爭力。透過「精準醫療」策略,偵測疾病風險,並進行疾病預防、健康促進與早期治療,是台灣打造接軌全球生物及醫療科技產業重要關鍵。