醫華生技公司 唐建翔副總 

循環腫瘤細胞（Circulation Tumor Cells）在醫學檢測上扮演的角色：

由於癌症患者常常因為許多原因，例如未即時找到病兆、病兆位置不佳、患者不適合進行侵入性採檢等因素，造成檢體採集不易，因此增加癌症患者在檢測與追蹤上的難度。因此，採集血液等非侵入式的方式就成為最佳選擇。

然而，傳統上檢測血液中的各項生化指標，在意義與精準度上，常常可能導致結果的誤判。例如AFP對肝癌的靈敏度大約是60%、CA125對於卵巢癌的陽性率約為50%等。

血液檢測的另一個選擇，就是針對循環腫瘤細胞（Circulation Tumor Cells）進行檢測。根據台灣癌症基金會公布的資料，腫瘤大小在大約0.2公分的時候，實際上已經分裂至第22代，有10⁷顆癌細胞聚集。自1869年之後，陸續越來越多的科學文獻報導，血液中具有游離的癌細胞。因此，血液中檢測癌細胞用以作為癌症早期篩檢、治療監控、治療後追蹤等，就成為研究上熱門焦點。　

傳統循環腫瘤細胞（Circulation Tumor Cells）在技術上的缺陷：

CTC的在臨床醫學上，曾經風光一時，但是很快就因爲檢測技術上的問題而曝露不少缺點。例如檢測結果只能提供細胞顆數（甚至無法提供影像報告）、無法提供進一步的資訊（例如基因檢測結果）、無法進一步確認所抓取的細胞是否真的是癌細胞等等，這些缺點都導致CTC的檢測在臨床應用上狹促且侷限。

傳統的CTC檢測技術大略可以分為三種，主要是利用細胞大小不同進行篩選，也就是假設癌細胞體積較大，而正常細胞體積較小。第二種是利用磁珠或負向篩選系統，將血液中的正常細胞移除，僅留下非正常細胞。第三種往往是搭配微流道或是利用類似流式細胞儀的原理，將血液檢體做前處理，以增加捕捉CTC的效果。

實際上，由於CTC在血液檢體中的存量比例極低，且實際癌細胞與正常細胞往往大小相近，以及癌細胞在不同階段的蛋白質表現差異，都造成上述的傳統檢測方式結果不佳。

結合半導體與人工智能影像系統、分子病理與精密機械，精準捕獲與分析循環腫瘤細胞（Circulation Tumor Cells）:

此CTCs全自動化檢測系統（Nano CAST System），是利用半導體晶片做表面化學修飾與半導體蝕刻，搭配微流道設計，做出類似高密度、高比表面積，類似海葵觸手的生物芯片。不但能捕捉血液中的異常細胞，針對簇狀（cluster）聚集的細胞團塊，也可以抓取下來（傳統大小篩的方式，會因為細胞篩的壓力造成細胞團塊破裂）。

抓取細胞的半導體生物晶片，藉由自動化軟體與人工智能影像辨識，藉由細胞型態與分子病理等表面蛋白質表現，進行自動化分析。拜半導體成熟工藝之賜，所有細胞都能即時計算出細胞/細胞核大小、長度等等資訊，以及細胞在晶片上的絕對位置（座標軸方式呈現）。藉此特性，精密機械手臂（設備名稱：Cell Picker I）可以擷取晶片上捕捉到的癌細胞，或者用螢光原位雜合技術（Fluorescence In Situ Hybridization, FISH）、微陣列 (microarray)與次世代定序(Next Generation Sequencing, NGS) 進行基因分析。目前該系統已經取得多國20多項專利，且發表多篇國際期刊。於去年底與今年初，陸續代表台灣獲得美國2023 CES Innovation Award（在美國拉斯維加斯舉辦），以及摩根大通（J.P. Morgan）舉辦的2023 RESI Innovator's Pitch Challenge（在美國舊金山舉辦），擊敗全球六十多個挑戰隊伍，勇奪全球第二名的佳績，受到台灣國科會的點名讚揚。此外，該設備已獲得台灣衛福部頒發的醫療器械許可，成為癌症檢測上的利器。　

CTCs檢測平台(Nano CAST System)優勢

1.非侵入性檢查，可重複取樣，例如癌症預後追蹤，需長期監控等應用。

2.無副作用。

3.比起傳統影像醫學技術，成本低且等待時間更短，幫助病人更早做決定。

4.實際臨床實驗驗證證據顯示，靈敏度及準確度高，與多家醫院進行卵巢癌、肺癌、子宮內膜癌與肝癌等臨床試驗。相關結果也發表於國際期刊上。

                 圖一、細胞擷取儀（Cell Reveal）     圖二、人工智能影像分析系統（Cell Analysis Tools）

　

圖三、Cell Picker I

　

儀器官網：https://www.cytoaurora.com/

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