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2022-08-15利用3D病理影像全面提升精準診斷 捷絡生技執行長林彥穎專訪 488 期

Author 作者 李依庭/本刊副總編輯。

*本文由元利儀器贊助,《科技報導》獨立製作。*
(本篇照片皆由麥靜芸攝影)

「病理檢測」是癌症治療過程中很重要的診療環節,可以讓醫生確認患者的癌症期數以及後續的診斷方向,更是影響往後病患治療的關鍵。近年來除了醫院常用的石蠟切片等2D染色技術之外,醫學影像技術更是全球科研單位亟欲開發的目標。位於新竹生物醫學園區的捷絡生物科技公司(JelloX Biotech Inc.,簡稱捷絡生技)是一間以3D病理影像支援精準醫療診斷的公司,主要透過3D立體組織技術和3D病理分析軟體,更全面的分析病患檢體,期望能藉此提升癌症診斷的精準度。

在約定來訪的午後,走進捷絡生技位在新竹生醫園區的大樓,首先映入眼簾的是一條如同小型展示間的長廊,裡頭展示著許多2D、3D影像相關成果,「這個展示間是由OLYMPUS與捷絡合作展示,我們希望大家在這棟大樓經過這裡的時候,可以抬頭看一看這些OLYMPUS與捷絡合作的影像成果,更加了解3D影像技術。」捷絡生技執行長林彥穎熱情地向我們解釋。

捷絡生技執行長林彥穎。

建立3D病理影像技術

傳統的病理檢測,主要是將患者體內切除出的腫瘤檢體做成切片,再進一步利用各種生物標記(biomarker)染色,讓醫生可以從這些染色玻片中診斷出病患的病況。不過,因為腫瘤組織的異質性,加上整塊組織型態差異性大,只單靠某一切面擷取到的資訊可能不足以代表整體組織的狀況,使得傳統的2D染色玻片在檢測上有它的極限。「如果能夠結合3D影像技術,我認為一定可以發現更多細微的特徵。」林彥穎說道。

「一般的組織切片只能看平面的,再加上組織檢體不是透明的,沒辦法讓可見光穿透,代表也沒辦法看到組織底下的情況。」因此,捷絡生技嘗試利用特殊試劑讓整塊立體組織透明化,進一步獲得整個組織檢體的資訊,「我們使用立體組織塊當作檢體,再利用特殊溶液來調整檢體的折射率,當組織折射率和溶液的折射率一致時,肉眼看起來組織就像透明的。」技術長林宇捷表示。

這項特殊技術不僅能夠讓組織變透明,得以拼湊出立體組織的影像外,重要的是它能在不破壞組織蛋白質或其他成分的前提下,提供整塊立體組織的病理資訊。林彥穎以101大樓為例,「你可以這樣想像,2D就像是希望用101的一樓平面圖來代表整個101大樓的形狀,這很困難;那3D技術就可以真正反映出這棟大樓的結構跟形狀。」林彥穎接著說,「以前我們是拿101大樓的一樓平面圖但希望能取得五到十樓的資訊,或是想知道七、八樓到底住了多少人,那現在我們有了整棟樓的架構,就可以先從形狀上大致看到五到十樓的資訊,再來進一步觀察每一樓層準確的人口分布。」

技術長林宇捷也分享他們與臺北榮民總醫院(簡稱臺北榮總)的合作案例,曾發生醫院病理部透過傳統檢測發現某患者腫瘤上的特定蛋白表現量低,評估此患者不適合進行某項免疫治療,但後來該名患者自費用藥後卻發現效果良好。為探究原因,進一步將此患者的檢體進行3D影像檢測後,發現原來是該蛋白質在腫瘤上分布不均勻而導致判斷誤差,「腫瘤本來就是一種異質性的檢體,平面檢測只能看到腫瘤1%的資訊,沒辦法看到腫瘤的全貌,但在使用了3D立體組織技術檢測後,可以看到其它99%或更多、更完整的資訊,對於病人後續的治療跟用藥規畫就可以更精確、更有幫助。」

捷絡生技與OLYMPUS 共同建立的3D 病理影像成果展示長廊。

讓組織檢體一塊多用

另一方面,林彥穎也提到這項技術的一項優勢,相較於傳統染色玻片的不可逆檢驗法,使用3D立體組織技術檢測過後的組織塊不僅可以再進行傳統玻片染色,該組織甚至還能再應用於基因檢測或次世代定序(next generation sequencing, NGS)等各式各樣的檢測分析中。「我們的3D立體組織技術是檢測做完之後,還可以再把這塊組織拿去跟現在已經在臨床施行多年的各種檢測技術做結合,成為一個整合病理資訊的平臺。」林彥穎補充說明。相較於以往依靠平面檢體檢測的方式,以體積為檢測的技術更能夠準確確認病理特徵,不僅是精準醫療的範疇,更是未來醫學上的趨勢。

創立捷絡生技

追溯起成立捷絡生技的原點,從實驗室出身的林彥穎表示,當初這項3D影像技術是由清華大學腦科學研究中心主任江安世主導研發,待技術純熟後才技轉並成立這間公司,「實驗室的工作非常有趣、變化也很大,但是我們希望對於整個社會有更大的貢獻,所以決定把研究落實到產業中。」研究團隊基於將此技術產品化、應用在醫療產業中的概念開設了捷絡生技,而商業推廣也是一個很重要的過程。

該如何將原本在實驗室的研究,轉變成一種商業模式?林彥穎也提出階段性目標,「第一階段是輔助醫院的實體玻片數位化,並將數位化後的影像儲存到一個中央伺服器;第二階段再透過同一個平臺將2D技術升級到3D影像技術,未來醫生就能從我們整合後的這整套系統中,即時取得他想要的病理資料。」更希望能因此協助臺灣各大醫院將傳統病理資料轉化成數位賦能〔註〕。

〔註〕將數據整合並全面數位化,以提高生產效能或落實管理升級。

與國際大廠的合作

這項概念提出,也吸引了OLYMPUS、羅氏(Roche)、Intel等國際大廠與捷絡的合作,而OLYMPUS的代理商元利儀器,也在去(2021)年與捷絡生技攜手建立了JelloX OLYMPUS影像展示中心。「影像展示中心的成立,是希望幫助臨床醫生知道我們在做什麼。」對於臨床醫師來說,基礎研究中的臨床前動物或細胞實驗結果可能較難以想像,因此這個影像中心就是為了幫助各個醫院、醫生更加了解3D影像的概念,也讓他們可以想像如果未來他們使用了這些影像技術平臺可以得到哪些資訊、如何讓他們的病患可以得到更好的治療,克服他們在疾病上的困擾。

比起其他光學儀器公司,林彥穎坦言OLYMPUS在醫療產業的熟悉度高,「以醫學相關的光學設備來說,OLYMPUS是全球最大的,占全球六、七成,內視鏡設備可能占全球八成,在臺灣可能高達九成五。」所以,捷絡生技也希望能借助OLYMPUS在病理光學影像上的經驗,推廣3D病理影像技術平臺。另外,捷絡生技也會定期和OLYMPUS研發團隊相互討論、交流,期望透過長期且多元的合作,將3D病理影像技術拓展到國外,「我們也希望藉由與國際大廠合作的機會,讓國內高水準的醫療知識跟生命科學的成果拓展至全世界,讓臺灣躍升國際。」

JelloX OLYMPUS 影像展示中心。


「很多研究都是在以前實驗室做出來,要怎麼讓它能產品化並持續發展,是一個很大的挑戰。」談起創業這條路,林彥穎這麼說。而要建立一間公司也不能只有技術,還有很多法規、人員問題等內外細節要注意。所幸在獲得許多人和廠商的支持和幫忙之下,捷絡生技目前已掌握了多項的專利技術,更於今(2022)年3月更在169隊生醫公司或學研團隊中脫穎而出,榮獲德國百靈佳殷格翰(Boehringer Ingelheim)國際藥廠的新創獨角獸Grass Roots支持計畫,潛力深獲認同。



JelloX OLYMPUS 影像展示中心裡正在進行影像處理的共軛焦顯微鏡。

未來發展與目標

除了前面提到的臺北榮總,捷絡生技目前也和臺大醫院、林口長庚醫院、奇美醫院、高雄醫學大學附設醫院、馬偕醫院等醫療單位進行合作。近期更與國立臺灣大學醫學院附設醫院新竹臺大分院開啟一項全新計畫,預計協助醫院整理內部病理影像,希望能進一步整合2D和3D病理影像,建立一套完整的臨床人類檢體病理影像系統,協助相關的國內廠商更便於進行法規認證。

林彥穎表示,臺灣不管是在醫學或生物領域的發展,其實在國際上都有不錯的口碑和聲望。讓這項技術不只能在臺灣應用還可以被全世界看見,是捷絡未來的目標。「帶著臺灣良好的醫療技術和影像平臺前進東南亞國家,幫助他們提升整體的醫療水平,帶動東南亞的醫療發展,甚至也能和日本或韓國等鄰近國家做醫學上的合作和交流。」

隨著病理流程的數位化,3D光學影像即將成為下一個醫療世代的發展趨勢。林彥穎也期許捷絡能邁向國際化和全球化,將這套3D立體組織技術和3D病理影像分析軟體傳播到世界各地,提升臺灣醫療在國際的能見度。

  

捷絡生技各項專利證明書和獲頒的各式醫療生技獎項。