「外泌體」是細胞分泌的奈米囊泡。在1980年代，人們發現其作用為細胞廢物的儲存機制。然而，近年來科學家發現外泌體實際上包含許多元素，如核酸、蛋白質等，相當於細胞間信息傳遞的信使，並且是用於疾病早期檢測的生物標記。由於外泌體具有低免疫原性、低細胞毒性及穿越生理屏障的能力，使其成為基因治療及小分子藥物精準醫療中的新星。全球各國積極參與外泌體研究，而相關研究在2013年榮獲諾貝爾生理學或醫學獎。
2017年，時任國立陽明大學生物藥學科學研究所教授、現任國立陽明交通大學藥學院副院長的黃奇英博士，正在尋求突破大型製藥公司脂質奈米顆粒（LNP）技術專利的途徑，為台灣開創mRNA核酸藥物及精準醫療的研發與製造的新道路。在此期間，黃博士偶然在美國的一場研討會上巧遇俄亥俄州立大學化學與生物分子工程系榮譽教授、Helen C. Kurtz講座教授李利（Ly James Lee）博士，為他後續的研究開啟了新的契機。
優先考量未滿足的醫療需求
當時，李博士和俄亥俄州立大學的研究團隊已成功開發出「組織奈米轉染（TNT）」奈米晶片技術，能透過微電流將RNA或DNA輸入細胞中，以調節細胞機制（如抑制或刺激細胞增長）。該技術還可刺激細胞釋放功能性外泌體來治療疾病。李博士與黃博士在學術理念上有著相似的願景，因此黃博士邀請李博士加入陽明交通大學的研究團隊，並藉由台灣教育部的「玉山學者計畫」正式啟動外泌體研究計畫。
來自台灣的李博士表示：「台灣擁有強大的半導體技術，我希望能在台灣持續進行生物晶片研究。或許這項技術未來能成為台灣的世界領先技術之一。」黃博士提到，陽明交通大學非常幸運能邀請到李博士加入團隊並從事外泌體研究。然而，該計畫挑戰重重，因為一切對團隊來說都是全新的。黃博士進一步說明：「從設備和耗材到人員培訓，我們都是從零開始。李博士甚至私人出資資助部分研究經費！」除了先鋒性研究的艱難，選擇「研究課題」也考驗著研究團隊的智慧。李博士指出：「我們研究的方向是基於我和黃博士的共同興趣，即滿足未被滿足的醫療需求！」因此，研究團隊最終聚焦於胰臟癌，因胰臟癌在台灣被認定為「最致命的癌症」，生存率低，且比肺癌和乳癌等常見癌症更難用現有的靶向藥物治療。
黃博士指出，選擇胰臟癌的第二個原因是台灣胰臟癌醫學研究社群的團結性。從基隆長庚醫院、台北榮民總醫院、中山醫學大學、成功大學附設醫院到中央研究院，各機構都願意共享胰臟癌案例等研究資源作為臨床樣本。有了這些支持，陽明交通大學研究團隊可以無縫進行檢測、診斷和治療方面的研究。台灣地理小、方便組隊並專注於共同研究，成為一個獨特的優勢。
胰臟癌精準醫療的重大突破
李博士分析道：「癌症治療中最具挑戰性的部分是『靶向性』，即將藥物準確送達目標位置，以有效攻擊癌細胞。藥物載體如脂質奈米顆粒（LNP）在穿透生理屏障到達腫瘤方面面臨困難，且可能引發免疫排斥反應。病毒療法則具有更高的毒性風險。因此，外泌體或許是精準治療的更佳解決方案。」
因此，陽明交通大學的外泌體研究團隊利用李博士開發的奈米轉染技術，大量生產攜帶高劑量RNA的工程化外泌體。這些外泌體在表面經過人工改造，具備靶向蛋白和人源化單株抗體，能深入穿透胰臟癌組織，通過雙重靶向精準攻擊癌細胞，從而有效抑制腫瘤並延長實驗鼠的生存率。該研究成果於2023年10月發表於《Nature Communications》。李博士強調，許多腫瘤化療在初期有效，但隨著時間推移，癌細胞會逐漸增強，變得更具抗藥性。最終患者需要逐漸增加化療劑量，或轉向效果更強但副作用較大的化療藥物。為此，陽明交通大學的主要研究任務是利用攜帶高劑量RNA的靶向性外泌體來延緩甚至減少癌細胞的生長，從而降低其抗藥性。隨後再輔以低劑量的溫和化療來消滅已被控制的癌細胞。實際上，許多複雜疾病的治療依賴於綜合療法，如基因治療結合放療、手術和化療，以減少患者的副作用。
經分析大量台灣和美國的臨床案例後，陽明交通大學的外泌體研究團隊於2024年1月在《Advanced Science》發表了另一篇研究論文。論文指出，缺乏早期診斷是胰臟癌高致死率的原因之一。利用生物晶片來測定外泌體中兩種生物標記物Glypican 1 mRNA和膜蛋白的表現變化，有潛力用於胰管腺癌的早期篩檢及晚期胰臟癌患者接受化療後的預後評估。
產學資源整合與合作
秉持著「滿足未被滿足的醫療需求」的初衷，黃博士與李博士積極推動成立陽明交通大學外泌體研究基地，旨在將研究範疇從癌症拓展至更多領域。
「陽明交通大學的技術平台非常適合進行罕見疾病的研究，例如法布瑞氏症和運動神經元疾病。」黃博士表示，「我們對急性呼吸窘迫綜合症的研究正在進行中，包括肺炎和肺纖維化，並且希望能在下一次類似新冠的疫情爆發時，提供最新的治療。此外，我們正與亞東紀念醫院合作，推動以外泌體為基礎的老年退化性關節炎綜合治療。」
李博士補充道：「為了滿足超高齡社會中對精準再生醫學的需求，我們還計畫研發針對阿茲海默症的外泌體鼻噴劑。其他應用，包括夜盲症、乾眼症、因基因缺陷導致的聽力損失，以及傷口修復或燒傷治療，也將是外泌體中心未來的重點研究方向。」
黃博士對台灣外泌體研究的前景充滿信心。2018年，台灣在該領域的全球排名為第22位，但黃博士希望通過成立新研究中心，將台灣推進至全球前十名。這不僅能吸引更多學生和專家加入陽明交通大學的研究團隊，還能促使產業專注於臨床研究，最終造福更多患者。通過各學院和研究機構間的合作，以及產官研資源的整合，黃博士期望打造「全球台灣」團隊，使台灣成為世界領先的外泌體研究、發展和國際聯網的重要基地。
