生物資源暨農學院動物癌症醫學研究中心成立

本文收錄於臺大農業推廣通訊雙月刊80期

文/國立臺灣大學獸醫學系 廖泰慶專案計畫助理教授

壹、緣起

隨著台灣居民的生活水準提高,民眾愛護及照顧動物的意識也跟著高漲,台灣寵物的數量也因此逐年增加,再加上寵物營養的改善、施打疫苗的普及,以及動物醫療水準的不斷提升,台灣寵物的壽命也與人類一樣逐年延長,因此也與人類一樣必需面對許多老年常見的疾病,例如癌症等等;而事實上近幾年來,癌症除了是台灣人民的首要死因之外,也已經成為寵物(犬、貓等)死亡的重要原因之一;因此,針對動物癌症醫學的研究相對的也變成重要的研究課題。

根據瑞典的研究報告中指出,在該國35萬有保險的犬隻中,2005年死亡率約為4%,癌症居死因的首位(約18%),其中又以乳癌的發生率最高(每一萬隻犬有111例);英美兩國的統計數據更為驚人,畜養的家犬有23%會死於癌症,若僅計算10歲以上的家犬,則更有高達45%會死於癌症;另一篇報告也指出,癌症居犬(40%)及貓(32%)死因的首位;另外,在美國紐約州的研究報告也發現,過去四年中犬癌症發生率增加高達150%,而每10萬隻罹患癌症的犬隻中有166隻是屬於惡性腫瘤的病例,其中更只有5%可存活超過一年。臺灣目前雖然沒有正式的統計報告,但就本校獸醫專業學院部分病理解剖報告(約送檢病例數的四分之一)的統計顯示,過去12年來送檢的1,548個犬外科病例中,有1,167個病例(75.4%)被診斷為腫瘤,顯示台灣犬隻罹患癌症的比率亦相當高;而這些腫瘤中以皮膚及軟組織腫瘤(42%)占最多,包括肥大細胞瘤(Mast Cell Tumor)、黑色素瘤(Melanoma)、皮膚型淋巴瘤(Cutaneous Lymphoma)及組織細胞瘤(Histiocytoma)等等,其次為乳房腫瘤,占29%,其他如造血淋巴細胞腫瘤也是台灣犬隻常見的腫瘤之一。

圖一、臺大動物癌醫中心揭牌留影紀念

國立臺灣大學是具有動物醫學、醫學、生命科學及其它應用科學等各類研究專長的綜合性大學,為整合臨床與基礎動物醫學,提供動物更好的癌症醫療品質,以及研究動物癌症醫學相關之課題,兼且作為人類癌症醫學的研究素材,經過多方整合與大家的戮力合作下,籌備多時的「臺灣大學動物癌症醫學研究中心」已於2010年1月14日正式揭牌運作,聘請獸醫專業學院朱瑞民教授擔任中心主任。該中心為一功能性的整合運作機構,乃由生物資源暨農學院整合獸醫專業學院相關系所與單位之人力與資源,加上本校醫學院、牙醫專業學院及生命科學院等單位的大力奧援而成立;這不僅是我國第一個整合臨床動物醫療及基礎動物醫學的研究中心,在亞洲也是首創。

貳、動物癌症醫學研究中心的組織架構及任務

圖二、任務編組及組織架構

該中心之任務編組及組織架構如上圖所示,而各分組之任務如下述:

一、基礎研究組

本組之任務規劃包括兩個方向:一為進行動物癌症醫學之基礎研究,並作為研究人類癌症致病機制的一種參考;其次為建立原發性動物癌症及人類癌症之實驗動物模式,並提供協助或接受委託設計或進行實驗動物試驗工作。

(一) 癌症致病機制及新治療方法之基礎研究

擬以分子生物學、細胞生物學、免疫學等等各種研究方法,進行癌症致病機制、特定腫瘤標記分子之研究以及新治療方式、治療藥物之研發,以作為未來改善動物醫療之依據;此外部分針對與人類癌症致病機制或表徵相似之動物癌症的研究成果,也可作為研究人類癌症致病機制的參考。成立初期的研究將著重於幾種動物常見的原發性腫瘤如皮膚及軟組織腫瘤(包括Mast cell tumor、Melanoma、Cutaneous Lymphoma及Histiocytoma)、乳房腫瘤及造血淋巴細胞腫瘤,以及與人類癌症致病機制或表徵近似的動物癌症,如骨肉瘤、乳房腫瘤等等,未來可擴展至其他各種動物癌症疾病的研究。

(二) 提供癌症醫學研究適當的實驗動物模式

本組之研究人員除可針對各種動物或人類癌症之實驗動物模式進行研究及分析外,亦可提供協助或接受委託設計各種癌症相關研究之實驗動物試驗;同時本中心具有因應不同需求之實驗動物飼養房舍,可提供試驗所需之實驗動物飼養空間,並可提供協助或接受委託進行實驗動物試驗。

二、動物癌症流行病學組

本組之主要任務規劃有三:一為提供動物組織免疫化學染色服務及動物癌症病理專業分析;二為建立我國動物癌症登記制度,以作為提昇動物癌症醫療及研究之基礎;三為進行動物癌症流行病學的相關研究及分析。

(一) 組織病理學服務

本組研究成員具有專業的組織免疫化學染色技術及動物病理學分析背景,除可提供一般組織病理切片服務及組織病理學判讀外,亦可提供各種特定的動物表現分子或腫瘤標記分子之組織免疫化學染色服務,更具有「數位式組織切片影像分析系統」,可將組織病理學及組織免疫化學之結果數位化,作為成果發表及教學之用。

(二) 全國動物癌症登記

參考衛生署國民健康局建立之癌症登記制度與國外仍在運作之「動物癌症登記網站」如Cancer Registry and Surveillance System for Companion Animals (Cornell University), Norwegian cancer project或VetCancer Registry等,建立我國之動物癌症網路登記制度;初步將由臺灣大學附設動物醫院開始,之後邀請其他大學之獸醫教學醫院加入,並逐漸擴及開業之獸醫師;登記內容將包括動物本身的各種資訊(品種、體重、年齡……等)、診斷依據(臨床症狀、病理及實驗室檢驗數據、影像醫學報告……等)、治療過程(手術切除、化療、放射線治療……等)及預後等等,未來加入登記制度之獸醫師可藉由登記網頁瞭解及學習各種動物癌症之診斷依據及治療方式,並藉由本網站與其他獸醫師進行交流。

(三) 動物癌症流行病學研究

藉由各種方式收集我國動物癌症發生的種類、性別、部位、品種、地域分佈情形及醫療狀況等等資料,探討及研究各種動物癌症在我國發生的情形或傾向,並分析這些癌症發生的可能外來因子(如飲食、環境汙染等等)及內在因素(如基因等等),以作為我國動物癌症醫學研究的參考,並與國際的相關研究作比較分析。此外,藉由與人類癌症流行病學資料的比較分析,應可協助確認外來因子對癌症生成的影響,更進一步推廣動物癌症預防醫學的概念,以提升我國動物的福祉。

三、臨床試驗組

本組研究之主要任務規劃如下:一為研發新的動物癌症治療流程或組合,以及協助或接受委託進行動物臨床癌症病例試驗治療(Clinical trial);二為研發動物癌症的快速診斷技術,並提供適當的動物臨床檢驗服務。

(一) 臨床試驗

本組研究人員擬由現行或新研發出來的動物腫瘤治療流程及藥劑中,研發出新的治療組合或用法,以改善動物癌症治療情形;新開發之癌症治療方式或藥物,在完成囓齒類實驗動物試驗後,本組的研究人員可協助設計臨床試驗流程,並篩選適當的動物臨床癌症病例,作為試驗性治療的對象;在試驗性治療過程中,本組研究人員也可提供試驗病例完整的醫療服務,收集並整理試驗病例完整的生理參數等等,以作為試驗的成果評估參考。

(二) 臨床病理檢驗

研究各種動物癌症的特定表現分子或表徵,用以研發或改進各種動物癌症的診斷技術,進而提高腫瘤篩選的準確性及節省篩選的時間;並提供各種動物之血液化學檢驗服務,並可利用流式細胞分析儀,即時分析各種動物細胞的表現抗原。

四、國際合作暨教育推廣組

本組為本中心之主要對外窗口,主要任務規劃有三:一為建立與國外動物癌症醫學研究及教學機構進行國際合作的管道,其次為辦理研討會及獸醫師再教育課程,以提升國內動物癌症醫學研究及醫療水準,最後則為提供本中心研究人員適當之行政支援。

(一) 國際合作

積極洽詢、與國外動物癌症醫學相關研究及教學機構建立合作、互訪與學術交流的機制,目前將先鎖定參與美國國家癌症研究所(National Cancer Institute, NCI)所屬的癌症研究中心(Center for Cancer Research, CCR)下的比較腫瘤學計畫(Comparative Oncology Program, COP)的十餘所美國大學獸醫學院,繼而尋求其他國家或地區的動物癌症醫學相關研究及教學機構的合作。

(二) 動物癌症醫學的教育

邀請國內、外癌症醫學相關之研究學者及專家,不定期舉辦學術研討會及獸醫師教育課程,互相交流,以刺激臺灣動物癌症醫學研發之能量,更希望台灣獸醫師的醫療技術與生物醫療科技研發串連,並與國際的生技產業脈動接軌。

(三) 行政支援

協助本中心研究計畫與成果的整合與管理,對外協助中心研究人員申請研究計畫,對內提供中心研究人員行政支援,如將本研究中心研發出之醫藥產品或醫療技術,進行專利申請及產品登記,以確保本中心之研發成果,更進一步將研發成果作計畫性推廣,以增進動物健康。

参、現有研究成果

本校動物癌症醫學研究中心近年來對寵物貓、狗的頭號殺手,亦即癌症的研究有許多國際性的新突破,本校於1月27日召開記者會發表動物癌醫中心治療犬惡性口腔黑素瘤和診斷乳房惡性腫瘤兩項重要的新發現。

圖三、臺大動物癌醫中心主要師資陣容與校長和生農學院副院長合影

一、治療犬惡性口腔黑色素瘤之新發展

圖四、治療犬惡性口腔黑色素瘤之新發展圖表

犬口腔黑色素瘤是一種轉移快速、致死性高、與高度侵略性的腫瘤,占犬口腔腫瘤的30-50%,而且70-80%的機率為惡性,傳統的治療方式包括手術、放射線和化療,對較為惡性的腫瘤療效有限,治療後存活的時間僅3-6個月。動物癌症醫學研究中心發表“治療疫苗“研究,如果合併手術切除及疫苗治療,病犬(第三期)平均存活時間可自只接受手術切除的二點七個月延長至八個月,最長可達十個月以上(圖四之圖一)。是一項極具重要性的研究成果。

該中心主任朱瑞民教授表示,此項疫苗可以激發病犬的免疫力,殺死腫瘤細胞,抑制其生長,同時可降低腫瘤轉移率,明顯改善罹病犬的生活品質。更重要的是,該療法亦可明顯降低腫瘤復發和遠端轉移(圖四之圖二),而且對犬隻幾乎沒有臨床可見的副作用。

根據研究顯示,犬口腔黑色素瘤的發生率占所有惡性腫瘤約4%,卻占口腔腫瘤的30-50%,而且70-80%的機率為惡性。黑色素瘤快速轉移,故預後差。目前的治療方式,包括手術切除、放射線和化療,對較為惡性的腫瘤療效均很有限,治療後存活的時間僅3-6個月。

動物癌症醫學研究中心研究團隊所發展出的新型疫苗可有效治療犬口腔黑色素瘤,此疫苗為樹狀細胞融合黑色素瘤所製成之“治療疫苗”,可以激發病犬的免疫力,毒殺腫瘤細胞;同時還可降低腫瘤轉移率,改善犬的生活品質,並延長病犬的生命。目前已針對臨床上極度惡性之口腔黑色素瘤22例,使用此疫苗配合手術進行治療,效果明顯,是目前治療犬口腔黑色素瘤較佳選擇之一,未來將進一步改善此療法,發展更有效的犬隻〝專一性〞癌症治療疫苗。

圖五、朱瑞民主任報告本動物癌醫中心的新發現

二、預測犬乳房腫瘤之新突破

乳房腫瘤是母犬最常見的腫瘤,占母犬腫瘤的50%以上,動物癌症醫學研究中心研究團隊發表鑑定犬乳房腫瘤的突破性成果,可以準確診斷乳房惡性腫瘤的比率高達85.7%,對乳房腫瘤轉移的準確率則高達87.5%,將有助於犬乳房腫瘤的判斷和治療。

動物癌症醫學研究中心主任朱瑞民教授表示,目前犬隻死於癌症者已占所有死因之27%,高居犬隻死因之首位,其中源自乳房組織者占所有母犬腫瘤的52%。最常發生犬乳房腫瘤的年紀為10~11歲,在此年齡之母犬超過70%為乳房腫瘤。因此針對犬乳房腫瘤的相關研究在臨床動物醫學上是極為重要的一環。

朱教授研究團隊首度發現G0709基因與犬乳房腫瘤的良、惡性有密切關係。此基因在良性腫瘤的表現量極低,卻在惡性腫瘤中顯著上升,而且在腫瘤發生轉移時更加升高(圖六之圖三)。同時,該基因表現量高時,病犬的存活時間則大幅縮短(圖六之圖四)。此基因診斷惡性腫瘤的準確率可高達85.7%,腫瘤轉移的準確率亦高達87.5%。因此,此一基因十分適合應用於鑑定犬乳房腫瘤的良、惡性及轉移與否,臨床上可發展為診斷的依據之一。未來將進一步探討G0709基因是否可以應用於診斷其他哺乳動物,以及能否作為標靶治療之基因目標。

圖六、預測犬乳房腫瘤之圖表

本校動物癌症醫學研究中心指出,小動物癌症分子診斷研究目前並不普遍,該中心是亞洲同性質唯一的研究中心,此一研究成果植基於與臺大基因體中心合作,使用基因微陣列晶片的研發結果。該中心希望借重分子生物技術提升動物癌症早期診斷的能力,作為提供選擇治療方式的重要參考數據。

圖七、臺大動物癌醫中心團隊研究人員

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