1 00:00:00,838 --> 00:00:03,021 癌症會影響所有人-- 2 00:00:03,045 --> 00:00:06,412 尤其是那些反覆發作, 3 00:00:06,436 --> 00:00:08,422 具高入侵性、抗藥性的癌症, 4 00:00:08,422 --> 00:00:11,835 即使我們給病患做最好的治療, 5 00:00:11,859 --> 00:00:14,375 病況也毫無起色。 6 00:00:15,247 --> 00:00:18,167 分子工程 7 00:00:18,191 --> 00:00:20,839 在極微小的尺度運作, 8 00:00:20,863 --> 00:00:23,386 可以提供令人振奮的新方法 9 00:00:23,410 --> 00:00:26,338 來跟最具攻擊性的癌症搏鬥。 10 00:00:27,260 --> 00:00:29,737 癌症是一種非常聰明的疾病。 11 00:00:30,346 --> 00:00:40,283 很幸運的,我們能運用現有的藥物和手術 來有效地治療ㄧ些癌症。 12 00:00:40,627 --> 00:00:42,604 但是針對其他的癌症, 13 00:00:42,628 --> 00:00:44,860 這些治療完全無效, 14 00:00:44,884 --> 00:00:47,512 腫瘤仍舊會繼續生存或者再度復發。 15 00:00:47,536 --> 00:00:49,665 即使我們持續投放最強烈的藥物。 16 00:00:50,053 --> 00:00:54,047 我們可以把那些 非常具攻擊性的癌症, 17 00:00:54,071 --> 00:00:57,277 想像成漫畫書中的超級壞蛋。 18 00:00:57,455 --> 00:01:00,160 它們既聰明, 又善於適應環境, 19 00:01:00,184 --> 00:01:02,993 而且擅長求生。 20 00:01:03,744 --> 00:01:06,406 而且就像現今的超級壞蛋一樣, 21 00:01:06,996 --> 00:01:10,906 它們的超能力來自基因突變。 22 00:01:12,740 --> 00:01:15,682 那些腫瘤細胞內變異的基因 23 00:01:15,706 --> 00:01:20,973 能夠編譯出一種嶄新、 令人難以想像的生存模式, 24 00:01:20,997 --> 00:01:23,472 使癌細胞在歷經最好的化療之後 25 00:01:23,496 --> 00:01:25,861 仍然能夠存活下來。 26 00:01:26,789 --> 00:01:31,296 例如,癌細胞有一種基因 27 00:01:31,320 --> 00:01:39,844 能夠在藥物接近細胞還沒發揮作用之前, 讓細胞把藥物推走。 28 00:01:40,047 --> 00:01:44,283 你可以把它想像成 細胞成功地把藥物吐出來。 29 00:01:44,393 --> 00:01:47,323 這只是超級壞蛋--癌症 30 00:01:47,347 --> 00:01:49,947 眾多基因把戲中的一個例子而已。 31 00:01:49,971 --> 00:01:53,881 原因皆是突變基因。 32 00:01:54,182 --> 00:01:57,462 當我們面對一個擁有 驚人能力的超級壞蛋, 33 00:01:57,462 --> 00:02:01,534 我們需要一種 嶄新而強勁的攻擊模式。 34 00:02:01,704 --> 00:02:04,788 實際上,我們可以讓基因無法運作。 35 00:02:05,328 --> 00:02:08,669 其關鍵是一種 被稱為siRNA的組分子, 36 00:02:09,143 --> 00:02:12,746 它是一種短遺傳密碼序列, 37 00:02:13,253 --> 00:02:16,774 它能使細胞阻斷某個特定基因。 38 00:02:16,982 --> 00:02:20,557 每個 siRNA 分子可以關閉 39 00:02:20,581 --> 00:02:22,981 細胞內一個特定的基因。 40 00:02:23,292 --> 00:02:31,103 自從發現它後,多年來科學家們 都對基因阻斷器在醫療方面的應用很感興趣。 41 00:02:31,216 --> 00:02:32,934 但是有一個問題: 42 00:02:32,958 --> 00:02:35,418 siRNA 在細胞裡運作良好, 43 00:02:35,854 --> 00:02:38,472 但是如果它接觸到 44 00:02:38,472 --> 00:02:41,372 存在於我們的血液或者 身體組織中的酵素, 45 00:02:41,396 --> 00:02:43,251 它就會在瞬間降解。 46 00:02:43,769 --> 00:02:48,085 它在身體運行的旅途上 需要被包裝,受到保護 47 00:02:48,109 --> 00:02:51,179 直到抵達最終目標 --癌細胞裡面。 48 00:02:51,740 --> 00:02:54,057 所以這是我們的策略: 49 00:02:54,468 --> 00:02:58,271 我們給癌細胞一劑 siRNA, 也就是基因阻斷器, 50 00:02:58,295 --> 00:03:02,431 來抑制讓癌細胞存活的基因的表現, 接著利用化學藥物把癌細胞擊垮。 51 00:03:02,501 --> 00:03:04,179 但是我們怎樣進行呢? 52 00:03:04,764 --> 00:03:06,544 運用分子工程, 53 00:03:07,705 --> 00:03:13,773 我們可以設計出一種能在血液中 自由游走的超級武器, 54 00:03:13,923 --> 00:03:16,919 它要小得可以穿過血流, 55 00:03:16,943 --> 00:03:19,814 穿過腫瘤組織, 56 00:03:20,368 --> 00:03:24,513 微小得可以留在癌細胞內。 57 00:03:25,049 --> 00:03:26,651 為了順利完成這個任務, 58 00:03:26,675 --> 00:03:31,480 它的大小必須是 人類頭髮的百分之一。 59 00:03:32,224 --> 00:03:36,895 現在請近距離看看我們 如何製造這個奈米粒子。 60 00:03:37,146 --> 00:03:39,543 首先由奈米粒子的核心開始。 61 00:03:39,567 --> 00:03:43,367 它是一只含有化療藥物 的細小膠囊。 62 00:03:44,089 --> 00:03:47,566 那是一種真正能結束 癌細胞生命的毒藥。 63 00:03:48,152 --> 00:03:51,937 我們將會在這顆核心的周圍 64 00:03:51,961 --> 00:03:54,794 包裹一層非常薄的 siRNA 奈米膜。 65 00:03:54,818 --> 00:03:57,012 這是我們的基因阻斷器。 66 00:03:57,093 --> 00:04:00,682 因為 siRNA 是強力負極電荷, 67 00:04:00,706 --> 00:04:07,413 所以我們可以利用一層 正極的聚合物保護膜來保護siRNA。 68 00:04:07,503 --> 00:04:10,760 兩個異性電分子 因為互相吸引 69 00:04:10,784 --> 00:04:12,220 繼而黏在一起, 70 00:04:12,244 --> 00:04:14,378 並提供了一層保護層 71 00:04:14,402 --> 00:04:18,013 防止 siRNA 在血流中降解。 72 00:04:18,106 --> 00:04:19,406 我們差不多完成了。 73 00:04:19,430 --> 00:04:20,890 (笑聲) 74 00:04:20,914 --> 00:04:24,992 但是我們還要 考慮到一個大障礙。 75 00:04:25,016 --> 00:04:27,408 其實可能是所有 障礙中最大的一個。 76 00:04:27,432 --> 00:04:29,406 我們怎樣善用這種超級武器呢? 77 00:04:29,430 --> 00:04:31,984 每種優良的武器 都需要瞄準目標。 78 00:04:32,008 --> 00:04:36,073 我們要把超級武器 瞄準腫瘤內的 79 00:04:36,097 --> 00:04:38,047 超級壞蛋細胞。 80 00:04:38,071 --> 00:04:41,344 但是我們體內有一種 天然的免疫防衛系統: 81 00:04:41,916 --> 00:04:43,867 血流裡有一種細胞 82 00:04:43,891 --> 00:04:46,236 能夠辨認出原本 不存在於身體的東西, 83 00:04:46,260 --> 00:04:48,559 繼而破壞或消滅它們。 84 00:04:48,583 --> 00:04:53,019 猜猜看怎麼了?我們的奈米粒子 被視為一種外來物。 85 00:04:53,718 --> 00:04:57,817 我們要把奈米粒子 偷渡過腫瘤防護系統時, 86 00:04:57,841 --> 00:05:05,365 必須掩飾它,讓它通過 身體排除外物的機制, 87 00:05:05,563 --> 00:05:09,908 於是我們再增加 一層負極電膜, 88 00:05:09,932 --> 00:05:11,256 包圍這個奈米粒子, 89 00:05:11,280 --> 00:05:12,718 這有兩個目的。 90 00:05:13,140 --> 00:05:17,108 第一,外層是天然電荷, 91 00:05:17,132 --> 00:05:20,845 那是人體內的高水合多醣。 92 00:05:21,456 --> 00:05:26,289 它可以在奈米粒子周圍 製造一層水分子。 93 00:05:26,313 --> 00:05:30,104 這有隱形斗蓬的效果。 94 00:05:30,257 --> 00:05:32,974 這隱形斗篷讓奈米粒子 95 00:05:32,998 --> 00:05:34,604 能夠藉著血液的流動, 96 00:05:34,628 --> 00:05:37,393 移動到足以到達腫瘤的距離, 97 00:05:37,417 --> 00:05:39,556 而不會被身體消滅。 98 00:05:40,121 --> 00:05:44,513 第二,這層高水合多醣含有 99 00:05:44,537 --> 00:05:47,736 可以和腫瘤細胞 結合的分子。 100 00:05:48,190 --> 00:05:52,710 一旦結合了,癌細胞 就會吸收奈米粒子。 101 00:05:52,734 --> 00:05:57,108 現在奈米粒子就在 癌細胞的內部, 102 00:05:57,132 --> 00:05:58,805 準備展開行動了。 103 00:05:59,304 --> 00:06:01,541 好,我也有同感。出發吧! 104 00:06:01,565 --> 00:06:07,747 (掌聲) 105 00:06:08,057 --> 00:06:11,283 首先調動 siRNA。 106 00:06:12,287 --> 00:06:13,913 它需要數小時才見效。 107 00:06:13,937 --> 00:06:18,505 因為要足夠的時間去抑制 癌細胞生存基因的表現, 108 00:06:19,398 --> 00:06:23,336 我們現在已經使這些基因 的超能力無法運作。 109 00:06:23,725 --> 00:06:26,954 剩下來的是沒有 特殊防禦的癌細胞。 110 00:06:26,978 --> 00:06:29,880 接下來,化療藥物 從核心釋放, 111 00:06:29,904 --> 00:06:33,488 徹底且有效率地 破壞腫瘤細胞。 112 00:06:34,228 --> 00:06:36,565 只要我們有足夠的基因阻斷器, 113 00:06:36,589 --> 00:06:39,799 就能對付不同種類的突變, 114 00:06:39,823 --> 00:06:42,184 有機會能剿滅腫瘤, 115 00:06:42,208 --> 00:06:44,399 讓壞蛋一個也不剩地消失。 116 00:06:44,811 --> 00:06:48,737 所以我們的策略是如何進行的? 117 00:06:49,543 --> 00:06:53,504 我們利用動物測試 這些奈米結構粒子, 118 00:06:53,528 --> 00:06:57,111 運用極具攻擊性的 三陰性乳腺癌做實驗。 119 00:06:57,135 --> 00:06:59,625 三陰性乳腺癌的基因表現 120 00:06:59,714 --> 00:07:03,189 讓癌症藥物一接近它就被排除。 121 00:07:03,742 --> 00:07:08,913 通常,阿黴素是治療乳癌 122 00:07:08,937 --> 00:07:11,746 第一線療程的藥物。 123 00:07:12,178 --> 00:07:17,948 於是我們首先只投放 阿黴素來治療動物。 124 00:07:18,661 --> 00:07:20,868 腫瘤生長速度減緩了, 125 00:07:20,892 --> 00:07:22,332 但仍生長迅速, 126 00:07:22,356 --> 00:07:25,084 在兩週後,腫瘤的大小 就增加了一倍。 127 00:07:25,297 --> 00:07:29,115 接下來,我們試了 我們的綜合超級武器, 128 00:07:29,415 --> 00:07:33,827 用化療泵注射 siRNA奈米粒子, 129 00:07:33,851 --> 00:07:36,846 加上,在內核放置阿黴素。 130 00:07:36,870 --> 00:07:41,185 看!我們發現 腫瘤不僅停止生長 131 00:07:41,209 --> 00:07:43,725 而且還縮小, 132 00:07:43,749 --> 00:07:46,164 有些腫瘤甚至完全消失 133 00:07:46,188 --> 00:07:49,381 腫瘤真的復原了。 134 00:07:49,859 --> 00:07:52,670 (掌聲) 135 00:07:57,820 --> 00:08:01,628 這個方法最棒的地方是 可以個人化。 136 00:08:01,652 --> 00:08:08,008 我們針對不同的突變和腫瘤的防護機制 添加不同層次的 siRNA, 137 00:08:08,094 --> 00:08:11,379 我們也可以把不同的藥物 放進毫微粒核心。 138 00:08:11,946 --> 00:08:15,153 當醫生學習如何替病人檢測 139 00:08:15,177 --> 00:08:18,951 以及了解特定腫瘤的基因類型時, 140 00:08:18,975 --> 00:08:22,717 他們可以幫助我們 決定哪類病人 141 00:08:22,741 --> 00:08:26,309 可以受惠於這個療法 和採用哪種基因阻斷器。 142 00:08:26,410 --> 00:08:29,313 卵巢癌對我而言 具有特別的意義。 143 00:08:29,337 --> 00:08:31,310 它是一種很具攻擊性的癌症, 144 00:08:31,334 --> 00:08:34,219 部分原因是因為它通常在 病症末期才被診斷出來, 145 00:08:34,243 --> 00:08:35,690 那時候癌細胞已經根深蒂固 146 00:08:35,714 --> 00:08:38,480 而且它有多種基因突變。 147 00:08:38,566 --> 00:08:41,555 經過第一輪化療後, 148 00:08:41,579 --> 00:08:45,969 有 75% 的病人 會再次復發癌症。 149 00:08:46,333 --> 00:08:49,759 而且它通常會以 抗藥性的型態回到身體。 150 00:08:50,055 --> 00:08:51,909 惡性的卵巢癌 151 00:08:51,933 --> 00:08:54,100 是最壞的超級壞蛋之一。 152 00:08:54,124 --> 00:08:56,906 我們現在要把我們的 超級武器瞄準它, 153 00:08:56,906 --> 00:08:59,196 希望能夠將它擊潰。 154 00:08:59,375 --> 00:09:00,637 作為一個研究員, 155 00:09:00,661 --> 00:09:03,906 我通常不會替病患做臨床治療。 156 00:09:04,164 --> 00:09:12,151 但最近我遇見一位卵巢癌倖存者媽媽 Mimi和她的女兒Paige, 157 00:09:12,257 --> 00:09:19,361 我深受他們母女兩人的 樂觀和力量啟發, 158 00:09:19,495 --> 00:09:22,187 她們的故事展現了 勇氣和互相扶持。 159 00:09:23,119 --> 00:09:25,616 在活動中,我們談論關於 160 00:09:25,616 --> 00:09:27,925 治療癌症的不同科技。 161 00:09:28,355 --> 00:09:29,664 Mimi 的雙眼泛淚 162 00:09:29,688 --> 00:09:32,515 她說她了解我們 這些努力的成果 163 00:09:32,539 --> 00:09:34,749 可以讓她對下一代 充滿了希望, 164 00:09:34,773 --> 00:09:37,238 包括她的親生女兒。 165 00:09:37,449 --> 00:09:39,393 這令我非常感動。 166 00:09:39,524 --> 00:09:42,703 我們不只是做 精密的科學研究, 167 00:09:43,140 --> 00:09:46,249 還能改變人們的人生。 168 00:09:46,330 --> 00:09:49,541 這是在分子尺度中 169 00:09:49,565 --> 00:09:51,446 運用工程的力量。 170 00:09:51,470 --> 00:09:55,553 我知道在像Paige 這樣的學生,在進入職涯後, 171 00:09:55,577 --> 00:09:57,377 他們會開創很多 嶄新的可能性, 172 00:09:57,377 --> 00:10:00,431 來解決世界上的 重大醫療衛生議題—— 173 00:10:00,455 --> 00:10:05,454 包括卵巢癌、 精神疾病、傳染病 174 00:10:06,104 --> 00:10:10,045 就像化學工程已 為我開了一扇門, 175 00:10:10,437 --> 00:10:19,431 提供我世上最小的分子規模工程, 來治癒世上大規模的人類。 176 00:10:19,797 --> 00:10:20,955 謝謝 177 00:10:20,979 --> 00:10:29,539 (掌聲)