科海丹心
组织工程学家陈佩为软骨受损患者燃点希望
中大共有七支科研团队荣获香港政府「产学研1+计划」拨款，此为报道系列之二。
中大生物医学学院陈佩教授是全球软骨组织工程的先驱，25年来一直深入研究组织工程和再生医学。她希望透过研发安全、有效、切合病人需要的组织工程和再生医学解决方案，造福患有组织功能障碍的病人。
陈教授的团队钻研可供临床应用的生物工程材料，培植病人的自体组织来取代受损组织。他们开发了生物工程复杂组织，例如用于软骨再生的「骨软骨复合组织工程技术」（eOCT），其研究项目「个人化先进治疗产品（ATPs）开发——用于软骨再生治疗的工程骨软骨组织（eOCT）」已获创新科技署「产学研1+计划」资助。
陈教授与中大医学院容树恒教授带领的骨科团队紧密合作，逐步实现eOCT的发展蓝图：从概念验证到临床前评估，从手术植入eOCT的大体解剖研究到符合生产品质管理规范（GMP）的验证过程，团队现阶段在威尔斯亲王医院和伊利沙伯医院进行首次人体临床试验。
她说：「现今是进行跨学科转化研究的最好的时代。与其他国家和地区相比，本地科学家获得香港政府非常丰厚的经费和基础设施支持。」
软骨受损患者的新希望
根据《刺针》的数据，2020年全球约有5.95亿人患有骨关节炎，即由1990年以来激增132.2%。膝关节是退化性关节疾病最常见的部位，骨关节炎是其中一种毛病，会导致疼痛的疾病、肿胀和僵硬。由于软骨没有血管，一旦受伤就无法自行愈合，情况严重时，全膝关节置换术唯一的治疗方法，以人工关节取代人体关节组织。
容教授负责处理医院管理局新界东联网关节置换个案，尽管他的团队每年处理1,000宗个案，轮候名单上仍有4,000至5,000名轮候病人。他说：「随着社会迅速老化，轮候名单只会越来越长。膝关节置换术是香港最常见的骨科手术，患者平均轮候四至六年。」
要医治受损软骨，目前治疗方案主要是微骨折疗法和自体组织移植，可是病人会面临风险。如选择微骨折手术，医生会在受损软骨下方的骨头上钻小孔，但以这种方式修复的软骨的疗效不佳，并且会很快退化。自体移植是现时临床治疗的兼黄金标准，医生会摘取部分健康软骨组织（供区组织）移植到受损的软骨处，但由于自体移植供体部位受伤导致严重的副作用，例如慢性疼痛和退化，骨科医生不再提供这种手术。
容教授二十年来一直应用「基质诱导自体软骨细胞植入（MACI）」手术，透过培植患者的细胞为膝关节再生新软骨。医生将患者的细胞会放置在薄膜上再修剪，之后植入组织的受损部位，假以时日，患处会长出新的软骨。「通常需要18个月以上才能填补部分缺损部位，但陈教授研发的eOCT组织立竿见影，即时完全填补该部位。」
「再生复合软骨组织」的出现，令骨科医生单凭微创关节镜手术来修复软骨损伤，对软骨的创伤比现时的外科手术更少。「我们使用患者自身的干细胞在体外培养软骨组织，使用eOCT取代受损的组织，这项技术现已进入人体研究阶段。」陈教授说。在动物研究中，eOCT的表现已证实可以媲美自体移植。
滋养创新的土壤
她现于中大生物医学学院及教授，早年于中大取得生物化学学士学位及外科科学博士学位，并于美国麻省总医院取得激光医学博士后奖学金。在加入中大之前，她在香港大学生物医学工程课程工作。她是首位将「骨软骨复合组织工程技术」跻峰造极的组织工程科学家。
中大的创新氛围、跨领域研究文化和崭新的研究设施是她重返母校的原因。「大学重视组织工程及再生医学研究，也注重跨学科合作。相关研究领域已达致关键多数（critical mass），新成立的ATP GMP生产设施的很有前瞻性，对于组织工程研究的发展影响深远。我和容教授合作多年，很高兴大家可以协力将eOCT技术转化为首阶段的临床试验，以评估技术的安全度。」
eOCT治疗大约需时四个月，包括病患的医疗筛检、骨髓采集、运输样本到新加坡GMP生产设施、在无尘室制造eOCT、第三方实验室的品质保证测试、微创关节镜检查，以及由外科医生植入eOCT，最后是术后跟进、数据收集和分析。整个临床试验长达两年。
寻找符合香港法规的GMP设施，殊不容易。陈教授为此走遍北京、天津、上海、杭州、西安和广州等城市，却是踏破铁鞋无觅处。「由于不同地区的ATP监管法规各异，在中国内地采处理的集样本无法用于我们的临床试验。我们最终选择了新加坡的工厂，尽管其周转时间较长且成本较高。」陈教授解释道。
有赖「产学研1+计划」的资助，她将与香港生物科技研究所（HKIB）的ATP GMP中心联手创建本地制造eOCT的GMP生产设施，支持后续的临床试验，促进科研成果商业化。位于HKIB的ATP GMP中心将提供符合药物检验合作计划GMP的设施，用以生产像eOCT这类的临床级ATP，供已获审批的临床试验和治疗之用。
个人化医疗的新境界
陈教授成立组织工程实验室，藉生物工程技术研发生物材料和干细胞组织进行个人化治疗，以改善患者的生活品质，其研究兴趣包括复合组织工程、天然生物材料、类器官和类肿瘤、机械调节、细胞材料介面、多光子微加工和微图案化，以及激光医学。
她的梦想是在医疗系统内实现个人化软骨再生医学服务。「日后，人类可能会预先将干细胞储存于细胞库，万一软骨受伤，可向专门从事组织再生服务提供者订制个人化eOCT，生产自体复合组织供关节镜手术医生植入受损位置，冀望eOCT ATP有助患者迅速恢复活动能力，重拾理想的生活方式。」
为了帮助关节病患者开发更有效的治疗方法，团队克服了诸多技术和非技术限制，并且发挥软实力应对始料不及的情况，匍匐而行，推动科研前沿技术，弥补医疗需求的缺口。她说：「有些挑战足以诱发心脏病。曾经有一家外国GMP厂房鉴于当地政策突然改变，明言不会继续生产eOCT，会导致病人的样本遭丢弃，研究功亏一篑。」团队随即不惜一切代价周旋，最终事件平息了，也保护了病人的样本。她挂上一丝微笑，续说：「服务病人的心志是我们破斧寻舟的勇气。」
文／Jenny Lau
摄影／LCT
