現職
新加坡國立大學癌症科學研究中心
Principal Associate
新加坡國立大學醫院婦產科婦癌部門 醫師
研究專長
上皮細胞可塑性對於癌細胞「幹細胞特性」 與腫瘤生長及轉移的重要性。
本月份專訪，我們請到新加坡大學的黃韻如老師和我們分享她的學思歷程，身兼研究與臨床醫師的視野，為我們剖析了目前癌症轉移在轉譯醫學上的進展與見解。雖然身處新加坡，但卻掛念著並鼓勵台灣年輕的科學家，透過本期的報導，希望能讓讀者有不一樣的思考角度。
對科學的興趣從來沒有遠離
回想小學六年級時，第一次參加科展，當時的題目是不同濃度的醋酸對於蛋殼的影響，就這樣把蛋殼放進裝入不同濃度醋酸的燒杯，觀察了好幾天，現在回想起來覺得好天真，在當時沒想到竟然還會獲獎，這或許可以解釋國中在數理資優班時，為什麼最喜歡的是化學課滴定的實驗。上了高中，第一次代表北一女參加生物競賽，還可以回想起當時穿著好像跑馬拉松有著號碼的背心，辛苦一關一關跑台的模樣。大學期間，在基礎醫學科目中最喜歡的是胚胎學，同學都笑我不在六學分的生化考試花時間，居然把只有一學分的胚胎學讀得很仔細，也開始發現自己蠻喜歡型態學的東西，大概也可以解釋為什麼後來博士班會去念解剖所。後來大四有機會進入一位眼科醫師的實驗室，第一次學習如何養細胞，就是從那種養壞無傷大雅、汙染也不會心痛的纖維母細胞（fibroblasts）開始，建立實驗操作的信心。以上大概就是我從小接觸科學的經歷，我一直都對動手做實驗有興趣，但其實我在下決心要投入科學研究這件事上算是晚熟的，並不像一些同學大學一進來就清楚自己要走的是科學研究的路，我是一直到真正進入臨床才開始明白自己喜歡的是什麼。
不用想太多：一片熱忱、一位 Mentor
很多人傻傻地跟著大家的路走，到頭來或許會後悔。但我很幸運地是因此而找到自己真正的興趣。在台大住院醫師訓練的過程中，身邊的學長姐每個都唸博士，自己當時沒想太多，也單純地認為拿博士學位是自己職業的必經過程。記得在 R3 那年，2002 年，我的老師謝長堯教授和法國居禮研究所（Insitute Curie）在台北舉辦一個小型的台法雙邊交流學術研討會，當時被吩咐幫大教授顧場子、招待外賓，卻因此機緣地認識了我後來博士後的指導教授 Jean Paul Thiery。由於當時我正在準備博士班考試，與他開始聊起最近在唸關於細胞如何黏附（adhesion）與移動的章節，因為當時自己對這個領域感到很有熱忱，就把正在讀的教科書拿給他看，Jean Paul Thiery 馬上指著書上的一張圖說那是他實驗室發現的，一張描述纖維母細胞在細胞外間質（extracellular matrix, ECM）上爬行，細胞的邊緣出現板狀偽足（lamellipodia）的型態。Jean Paul Thiery 是一位個子嬌小的法國人，很喜歡說話，當晚研討會結束，與他們同行到淡水漁人碼頭，你能想像在那麼浪漫的地方，Jean Paul Thiery 竟然滔滔不絕地和我講了從細胞黏附（cell adhesion）開始、一個又一個的細胞生物學基本觀念。當時我才發現除了自己讀書，好像從來沒有人會跟我談這些，更何況是出自一位大師在耳邊親自口述!後來，有一天接到 Jean Paul 的郵件，他寄給我那一篇 2002 年發表在 Nature Reviews of Cancer 關於上皮-間葉細胞轉化 （epithelial-mesenchymal transition, EMT）在上皮細胞癌（carcinoma）發展過程角色的回顧文章（review）Thiery JP, Epithelial-mesenchymal transitions in tumour progression. Nat Rev Cancer. 2002 Jun;2(6):442-54.。當時我收到時文章還尚未發表，他告訴我說如果對 cell adhesion 有興趣可以讓我先睹為快。這篇文章讓我非常地著迷，埋下我研究生涯的第一顆種子。在婦產科 R3 那年做了很多文獻搜尋，發現似乎 EMT 大多都是在乳癌的研究，在婦癌並沒有太多的著墨，於是便開始和學長討論著手 EMT 在婦癌的研究，跟 Jean Paul 就開始維持電郵討論的關係。你能想像我的研究生涯就從漁人碼頭那晚開始嗎？
新加坡其實是一堆因緣際會的結果
順利考上台大解剖所後，當時為了能夠去法國跟 Jean Paul Thiery 學習，自己和國際交流辦事處的組長接洽，從無到有跑了一堆公文開始接洽申請雙聯學位（double degree），當時台大跟 Jean Paul 所屬的巴黎第十一大學還沒有雙邊交流，要談雙聯學位台大得先和巴黎第十一大學從簽署合作備忘錄開始。在繁瑣的一年文件申請工作後（跟法國行政部門打過交道的人，就會知道繁瑣的意思），台大跟巴黎第十一大終於同意我的雙聯學位申請。但是人的計畫總是趕不上變化，有一天晚上我正在做細胞培養的實驗，接到一通來自法國的國際電話，沒錯就是 Jean Paul 打來的，他劈頭就說他即將離開法國要搬到亞洲，當時他還神祕兮兮地未透露他將到亞洲的哪個地方。我在電話這一頭開始測想並追問是否要去的地方是新加坡，接著我只花了不到十秒鐘考慮，在那通電話裡直接答應要加入新加坡他正在張羅的新實驗室。就這樣意外地，放棄了我費九牛二虎之力談好的的雙聯學位，改變計畫，完成在台大的博士學位後，奔赴新加坡開始博士後研究。因此新加坡其實從來就不在我的地圖上，當初只是想追隨自己熱衷領域的一位大師，如此簡單而已。
身為一位研究型醫師的辛苦之處
很多人會有疑問，身兼臨床醫師，在繁忙的門診、手術之餘，如何有多的時間專心從事研究工作？在新加坡，臨床和研究醫師的工作分得很清楚，像我自己就是 20% 的臨床，其他 80% 都是放在研究工作，所以事實上，我的生活還挺平衡的。回想當初在台灣，其實臨床醫師工作非常的辛苦，要會的事情很多、要做得事情不少，所謂研究型主治醫師的定義還很模糊。除了要臨床跟研究兼顧在時間上要蠟燭兩頭燒之外，但我認為最大的問題還是在於研究氛圍，在當時，會收研究型臨床醫師的實驗室就是固定的那幾間，很多都是近親繁殖，大家的題目都有似曾相似的影子。我的領域在當時並不熱門，台灣根本沒有人在做 EMT，我找不到人可以討論、指導，而又必須在有限時間之內有效率地完成計畫，其實這才是最辛苦的地方。那時候，才發現研究工作好孤獨，自己的思緒找不到能對話的窗口。但也就在最孤獨辛苦的時候，建立了紮實的基本功。就跟外科醫師縫合練綁線是基本功一樣，西方墨點法、顯微鏡的操作等等，也是基本功。自己時常晚上下班就關在顯微鏡室觀察細胞黏附交界處（adhesion junction）的免疫螢光染色（immunofluorescence staining）型態，一關就是三、四個小時，我找不到對話出口的思緒，被轉化成用我的眼睛來找尋答案，紮實的訓練層面在當時孤獨的研究氛圍裡被突顯，現在回想起來倒覺得受益很大，很慶幸自己走過那一段，那是讓思緒蒸餾之後結晶（distill then crystalize）的一段歷程。
新加坡與台灣的差別：讓你更置身世界
對於一個考慮前往新加坡的基礎科學或是醫學院的學生，新加坡有什麼樣的優點與缺點？在新加坡，平均每天收到至少五到六封各式各樣的演講、研討會訊息，所有領域的大師、學者交流相對透明且頻繁，我 2007 年剛來新加坡時對此很興奮，覺得到了學術研究的天堂，但後來發現如果把時間都花在參加活動，自己的研究都不用做了，所以就會開始挑演講聽。這些小型的研討會，常常都能與大師近身接觸，會讓我覺得其實自己好像離他們並不遙遠，自己就置身在世界的潮流當中。在這裡，與我之前在台灣經驗很不同的是有快速建立研究網絡（research network）的機會，你每天和國際級的學者見面討論自然就會有很多合作的機會。像是發現 LGR5 positive 大腸幹細胞的 Nick Barker，他的實驗室就在新加坡，他的實驗室開始追蹤 LGR5 positive 的卵巢幹細胞，我們因此一拍即合，而在 2014 年有共同發表登在 Nature Cell Biology 的機會。一個合作，通常就會帶來下一個合作，研究網絡就會很快被打開。然而，缺點是新加坡本地的年輕學生其實比較現實會計算，他們會去評估投資一個碩、博士學位可以反映在薪資所得上的報酬，真正對於學術純粹有熱情的大多是來自馬來西亞，中國或是印度的學生。所以事實上，新加坡對於台灣學生會是一個好的機會，如果認為在台灣的準備仍不夠充分，它將會是一個你前往美國、英國、歐洲很好的中繼站跳板。
新加坡的野心
不像台灣永遠在追趕歐美生醫研究領域的發展，身處亞洲的新加坡除了追趕，他們有著引領潮流的野心，他們很敢說，雖然實踐是另外一件事。但台灣其實很有條件，中研院有很多優秀院士、很多學者是不同領域的一方之霸，台灣研究領域開創的「立」，不是不可能，是想不想做，有沒有舞台。你可能很難想像，新創生技產業的聯結能力事實上在台灣是相對傑出的，放眼在內湖南港園區裡大大小小的生技新創公司，他們秉持台灣中小企業的精神，蓬勃發展，你能看見一家起一家倒，然後又一家起，這是非常被新加坡羨慕的。我之前參加了一個新加坡生技創投的研討會，其中之一的結論是，如果想要投資生技新創產業，那就到台灣去。身為台灣人，聽到這個還挺驕傲的！但是台灣的大環境，對於外資大廠的吸引條件實在比不上新加坡。之前羅氏的疫苗廠在台灣的合作案後來也是不了了之。反觀新加坡，許多生醫領域的年輕人其實投入的是所謂的生醫「製造業」，一些國際大廠像是 Illumina、Affymetrix，由於政府的各種優惠他們在新加坡設廠，這和電子廠的組裝鏈的技術層級不同，序列偵測儀器（sequencer），基因晶片（gene chips）的製造背後所需的知識已經不像傳統勞力密集的產業，而是知識與技術價值升級的產業，他們在新加坡製造，再運回美國做品質控管（QC），再送往全球各地銷售。一出一入，新加坡成為全球生醫製造業的供應鏈（supply chain）中重要的一環。
研究過程的反思與意外:發現問題、面對挑戰、解決方法
2014 年年中，我與新加坡大學團隊發展出來的 EMT Scoring Scheme，是一種透過利用癌細胞在上皮和間質細胞特性之間的表現程度，利用一個量化的光譜，評估患者癌症轉移的機率與程度，希望可以幫助醫師在診療上的策略與手段選擇。我們都知道 EMT 是癌細胞在轉移過程中重要的機轉，當初其實是為了找尋可以反轉（reverse）癌細胞 EMT 機轉的藥物，但過程中意外地發現到癌細胞在進行 EMT 的過程其實是存在一個視窗的，上皮細胞的特性與間質細胞的特性之間的轉換，並不是非黑即白，所以當要反轉癌細胞 EMT 時也不會百分之百翻轉。事實上有很多腫瘤的組成，大部分的細胞它仍舊是保有上皮細胞的特性（no EMT），有一些細胞進行不完全的 EMT（partial EMT），有少數的細胞進行完全的 EMT（full EMT），最終組合成一個腫瘤，腫瘤的 EMT 程度就反應在我們建立的 EMT 光譜上（EMT spectrum）。那麼，那些進行完全的 EMT 的細胞，是不是就屬於癌誘發細胞（cancer-initiating cells）呢？癌症誘發細胞表現 EMT 特性的這個論點由 MIT 的 Bob Weinberg 實驗室在 2009 年首先提出，但最近幾年也有些研究提出反駁的論點，證據在於一些從病人篩選出來的癌誘發細胞，他們發現其實並不具有 EMT 的型態。為什麼會有這個差異，其實從光譜的角度來看就不難了解，因為 EMT 是個相對（relative）的概念，是不是 EMT 端看跟什麼比。因此，我們只能說 EMT 是癌細胞為了生存套用的一種機轉，進行 EMT 讓腫瘤篩選出一群相對容易抗化療且執行轉移的細胞，而這尋細胞能不能真正被的定義成癌症幹細胞（cancer stem cells），我持保留的看法，我的理由是那群有 EMT 特性的細胞，有可能是在 in vitro 環境下被突顯出來的，是不是真的百分百都是幹細胞所主導是有待釋疑的。許多聲稱能培養癌症幹細胞的培養方法，都比須外加一些生長因子（growth factor），這些生長因子，本來就是對於間質細胞的生長比較有利的，因為這些生長因子的受體（receptor），只在間質細胞表現，上皮細胞是不表現的，結果是當然在 in vitro 的環境中，就自然篩選出有 EMT 特性的細胞。我 2013 年跟 Robert Weinberg 在 EMT 的雙年會裡，針對這個問題有一番討論，他認為是細胞培養基裡的 PDGF，我則是認為是 bFGF。
另外一個例子是 iPS，我們都知道產生 iPS 的效率非常地低，Yamanaka 必須先把細胞的 p53 弄掉，才能大大提升產生 iPS 的效率。也就是說，細胞必須先被準備在一個狀態（prime），才能真正地自由重新編製（reprogram），回復分化狀態（differentiation）的門檻相當地高。同理，要重新改變癌細胞的分化並不是我們所想的那麼簡單，如何找到那個反轉的視窗，是我們從 EMT 光譜的研究裡得到的心得。整個 EMT 的過程是一個大光譜，真正有反轉能力可以改變的細胞並不是已在光譜兩端的細胞（如上皮細胞或間質細胞），而是在光譜中間的中間細胞（intermediate cells），這些細胞共存了上皮以及間質的特性，可塑性（plasticity）在這群中間選民更顯重要，中間細胞是有往上皮抑或往間質方向分化的最佳條件。但這個可塑性是有一個視窗的，也就是反轉域值（point of the no-return）的，過了域值，細胞將失去反轉的能力。
在研究 EMT 光譜的過程中，其實我們遭遇很多困難，像是藥物篩選通常都會面臨如何客觀地去定義結果（read-out），要篩選出真正有讓癌細胞反轉 EMT 的藥物，我們遇到的第一個問題就是沒有一個客觀量化 EMT 反轉的程度的量尺，那沒有量尺就自己建立量尺吧。首先，團隊利用培養大鼠膀胱上皮癌細胞，在經藥物處理後，發現到某些藥物可以抑制一個個聚落（colonies）的細胞在生長因子刺激下的擴散。我們利用細胞聚落擴散（colony expansion）的程度，作為量化 EMT 反轉的量尺。但可惜的是，當進一步用人類癌細胞來測試時，這個系統並無法有相同的應用，理由是，人類癌細胞很少能乖乖長成一個個聚落，所以聚落擴散的測量，實驗的差異性過大，沒有辦法做大規模的藥物篩選。這看起來像是一個挫敗，但我們一轉念，決定利用在大鼠系統篩選出的幾個有效藥物，回過頭來在人類癌細胞株作驗證，這個時候就需要再開發另一個量化的標準，做為日後的進一步評估之用。因此，我們花了四年的時間改用 40 個不同的癌細胞株（cancer cell line），利用三個蛋白標誌去定義出所謂最E（epithelial）、中間偏E（intermediate epithelial）、中間偏M（intermediate mesenchymal）、最M（mesenchymal）的四個 EMT 階段，我們發現，這四個階段在 in vitro 是有不一樣功能的細胞群。在加入從大鼠系統篩選出來的一個 Src kinase 的抑制劑後，我們確實可以看見中間偏M 的細胞轉變成中間偏E 的細胞，證明了我們可以在人類癌細胞的系統反轉 EMT。這四個 EMT 階段，就是我們的第二個量尺。有了這個基礎，我們繼續朝向連續性光譜的建立，透過分析八種癌症、一萬三千筆不同生物晶片的資訊，建立起能適用於所有癌症的連續性 EMT 評分光譜，確實可以看見不同癌症在光譜中的分布，這是我們的第三個量尺。走到這一步，我們更加地有信心，因為這樣的系統背後，代表我們實驗室已經帶領整個 EMT 領域發展出一個新思維，我們已經打下基礎，EMT 不再是傳統非黑即白的二分法，癌細胞在 EMT 機轉所應該被關注的是中間這群細胞的可塑性，這也是反轉 EMT 的最佳機會窗口（window of opportunity）。我很開心這樣的觀念慢慢地被大家所接受，投入 EMT 這個領域這麼多年，我們終於開創了一個新局面。
臨床觀察:台灣的挑戰
癌症病患對於新的治療方式，不管是化療、標靶療法（target therapy），還是免疫療法接受程度是相對大的，唯一的考量是金錢，因為很多新的治療都所費不貲。所以全民健保制度下的台灣病患在這一點上算是相對幸運的。然而癌症治療，世界的趨勢不再只是強調個人化醫療（personalized medicine），我們必須接受每一個癌症病人情況不相同、單一個病人每個階段的結果也不盡相同。因此，能精確評估治療的重要性被大幅提升（precision medicine），過往單以醫師臨床經驗判斷第一、二、三線用藥已不足為用，在分子化的時代，癌症的治療已經走到了可以透過次代定序（next generation sequencing, NGS）來評斷癌細胞的變異，來建立有系統邏輯的引導用藥。這背後考驗的是轉譯醫學，從基礎研究、科技儀器的發展到臨床為用的速率必須夠快速。這一方面台灣必須趕緊趕上，並且要開始規劃在健保的財務狀況之下，對於這些高科技的精準醫療選項，是否能達到永續的且合理的支付制度。
扎實的基本功，才走得長遠
我給後進的建議是，如果你是大專生，可以利用寒暑假多多在不同的實驗室見習實習，廣泛地接觸不一樣的領域，找到自己有興趣的方向。不用求快，當初我也是到了 R3 才真正找到了自己所愛有熱情的領域。找尋實驗室時，不用一昧地投入大教授的實驗室就是最好的迷思，選擇一個中、小型實驗室，找一個能夠坐下來好好討論數據的指導老師，收獲或許會比想像的多。如果你是碩士生，你要做的是練習技術的基本功，唯有穩健的技術，才有能力去面對 negative 的結果找到出路，如果你連跑一個西方墨點法的溶液（buffer）pH 值都會懷疑有沒有問題，那你要怎麼相信數據給你的訊息。另外，忠實地記錄，自律地要求數據的正確與完整（integrity）是非常重要的，千萬不要有僥存的心態。如果你是博士生，除了手的技術，腦的技術-邏輯的科學思考訓練也很重要，培養獨立思考的能力，從文獻的閱讀整理，到建立論文計畫，都要反覆縝密思考是否有邏輯的漏洞存在。另外，也要鼓勵博士生，在博士生涯中常常會有一個谷底，你會膠著在為什麼要這麼累這麼辛苦，始終走不出來。你便要開始思考初衷，心理建設相當重要，回歸當初踏上這條路的理由。當我自己遭遇措折時，我總會想起我的一位 mentor，她是我在來到新加坡之前在加拿大溫哥華 UBC 實驗室當訪問學者時的教授，Nelly Auersperg。她是一位猶太女性，她的一生經歷過二次世界大戰納粹的迫害，後來在加拿大落腳生根，致力於卵巢上皮細胞的研究，她都能堅持到八十歲才退休，我一生也沒有什麼顛沛流離，在這麼年輕的時候，我為什麼要放棄？所以，找一個效仿對象（role model），能時時刻刻激勵自己也很重要。
台灣學生的優勢
科學研究說到底還是一個對於生命現象的探索，我一直認為台灣學生相較於新加坡的學生，有很強的人文底子，人文和科學其實習習相關，人文素養延伸出的是一個邏輯思辯的過程，台灣學生的人文精神，在博士學位中，深高階段的學習是很具備優勢的。但大家過於膽小，從敢不敢問問題就可以看出端倪，或許不要太自我設限，甚至只敢埋頭默默地做，過程中有太多時候，你可以不斷地再拋出問題，都好過於在一開始還沒踏出去就怯步了。另外，跨領域的學習，其實我和我先生之間的互動就是個最好的例子。他在台灣是一位泌尿科醫師，後來轉公衛念台大預防醫學研究所，我就聽他講公共衛生的議題，到了新加坡後又轉唸了公共行政、公共政策，我就聽他講國富論、經濟學、政治學，更奇妙地是，他現在落點在商學院，我就開始聽他講商業管理，組織改造的問題。我們最愛讀經濟學人雜誌，我自己非常喜歡經濟學，那是透過數學、科學的角度來解釋人文社會的一些現象。因此，我非常鼓勵大家涉略不同領域，甚至可以反思在自身領域的一些想法印證與新思維的開創。
傳承
有一天，你會發現怎麼好像你只是按照以前自己的步調，自己對於學術的熱情做事情，沒有想到竟然會真正地啟發到一些後輩，成為他們眼中重要的動力來源。這個時候，才會發現到自己不能夠停下來，停下來就會讓大家失望，讓自己失望。或許這就是一個互相學習的過程，我的老師對我、我對我的學生，共同前進的一個力量。
採訪與撰文｜呂理峰
編輯｜黃翊豪
學術部負責人｜黃翊豪
