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加速癌症精準醫療 進入「個人客製化」世代

2019-04-02 13:46經濟日報 曹松清

成大醫院王德華醫師(左起)、國研院院長王永和、國研院動物中心主任余俊強、國研院動...
成大醫院王德華醫師(左起)、國研院院長王永和、國研院動物中心主任余俊強、國研院動物中心王瑞鈴博士共同參與發表會。 國研院/提供
根據衛福部統計資料,癌症已連續36年蟬連國人十大死因榜首。癌症難以治療的主要原因之一,是即使同一種癌症,因病患疾病史的不同,需要採取不同的治療策略,若無法準確用藥,即可能增加病患痛苦且延誤治療時程。

國家實驗研究院國家實驗動物中心開發出可替代人體試藥的「阿凡達鼠」,同時打造「源自病患的腫瘤庫」,短期內可以縮短試藥過程,輔助精準給藥;長期更有機會利用病患腫瘤切片與腫瘤庫的資料比對,直接精準給藥,免去試藥過程。

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癌症病患的阿凡達鼠 啟動癌症藥物個人化世代

癌症死亡時鐘越走越快,2017年平均每10分56秒即奪走一命,代表每天約有131人死於癌症,是非常驚人的數字。也因此,發展更有效的癌症醫療模式,成為生醫研究領域刻不容緩的課題。

癌症的成因複雜,每名病患的遺傳基因、飲食狀況、免疫能力、用藥歷程都不盡相同,以致於相同的藥物,用在得到相同癌症的不同病患身上,常有天差地遠的療效。目前的用藥方法,是先給予癌症病患經驗性藥物,同時使用病患的癌細胞,在體外測試藥物的抗癌效果,嘗試找出最有效的藥物。

現在醫學上使用兩種藥物測試系統,一種是在培養皿長期培養病患癌細胞,一種是將病患的癌細胞移植到實驗小鼠身上。前者癌細胞於體外長期培養時,會發生大量遺傳變異,而後者實驗小鼠的免疫系統會排斥人類癌細胞,造成以上兩種試驗系統都無法呈現病患腫瘤的真實狀況,不易測試出最有效的藥物。

為了發展更精準的癌症藥物測試系統,國研院動物中心在2015年成功研發出缺乏免疫力、不會排斥人類組織的「高度免疫不全小鼠」,可以提高腫瘤接種成功率。今年則進一步運用此高度免疫不全小鼠接種來自病患的腫瘤組織檢體,成功研發出個人化的藥物測試替身-阿凡達鼠。阿凡達鼠可以維持病患自身的腫瘤特性,據以進行分析,在以經驗性藥物治療期間,同時進行有效的藥物測試,針對不同病患找到最適合的癌症解方,可說是開啟了癌症藥物個人化世代。

與成功大學攜手創立癌症病患的腫瘤庫 加速精準醫療之實現

儘管阿凡達鼠可以替代病患進行藥物測試,但只能在臨床施以經驗性藥物治療期間同步進行,仍需要一段試藥時間。若能事先大量收集保存多名罹患相同癌症病患的腫瘤檢體,和新病患的腫瘤切片分析比對,就有機會直接找出最適合新病患的藥物,不但減少病患肉身試藥的痛苦,亦可避免延誤治療時程。

因此,國研院動物中心與成功大學攜手合作建立我國第一個「源自病患的腫瘤庫」(Patient-Derived Xenograft bank),將成功移植到阿凡達鼠的人類病患腫瘤,大量培育後進行冷凍保存,並建立資料庫,供後續研究與藥物篩選使用。

台灣具備多項發展精準醫療的利基,為了讓我國在全球精準醫療發展浪潮中扮演重要角色,建立國內癌症病患腫瘤庫是關鍵的一環。在科技部生科司「生技醫藥核心設施平台」計畫經費補助下,國研院動物中心自2017年8月起,使用阿凡達鼠,有系統的自成大醫院收集南部發生率高的大腸直腸癌及肝癌等檢體,進行腫瘤移植、培養及冷凍保存。在過程中,更與成大醫學院研究團隊合作針對特定腫瘤進行腫瘤標記分析與藥物篩選,擴大運用效益。目前腫瘤庫已收集10種以上的腫瘤類型,超過120個腫瘤檢體,現已陸續上線,提供全國各學研機構的研究團隊申請使用。

全世界都積極建立腫瘤庫 促進癌症醫學進步

癌症的成因複雜,需要多方資訊一起評估。目前包括美國、歐洲、日本、韓國、中國等,都已開始大規模的收集保存境內腫瘤檢體,希望能增加研究分析樣本,配合健康大數據分析,建立更全面的精準醫療模式。

展望未來,國研院動物中心「源自病患的腫瘤庫」可進一步連結台灣人體生物資料庫,讓研究團隊在掌握病患生活習慣、環境因子、臨床病史,以及基因檢測、蛋白質檢測等生物醫學標記分析後,得以挑選具相同生物標記的腫瘤檢體,進行後續藥物測試,建立屬於臺灣本土的人體生物資料庫,為生物醫學研究蒐集龐大的生物檢體與健康資訊,促進癌症醫學進步,造福民眾。

結直腸癌腫瘤移植小鼠。 國研院/提供
結直腸癌腫瘤移植小鼠。 國研院/提供

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