資通訊科技加持 臺灣精準醫療邁大步

世界各國競相投入


精準醫療為全球醫療發展趨勢,各國政府也積極推動、布局。臺灣具資通訊和生醫產業跨領域優勢,發展精準醫療深具潛力,而臺灣精準醫療計畫更加速促進上中下游產業鏈成形。

文/方文章 圖/陳素芳

人類基因定序草圖在2000 年宣告完成,人類基因從此逐步解碼,藥物開發、醫療診斷因此開啟了新的里程碑。此後隨著科技的日新月異及世界各國的競相投入,以基因為指引的精準醫療市場正不斷快速增長,自2015 年起,互聯網巨頭谷歌(Google)的員工醫療保險,已開始涵蓋癌症基因檢測。

台灣精準醫療產業協會理事長李鍾熙直言,精準醫療發展至今20 多年,到2015 年時任美國總統歐巴馬推出「精準醫療計畫(Precision Medicine Initiative,簡稱PMI),正式將之納為國家政策,才讓精準醫療加速腳步,從實驗室擴展到臨床醫療,也從科學家的研究工具普及到日常生活。他舉例說,精準醫療分子藥物持續飆增,2008 年全球只有5 個,現在已經有好幾百個。美國FDA 核准的新藥中,每年精準醫療藥物占比愈來愈高,現在已經超過40%。


▲台灣精準醫療產業協會理事長李鍾熙表示,透過基因檢測分析,更深入了解人類疾病,可以有效精準治療,開發更多藥物。

李鍾熙表示,透過基因定序及檢測分析,更深入了解人類疾病,可以有效精準治療,進而預防及保健。基因解碼在生物醫學上的應用廣泛,包括新藥開發、疾病檢測及診斷、個人化精準醫療、疾病預防及保健、基因及細胞治療、生殖、成長、修補及防老等。他說,狹義而言,精準醫療必須奠基於基因科技;但現在也有很多人根據字面意義,只要診斷、治療更精準就算是精準醫療。例如穿戴式裝置結合數位及智慧科技,隨時隨地監測生理狀態蒐集個人資訊,作為診測及治療決策參考,也是廣義的精準醫療。

智慧科技發展 擴大精準醫療範圍

工研院生醫與醫材研究所所長林啟萬指出,精準醫療發展主要來自於基因體、蛋白質體等所謂體學相關數據愈來愈豐富所產生出愈來愈廣的個人化應用。好比電腦的發展,過去學校只有一部大型電腦,大家必須集中到那裡寫code、打卡,到後來的個人電腦和筆電,現在的智慧型手機其實也是電腦,甚至一個人有好幾臺「電腦」來處理事情,同樣的道理,體學應用正逐漸從集中型朝分散式發展,針對類似或有相同需求所提出的精準醫療方案也就趁勢而起。


▲工研院生醫與醫材研究所所長林啟萬表示,新科技帶來了新的解決方案,其所得到的大量訊息帶動了例如雲端運算、雲端儲存、數據交換等周邊產業鏈,擴大了精準醫療的範圍。圖 工業技術研究院提供

林啟萬說,精準醫療除了基因體定序資料之外,還包括與環境交互作用的表觀基因學、蛋白質體等多體學的研究成果,必須考慮不同族群、年齡、性別差異,以及生活型態所帶來的影響,並針對差別需求個別提出解決方案。的確,新科技帶來了新的解決方案。以前量心跳、血壓必須到醫院,在醫護人員的使用下才能獲得對應的數據,至於使用者或患者大部分的時間所面臨到的變動或影響卻無法得知,只能透過病人或醫護人員的口述去推論,穿戴式或可攜式裝置等新的科技有助補足這個空白。這些科技所得到的大量訊息也帶動了例如雲端運算、雲端儲存、數據交換等周邊產業鏈,擴大了精準醫療的範圍。

臺灣精準醫療計畫 已達50 萬人參與

精準醫療的範疇包括早期診斷、治療指引、療後追蹤,如果再納入生殖醫學與及早預防(風險評估及生活習慣調整),就是目前更為人所稱道的「精準健康」了。而其使用的工具和方法則包括標靶治療、免疫治療、細胞治療、基因治療、人工智慧、大數據、液態切片(liquid biopsy)、基因編輯、基因定序、體學生物標記(omics biomarkers)等。「這些新療法,十幾年前一個都沒有。」李鍾熙強調,2000 年能夠完成人類基因定序草圖,在當時的技術環境下堪稱是個非常浩大的工程,總共集合了數十個團隊、斥資30 億美元、耗時15 年才完成。至今20 多年來,隨著科技的突飛猛進,現在一個人的全基因定序大概1 星期,只要一、兩千美元就可以搞定。大家可能覺得基因科學深不可測,其實已經近在每個人身邊,新冠病毒檢驗就是跟基因有關,只是檢驗的不是人的基因,而是病毒的基因罷了。
世界各國政府推動精準醫療,正逐漸從疾病診療擴展至疾病預防及健康保健。美國現正進行的「All of Us Research Program」,計劃邀請美國各地、不同背景的100 萬民眾參與,協助建立多樣化的健康數據庫。研究人員將使用這些數據來了解人類的生物因子、生活方式和環境如何影響健康,希望有助找到更好的治療和預防疾病的方法。英國也有類似的「Genomics England」計畫,澳洲也針對兒童癌症投入研發。臺灣方面,中央研究院與全臺16 個醫療體系共33 家醫院合作執行的「臺灣精準醫療計畫」(Taiwan Precision Medicine Initiative,簡稱TPMI),目標邀請100 萬名民眾參與,統整分析參與民眾的基因圖譜與臨床資料,以發展出疾病風險預測模式,從早期的疾病預防做起,達到全齡精準健康。截至2022 年6 月參與民眾已破50 萬,透過民眾的廣大參與,除有效促進了民眾對疾病與基因的認識外,未來進一步對於疾病的早期診斷與預防,特別是臺灣人特有的疾病會有更大的貢獻。


▲「多基因即時檢測診斷系統- NextAmp」使用的光電晶片,可做不同的檢測應用。

產業跨域整合 臺灣獨具優勢

導入數位科技既可普惠一般大眾,也方便快速取得大量數據,並強化數據的交換流通,在藥物領域的應用,將有助於加速藥品驗證及審核程序,縮短藥品上市時間,降低藥品開發成本,進而帶動精準健康市場。根據國際市調機構Radiant Insights 調查研究指出,全球精準健康市場規模2020年約3,198 億美元,預計2025 年將達到5,847 億美元,年複合成長率達12.8%。

衍生的商機來自於這些創新生醫產品所需要的新的生產技術與彈性化自動生產設備的需求,除了訴求降低生產管理和原料成本外,更要能在很短的時間內完成高品質的臨床產品。林啟萬認為,臺灣的精密製造和半導體製造在這方面經驗豐富,是世界各國在發展創新生物製造技術時所希望借鏡的範例。此外衛福部國衛院也積極打造國人的bio bank,加以全民健保所累積的豐富資料,這些都是臺灣發展精準健康的優勢。他說,經濟部技術處持續以科技專案推動工研院深耕新穎生醫科技的研發,並持續協助數據庫的連接與資料交換,串聯產業上中下游,跨域整合打造創新生醫科技生態系。


▲奎克生技光電公司研發的「多基因即時檢測診斷系統- NextAmp」可在2小時內完成100 個基因分子生物標記之定量檢測,在精準醫療許多經常性的臨床應用上,可取代繁複冗長且昂貴的次世代基因定序(NGS)。

精準治癌 抗癌新利器

現階段精準醫療應用最普遍的應該是用於癌症治療。例如:肺癌患者A 的腫瘤係肇因於某種基因突變,可能會對a 藥物產生反應;同樣是肺癌的B 患者則是另一種基因突變所引起,因此對a 藥物不會有反應,對b藥物才有反應。傳統的肺癌治療對所有患者一視同仁,通常都使用化療或同一種藥物,因此大多數沒有療效,精準醫療改變了這種「一體適用」的做法,改為針對不同病人使用不同藥物,大幅提高了醫療效率,也減少了資源浪費。

透過對癌症基因突變的深入分析,每種癌症可以再細分為更多次分類。李鍾熙表示,光是肺癌就有40多種,各類癌症總共有上千種。以前同一部位的腫瘤都是當作同一種疾病處理,治療效果只有不到30%;精準醫療屬於個人化醫療,透過基因檢測分析找出突變的基因並對症下藥,效果可大幅提升。他說,過去癌症是根據腫瘤發生部位來分類,以後可能改用基因分類,也就是說,即使腫瘤的器官位置不同,但如果是同一類型的基因突變,都可視為同一種癌症,使用同一種藥物治療。默克藥廠(Merck)的Keytruda,就是首批獲美國FDA 批准的按基因而非腫瘤部位指定的癌症藥物。
閱讀完整內容
《經貿透視》雙周刊2022/9月 第602期

本文摘錄自‎

資通訊科技加持 臺灣精準醫療邁大步

《經貿透視》雙周刊

2022/9月 第602期