精準醫療的應用、現況及未來發展-基因醫師張家銘

感謝遠見雜誌專欄作家張玉櫻小姐的專訪，讓我有機會將精準醫療的應用、現況及未來發展，做一個清楚扼要的介紹。

因為最適合的醫療關鍵方向訊息常常藏在基因之中，所以以 “精準-預防-個人化” 醫療為中心的基因體醫學，會逐漸改變醫療的模式 ; 將來醫生開藥，或是病患選擇醫療方式時，都會同步參考基因資料，再找出最適合自己體質的決定。

關心健康的人，值得花些時間了解精準醫療的力量 :

(全文如下)

精準醫療> 瞭解你的基因了嗎？先進的基因定序判斷更準解開30億基因的密碼
文 / 張玉櫻

浩瀚的人體基因，大約有30億個鹼基對，個人獨特的基因影響了一生的健康，而沒有一個人的基因是完美的。在精準醫療的新時代，需要開始做以前沒做的──打開基因密碼，這是掌握個人健康的關鍵點。
「我未來會罹患某種疾病嗎？可以預防嗎？」

「我為何會得到這種癌症？哪種治療或藥物最適合我？」

「我準備生小孩，擔心下一代會不會有異常？」

「我的家人生病了，我未來會不會有一樣的情況？」

以上遺傳問題，皆可藉由「基因定序」獲得一部分的解答。

若再搭配核糖核酸測序（RNA sequencing）及質譜儀，檢測基因表現、分子蛋白質及代謝物，加上人工智慧精準的判讀，整個串連起來，就是一套精準醫療的完整系統，可以做到精準預防與早期偵測，甚至量身訂製個人化醫療。

第三代基因定序帶來新突破
人的一生中，80％的健康異常皆與基因有關，人類有超過1萬種單基因疾病，每17人當中，就有1人有單基因異常，而且無論種族、年齡、性別的差異，每個人的身上都有致病性基因變異。基因影響健康的程度，比想像中還要大。

台北榮總基因諮詢門診負責人張家銘表示，基因檢測技術不斷發展，目前使用最多的是次世代基因定序（NGS），然而它存在使用的瓶頸，就是讀取的基因片段比較短，當基因變化超過一定長度的時候，會變得難以分析。

不過，這情況已經獲得解決。

長江後浪推前浪，近五年來的最新技術是「第三代基因定序」，它可以定序的片段非常長。

相較於NGS僅能定序約100～500bp的DNA片段，第三代基因定序可以定序平均長度達20000bp以上的DNA片段，做到NGS無法偵測的大片段基因體變化、基因體結構異常，或是表觀基因體（epigenomics）變化，使基因體檢測完整又精確。

不再是一視同仁的醫療招數
為了發展第三代定序的強大力量，現在各大醫學中心紛紛成立精準醫療部門。

像台北榮總便於今年（2021）12月新成立精準醫學暨基因體中心，設置「基因諮詢門診」，由張家銘醫師作為第一線，負責服務民眾。

該門診的特色是有龐大的醫療團隊做後援，提供完整連貫的服務，包括選擇最適合的基因檢測、精確分析解說基因資訊，及安排或轉診後續醫療處置等。

同時是台北榮總遺傳優生科主治醫師的張家銘指出，大部分成人疾病，並非單基因問題，而是由影響較小、但數目眾多的基因的結合效果，再加上後天因素交互作用所造成。

這類疾病稱為「複雜疾病」，例如癌症、糖尿病、心血管疾病和失智症等。

事實上，複雜疾病佔了所有疾病的75％，是影響人類健康最重要的課題。

因此，目前完整的全基因檢測，會同步利用單-多基因的方向去分析，包括解析個別致病基因、計算多基因風險分數、生活習慣等後天因素，預測複雜疾病的準確率很高，讓預防醫學更精確有效。

張家銘以一位病患為例，50歲的家庭主婦罹患子宮內膜癌，利用全基因加腫瘤基因突變分析，發現先天有PALB2基因異常，造成修復突變能力下降，接下來細胞中PIK3CA，PTEN ARID1A等與細胞生長調控有關的基因發生突變，造成癌症。

「這些分析技術讓我們知道為何會得癌症，及查詢可用的標靶藥物，」張家銘說。

利用多基因技術進行分析，還可以辨認看來雖然是同一疾病，但實際上基因組成不同的病患。

這些病患的連帶疾病特性也不同，需要的治療或是預後也不同。透過這種基因次分群技術，讓醫師精確掌握病患的獨特性，給予個人化的治療。

病人接受的不再是平頭式、一視同仁的固定醫療招數。

超前部署的前端醫療
第三代定序何以能亮眼突圍？

張家銘進一步指出，人工智慧也已大量運用在分析處理這些複雜基因體的資料，不但可以自動化分析，往後每增加一筆新的疾病資料，電腦會從中記憶學習，讓辨認分析的準確度愈來愈高，因此目前收集基因-疾病的數據，建立起資料庫，是發展精準醫療最重要的基礎。

前端醫療及系統醫學，是以基因體分子訊息為核心，透過AI分析，以智慧醫療統合個人健康資訊的精準預防及治療，這樣的系統架構已經成形。

它不同於現今主流的後端醫療，這種醫療行為主要是針對已成形的疾病進行診斷及治療。例如，藉由影像系統找出腫瘤，再用手術切除。

這種後端醫療的缺點是病人需自覺症狀，相對被動，且常會因發現時已是疾病中後期而難以處理。

前端醫療以預防或早期偵測疾病為目標的，顯得更符合人性及醫療需求。

不同於過去倡議的預防醫學，常流於空泛、沒目標的口號，目前因為基因體檢測技術的成熟及人工智慧的進展，發展以個人化精準預防醫學為基礎，預防或早期偵測疾病為目標的前端醫療時機已經來臨。

民眾可能會問：「醫院的醫療能量這麼強大，是否可以主動幫我注意健康？有問題時主動提醒我？讓我有機會預防或早期處理疾病？」

只要有基因體資料，再加上身體中相關分子或代謝物變化的資訊，答案是肯定的。

透過全基因定序，張家銘便發現一位膀胱癌患者有NQO1基因異常，會對一種常見的化學物「苯」代謝不良，而造成包括肺癌、大腸癌或膀胱癌。

他提醒，有這基因的人，在生活中就必須特別注意避免接觸這類化學物品，例如殺蟲劑。

由於疾病在顯現之前，基因體作用會先產生變化，並決定疾病的特性。這也是為何基因體作用，是人體生理功能最重要的關鍵。

利用抽血的非侵入性方式，分析血中微核糖核酸（miRNA）、蛋白質、代謝物等訊息，就可精準辨認早期疾病，在疾病還沒成形前就將之消滅。

更進一步，利用多體學分析技術（multi-Omics），將包括由穿戴裝置或智慧醫療系統收集來的生理訊息，全部納入資料中心系統處裡，精確掌握每個人身體中細微且具意義的變化，這將是下一代醫療的主軸──系統醫學（systems medicine）令人期待的未來。

打開生命密碼，每個基因底下都有一個故事。透過完整分析基因、比對生活習慣，將危險因子都列出來，進行醫療決策時，也可以有更正確的方向。

精準醫療的應用、現況及未來發展