2016年02月18日 星期四 23:57:08

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泛癌症圖譜 指引藥品開發策略

文/林晴雯 (鑽石生技投資分析室分析師)

美國國家癌症中心(NCI)4月公布為期十年的革命性研究計畫-「泛癌症圖譜(Pan-Cancer Atlas)」的最終成果,此成果彙整成27篇論文,同步發表於《Cell》等國際重磅期刊。

這是迄今最龐大的跨癌症研究,涵蓋33種癌症與11,000個腫瘤樣本,不僅為癌細胞起源、癌化過程與相關機轉提供完整且龐大的資訊,更成功將33種傳統分型癌症重新定義為28種分子型,這些新的癌症分子型將改寫目前癌症分類、藥物開發與臨床治療的既定規則,也將牽動整個癌症藥物市場的變化。

「泛癌症圖譜」計畫起源於2006年,當時NCI與美國國家人類基因體研究中心(NHGRI)共同設立了「癌症基因組圖譜 (TCGA)」計畫,目的是藉由全面向地解析癌症的分子組成,以期對癌症能作出更精準的診斷與治療。TCGA計畫經費高達3億美元,整合美加20個大型研究機構及150多位研究學者,十多年來總資料量累積達2.5 PB(Petabytes),而本次所發表的「泛癌症圖譜」計畫成果,即是分析「癌症基因組圖譜」資料庫所做出的成果,為這十年期巨型計畫做了一個總結。

本計畫中,研究人員將上萬個腫瘤樣本,完整分析並記錄其組織分布、細胞型態、基因型、基因轉錄組及蛋白質體組等資料,最後為每一樣本整合出癌細胞的完整圖譜。利用此完整圖譜,研究人員將原本傳統器官分類的33種癌症,重新劃分為28種不同的分子型。他們驚訝發現其中超過三分之二的分子型,成員極為複雜,來源橫跨超過25種器官之癌組織,這顯示許多不同器官來源的癌組織在分子層面有極高的共通性,而同器官來源的癌組織卻極可能存在極大差異,這也說明為何臨床治療同器官癌症時,在相同療程下的個體療效卻常「差很大」。

美國癌症遺傳學家,同時也是TCGA計畫重要參與者的丁莉(Li Ding)教授團隊透過電腦演算分析找出了853個與癌症發生率顯著相關的基因型變異,更確定了約300個可驅動腫瘤生長的基因與其相關突變。由數據證實癌症的突變是隨著年齡增長而不斷累積的基因錯誤,最終讓腫瘤形成了特定的分子特徵,而這些分子特徵並非單單由癌器官部位所決定,而是一連串的個體與環境交替影響的結果,而此分子特徵也是決定癌症治療效果的最重要因素。

目前癌症藥物開發,主要仍是以「原發病灶」為適應症來進行臨床試驗申請,而根據Biotechnology Innovation組織於2016年所出具的報告,臨床I期的癌症藥物最後被FDA核准的成功率只有5%。根據2017年個人化醫療聯盟統計,即使是被FDA核准進入市場的癌症藥物,治療無效的比例亦高達75%。這些藥物開發的低成功率與治療的高無效率,很可能都是源自於過去對癌症錯誤的定位與分型。

美國FDA在去年5月就以籃型臨床試驗(Basket-Trail)的設計,核准默沙東(MSD)的癌症免疫檢查點藥物-Keytruda的臨床試驗。籃型臨床試驗設計不依據腫瘤來源,而是根據受試者須有BRCA1/2, POLD1及POLE等與DNA修復有關的基因突變來決定是否納入受試。未來核准即是跨多腫瘤的應用。這種不管癌症類別,只針對特定分子標誌的籃式投藥法,是未來癌症臨床試驗的新趨勢,而「泛癌症圖譜」計畫成果可望成為此應用的重要參考依據。

未來一旦癌症分子分型的地位確立,癌症器官分型制度將成歷史,而這將大幅改變現行癌症藥物開發的規則與策略。據統計,2016年全球藥廠在藥物開發上的花費高達1,570億美元,到2022年更將超過1,800億美元。據英國ReportBuyer的分析,全球癌症治療市場至2022年也將高達1,726億美元。這次癌症的重新分型必然將造成這兩個千億美元市場的大地震。

美國政府已於2015年展開百萬人體資料庫的建置,而中國華大基因也在2016年開始建置「國家基因庫」,其設備可儲存1,000萬份人體基因資訊。臺灣沒有足夠資源與大國進行資料庫競賽,但臺灣應發揮小國的效率與靈活性,盡快在法規層面為因應將來的變革做好準備,利用本次「泛癌症圖譜」計畫的成果,具體擬訂新的癌症藥物開發標的與策略。

(本文由鑽石生技投資分析室提供)

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