不需額外侵入性檢查 臺大醫療研究團隊預測化放療研究成果通過美國專利

臺灣大學基因體醫學研究中心,生物資訊暨生物統計核心實驗室日前發表一項重要研究成果,利用食道癌病患的血液樣本,預測病患經合併化放療之後的反應。此研究發表於美國放射腫瘤學會所屬的「國際放射腫瘤學、生物學與物理學雜誌」(International Journal of Radiation Oncology, Biology & Physics),該期刊為全世界最具權威的放射腫瘤醫學期刊。

研究的成果除了具有學術上的價值,提供學界研究影響合併化放療反應的可能遺傳變異之外;也可真正應用於臨床上的治療,提供臨床醫師在未來是否對病患進行合併化放療時一項參考指標。醫師可以利用病患在例行檢查時採集之血液,檢測病患生物標記的基因型,不需要其他額外侵入性的檢查,便可預測病患合併化放療的結果。本研究的研究成果獲得臺灣大學研發處的肯定並協助國內外的專利申請,並且已於今年六月取得美國的專利(US 2011/0091871 A1),包含兩個可成功預測食道癌患者合併化放療反應的生物標記;而臺灣專利目前也在審查當中。

食道癌好發於男性,為世界上癌症致死率第六名。近年來發現,不論是東西方,食道癌的發生率都有增加的趨勢。在臺灣,食道癌發生率的排名於男性為第7位、女性為第23位;死亡率的排名則為男性第5位、女性第19位。在民國90年時,新增加食道癌患者有1239人,到了民國98年,新增患者達到2048人,可見食道癌快速增加之趨勢。由於食道癌初期症狀並不明顯,大部分的病患在發生吞嚥困難時才會就醫,此時已是中、末期,因此延誤了治療時機,也因此食道癌的5年存活率並不高,約只有10%~40%。

由於食道癌患者確診時多半屬於中、末期,一般在治療上會採用合併化學與放射線治療以及手術治療。此治療的好處是可以在手術前藉由化學與放射線治療,先將腫瘤縮小,提高手術的成功率並降低感染的風險。此外,不同劑量的化學或是放射線治療後,約有10%~40%不等的病患腫瘤完全消失。然而,過去研究顯示,並非所有病患在接受化學與放射線治療後腫瘤均會縮小甚至消失,有大約三至五成的病人腫瘤大小不變或是持續增大。這些對於化學與放射線治療沒有反應的病人,除了必須忍受治療的副作用外,還可能因為接受治療而延誤開刀時機,而降低存活率。

因此,許多研究採取病患的腫瘤細胞,希望利用生物標記,尋找可能和化學與放射線治療反應相關的遺傳因子。但是腫瘤細胞必須在開刀後才能取得。為了尋找能夠預測病患是否對化學與放射線治療有反應的生物標記,此研究利用病患的血液作為樣本。血液中帶有的DNA不會因為時間或是治療而有所改變,因此,得到的生物標記能在一開始就事先預測病患治療的結果,讓病患或是醫師能根據機率選擇是否接受化學與放射線治療,或是直接接受手術。

此研究採用的生物標記為單一核苷酸多型性(Single Nucleotide Polymorphism, SNP),這是一種廣泛且密緻的分佈在基因中的遺傳變異,可以作為很好的生物標記。本研究利用微陣列技術進行全基因體相關性研究,收集臺大醫院1997~2008年間接受合併化學與放射線治療以及手術治療的食道癌病人,採用二階段的實驗設計,得到兩個能預測治療反應的SNPs,rs4954256與rs16863886。利用這兩個SNPs建立的模型,可以正確的預測樣本中71.6%病患的治療反應。

此為第一個採取血液樣本預測治療反應的研究。血液樣本的好處除了可以在採取治療之前預測之外,血液樣本的採集非常方便,對病患的侵入性低,也因此較容易被接受。同時,SNP的檢測方法簡單且快速。目前研究團隊正在增加研究樣本,以便確立此預測模型的穩定性,希望未來能正式應用於臨床上,提供醫師與病人在治療時的一個依據,也為個人化的癌症治療開啟一個新的方向。

此研究是由臺大生醫電子與資訊研究所所長莊曜宇教授及臺大醫院胸腔外科主任李章銘醫師所率領的研究團隊合作完成,主要參與成員包括:靜宜大學統計資訊學系陳佩君助理教授、臺灣大學流行病學與預防醫學研究所程蘊菁副教授與蕭朱杏教授、生理學研究所賴亮全副教授、生物科技研究所蔡孟勳副教授、永齡生醫工程中心陳星光、臺大醫院胸腔外科楊珮雯博士與已故臺大醫院外科部前主任李元麒教授共同參與。