物聯網與大數據時代下的個人化精準醫療

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「大腸直腸癌患者，確診時已出現多處肝臟、淋巴結轉移的情形並不罕見。」臺北榮民總醫院外科部大腸直腸外科黃聖捷醫師指出，「大腸癌的發展主要以息肉基因突變、漸進式累積的方式形成，因此早期發現並切除息肉，可以避免發展為癌細胞，達到疾病預防的效果。黃聖捷醫師說，世界各國皆大力廣糞便潛血篩檢，主要目的是發現息肉，在還沒有癌化之前就把它處理掉。」

大腸直腸癌初期症狀不明顯，許多早期癌症患者只能靠健康檢查發現。黃聖捷醫師說，第一期大腸直腸癌通常是透過健康檢查才被診斷出來，因為癌細胞在早期時體積不大，且沒有向外侵犯，腸子本身又沒有感覺神經，因此不會有症狀。直到中晚期，腫瘤佔據一定體積才會造成排便異常、腹脹等症狀。由於腫瘤細胞不穩定容易出血，所以能在糞便中發現出血的情況。

「大腸直腸癌初期完全沒有症狀！」黃聖捷醫師說，「相關症狀都需要腫瘤長到一定大小，佔據一定空間後才會出現，因此當出現症狀時，通常不是早期大腸直腸癌。」

根據臺灣癌症登記資料，大腸直腸癌第一期約占一成五至兩成，第二期、第三期大概是兩成五至三成，第四期大概在兩成到兩成五。黃聖捷醫師說，大腸直腸癌患者的五年存活率與分期有關，第一期患者約九成，第二期患者約八成五至九成，第三期患者約七成，第四期患者約兩成。

雖然第四期患者的五年存活率較早期患者低，但是大腸直腸癌的治療持續在進步，即使是第四期患者，仍有兩成的五年存活率，甚至有機會治癒，達到長期存活。

大腸直腸癌的治療取決於癌症分期，第一期和第二期通常以手術為主，第三期除了手術外，還會輔以化學治療。第四期大腸直腸癌的治療瓶頸在於腫瘤分佈的範圍和廣度，若要提高預後，須將大腸腫瘤切除，並清除轉移的腫瘤，但若轉移的腫瘤侵犯到胰臟或主動脈等部位，便會比較棘手。

晚期轉移性大腸直腸癌患者在接受手術治療後，仍需要接受化學治療或標靶治療，才能控制全身的腫瘤。黃聖捷醫師說，化學治療或標靶治療可以殺死或抑制癌細胞的生長，降低疾病復發的風險。大腸直腸癌第四期的治療需要團隊合作，包括醫師、護理師、營養師、心理師等，共同為患者提供全方位的照護，才能提高治療的成功率。

現今癌症治療已趨向個人化醫療，醫師會在使用標靶藥物前進行基因檢測，以了解患者大腸直腸癌的基因突變特性。黃聖捷醫師指出，基因檢測的結果對臨床治療有重大影響，根據不同的基因突變，會選擇相對應的標靶藥物，例如 BRAF 基因突變可以使用 BRAF 抑制劑、HER2 基因突變可以使用 HER2 抑制劑、RAS 基因突變會使用抗 VEGF 標靶藥物。

「在台灣，RAS 基因突變比例約佔三成，MMR 基因突變比例約佔 10%，BRAF 基因突變比例約佔 5%，雖然比例不高，但若檢測到則非常有意義。」黃聖捷醫師說

「在過去，基因檢測若發現大腸癌有 BRAF 基因突變，由於 BRAF 基因突變的患者對化學治療的效果通常較不理想，因此一開始大多不會進行遠端轉移的切除手術。」黃聖捷醫師指出，「但病人如果有機會接受雙標靶藥物治療，往往效果會相當顯著，若腫瘤明顯縮小、後續便可安排手術切除腫瘤，爾後患者繼續接受雙標靶治療，有機會可以有極佳的預後，甚至有痊癒的機會。」

BRAF 基因突變的大腸癌較容易出現轉移，患者在接受傳統化療時，反應率低且容易產生抗藥性，平均存活期不到兩年。黃聖捷醫師說，近年來，BRAF 陽性的治療已經進入了標靶治療時代，透過標靶藥物的介入，有望幫助 BRAF 基因突變的大腸癌患者爭取更好的治療反應，並延長患者的存活時間；同時，還可以幫助縮小腫瘤，增加未來手術切除的機會，進一步提升治療成效。

筆記重點提醒

一、 大腸癌的發展主要以息肉基因突變、漸進式累積的方式形成，因此早期發現並切除息肉，可以避免發展為癌細胞，達到疾病預防的效果。

二、 大腸直腸癌初期完全沒有症狀！相關症狀都需要腫瘤長到一定大小，佔據一定空間後才會出現，因此當出現症狀時，通常不是早期大腸直腸癌。

三、 晚期轉移性大腸直腸癌患者在接受手術治療後，仍需要接受化學治療或標靶治療，才能控制全身的腫瘤，降低疾病復發的風險。

四、 基因檢測的結果對臨床治療有重大影響，根據不同的基因突變，會選擇相對應的標靶藥物，例如 BRAF 基因突變可以使用 BRAF 抑制劑、HER2 基因突變可以使用 HER2 抑制劑、RAS 基因突變會使用抗VEGF標靶藥物。

五、 BRAF 基因突變的大腸癌較容易出現轉移，建議患者透過標靶藥物，爭取更好的治療反應，同時提升存活時間。

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給 每一位剛踏上抗癌路上的鬥士與戰友
精準醫療的發展，在肺癌治療發揮良好的成效，一旦診斷了晚期肺腺癌後，只要可以選用到對的藥物，病情就能得到很好的控制，在標靶藥物的治療過程中，病友也大多可以維持原有的生活品質，建議病友在治療的旅途中，積極面對，勇敢的對抗它，是最好的方式。若能持續穩定控制下去，後續就有更多的新藥，更多的機會。

——中山醫學大學附設醫院胸腔腫瘤科主任陳焜結醫師

肺癌進入精準醫療時代 基因檢測扮演重要角色

近年來標靶藥物已突破晚期肺癌的治療瓶頸，具有 EGFR 突變的晚期肺腺癌病友，一般來說使用標靶藥物就能夠發揮良好治療成效，可是仍是會有一小部分病友，對於標靶藥物有效的時間特別短，若是在出現抗藥後，建議病友可以接受次世代基因定序（NGS），就有機會找到可能的原因。陳焜結醫師分享一名病友，一開始吃標靶藥物沒有效，在根據次世代基因定序檢測結果調整藥物後，病情便穩定下來，治療至今已一年半，成效維持得很好。

肺癌治療已進入精準醫療的時代，基因檢測扮演非常重要的角色。陳焜結醫師說，如果基因檢測顯示病友具有 EGFR、ALK 等驅動基因，便可選擇相對應的標靶藥物，我們能夠讓對的病友，使用對的藥，就可以得到很好的治療成效，也是提升治療成效的重要關鍵。

在進行基因檢測時，現階段較常使用的方法是每次檢驗一個基因。陳焜結醫師表示，臨床上會從常見的 EGFR 開始檢驗，如果沒有 EGFR，再依序檢驗 ALK、ROS1 等基因。這樣的做法對健保而言，較有經濟效益，但可能較為耗時，因為每驗一個基因，病友就需要等待 1 週至 2 週的時間，且每次檢驗都必須使用一部分從腫瘤取下來的檢體，在經過多次檢驗後，就有可能出現沒有足夠的檢體可以使用的情況。

 標靶藥物未發揮效果或抗藥後 可利用次世代基因定序（NGS）找線索

而次世代基因定序（NGS）是透過大量篩檢基因的方式，雖然需要使用較多的檢體，但是一次可以檢驗多個基因，從送出檢體到收到報告，大概需要 2 週至 3 週，卻可以提供比較多的資訊，幫助調整治療策略。陳焜結醫師說，針對驅動基因使用標靶藥物後，大部分病友都很有效，但是約有兩成的病友在使用標靶藥物後，沒有發揮預期效果，這時候我們就可以從次世代基因定序中找到一些線索。

過去即遇過一些病友，明明有驗到 EGFR 基因，但是卻對標靶藥物沒有反應，且惡化很快。我們從次世代基因定序（NGS）裡發現，病友其實還有其他基因的突變，像是 MET 基因，於是加上 MET 抑制劑後，就得到很好的控制。此外，次世代基因定序（NGS）還有另一個用處，就是在癌細胞出現抗藥性、病情變化之後，醫師會需要知道是否出現新的基因突變，便需要用到次世代基因定序（NGS）。

初確診晚期肺癌的病友通常都會很徬徨，陳焜結醫師說，假如一位沒有抽菸的肺腺癌病友，利用健保給付進行幾項基因檢測後，都沒有發現驅動基因，則建議可以考慮做次世代基因定序（NGS），在找到所屬的基因突變後，接下來的重點則是了解病友的體能狀態，心臟、肺臟、肝臟、腎臟等器官功能，以及是否有糖尿病、高血壓等慢性病，再把整個治療計畫與病友討論清楚，協助病友開始進入治療，建立信心。

 她的故事 談自我照顧

 肺癌治療藥物種類多 沒有悲觀的需要

什麼是圓滿的人生？當生命走到盡頭，在天堂門口回憶一生時，幸福過，也為別人帶來過幸福，就沒有遺憾。電影「一路玩到掛」兩個男主角完成一件又一件的人生清單，最後都回歸家庭。因著罹癌，我發現過去沒有善待身體，沒有好好陪伴家人，罹癌讓我更看重家庭，增加與爸媽相處的時間。

2021 年 1 月，因為腰痠、腸胃不適和體重減輕，確診肺癌四期加上腦轉移，才 51 歲的我，簡直五雷轟頂難以置信。剛罹癌時，太太瞞著我逼問醫師還有多久的時間，醫師給了標準答案「3 到 6 個月」。從醫師口中被宣判掛點的我，卻在後來發生了兩件讓我感動到飆淚的事，一是透過基因檢測我們找到了對應的標靶藥物，二是未來有機會可以動手術。

了解疾病的走向與治療策略對病友有益，也會使人生出信心。一位心理科醫師把癌症比喻為身上的壞小孩，我們要想方設法把壞小孩變好，而不是想要把它趕出去，然後就是面對它、接受它、處理它、放下它。

我以前喜歡在外亂跑，熬夜晚睡經常外食，現在改吃原型食物，登山步道練體能提升肺活量，降低工作量，調整身體狀況。標靶藥物的副作用讓我的皮膚變得脆弱，洗澡時容易在鼻頭附近滲點血，甲溝炎大約一個月要找皮膚科醫師剪指甲，腹瀉時而出現，調養後次數減少，體重也慢慢回穩。

老天爺把門給關了，但留了一條縫給我，在病友社團裡學習到人生的意義，是愛和給予。提醒正在讀這封信的你，剛確診時情緒不免慌亂，為了調養身體就想把工作辭掉，我的勸告是「不要」，沒工作容易胡思亂想，少了經濟收入會成為日後治療的隱憂，最好先請假，治療穩定後回到職場，經濟穩定能建立自信心，對治療也很有幫助。

快樂掌握在自己手上，簡簡單單過生活，也能把生活過得有滋有味，生命中的受苦事件，會引導我們踏上有意義的旅程。治療肺癌的藥物很多，所以真的沒有悲觀的需要！

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• 陳瀅州／國立陽明交通大學生命科學系暨基因體科學研究所助理教授

這幾年在大學教書，每逢金秋十月的諾貝爾獎季節，整個校園都彌漫著一股躁動與期待。尤其在生理醫學獎、物理學獎和化學獎公布前夕，各種猜測和傳聞紛紛出現，談論著獎項可能頒給合成生物學領域。這些傳言不僅在學生和老師之間流傳，甚至吸引了媒體的關注。有幾次，校方和記者會提前找到我，希望從我這打著合成生物學旗號的研究學者得到一些線索或看法。這樣的情境不僅凸顯了合成生物學在科學界的日益重要性，也充分反映了合成生物學打破學科界限，跨越不同領域的研究。事實上，合成生物學不僅僅在健康醫療領域取得進展，其創新技術和理論已悄悄滲入到每個人的日常生活中，包括永續環境、智慧農業、奈米科技，甚至是政府政策與法規的擬定，展現真正的跨領域合作。

二○二三年三月，美國白宮科學和技術政策辦公室公布了對生物技術的未來展望，明確標示出合成生物學在全球科學發展的關鍵角色，從氣候變遷到供應鏈韌性、從農業創新到人類健康，合成生物學的影響與應用已無所不在。而美國並非唯一看到這趨勢的國家。近年來，中國將合成生物學列為其戰略前瞻性重大科學領域和重點發展生物技術，反映出中國對於這門學科的高度重視。同時，在台灣，國家發展委員會近年也積極推動與合成生物學相關的研發策略，融入其六大核心戰略產業和五加二產業創新計畫中。這些策略決策不僅展現了各國政府對合成生物學的信心，也凸顯了它在全球科技發展中的核心地位。

當我們邁入二十一世紀，面對合成生物學這一革命性的學科成為我們日常生活中不可或缺的一部分，我們首先要回答的問題是：合成生物學到底是什麼？它為什麼如此重要，以至於受到如此多的關注和期待？合成生物學結合了生物探索、工程設計和跨領域的技術應用，致力於發展和構建新的生物系統。與傳統的基因工程不同，傳統的基因工程技術主要著重於研究及修改基因，從而修補或增強基因的某些功能。然而，合成生物學的範疇遠不止於此。

合成生物學的目標是全面理解生物系統的工作原理，並根據這些知識重新設計和構建具有特定功能的生物機器。它不只是在既有的生物框架上進行微調，還可以從零開始，系統性地設計和構建全新的生物系統。由於需要將複雜的生物元件進行重組和調控，近年結合人工智慧，使科學家能夠更精準地預測、模擬和控制生物系統，這是傳統基因工程難以實現的。這其中的挑戰遠超我們的想像，但所帶來的可能性也是前所未有的。

舉例來說，在精準醫療領域中，合成生物學已經開發出能夠生產新型藥物、治療遺傳性疾病，甚至對抗癌症的智慧細胞。在環境保護領域，我們可以設計微生物來處理汙水、減少溫室氣體排放或修復受汙染的土地。在農業上，合成生物學提供了更為高效、節水、高產的作物品種，這對於食品安全和全球糧食問題都具有深遠的意義，而這只是冰山一角。隨著技術的發展和研究的深入，合成生物學將在未來幾十年內帶來更多創新和驚喜。不難想像，在不遠的將來，我們的生活、工作甚至教育都將深受其影響。

合成生物學的發展確實為人類打開了無數的可能性，從創造具有特殊功能的生物，到解決困擾已久的醫學難題。但與此同時，我們也不能忽略合成生物學帶來的挑戰和風險。例如，如何確保這些被重新設計的生物體不會對環境和人類健康產生意想不到的影響？我們應該如何看待和處理因基因修改而產生的生物機器？這些問題需要我們集體思考和探索，並與各領域專家共同合作，確保合成生物學的發展能夠真正造福人類。

在課堂教授合成生物學時，我常以電影《侏羅紀公園》的離氨酸權變（lysine contingency）帶領學生反思當科技進步與人類控制意願之間出現衝突時可能會發生的事情。在侏羅紀公園中，為了防止恐龍逃出公園威脅全球生態系統，科學家亨利．吳（Henry Wu）進行了基因改造，使得恐龍無法製造其中一種必須氨基酸離氨酸（lysine）。此設計的初衷是讓恐龍只能依賴公園提供的離氨酸食物，進而防止它們逃離公園。這是一種典型的「安全措施」，旨在確保基因改造生物不會帶來無法預料的風險。然而，正如影片中所呈現，這種所謂的「完美」控制計畫卻遭遇了意外。雖然恐龍依賴離氨酸來生存，但它們找到了其他途徑來獲取這種氨基酸，這意味著即使在有限的條件下，生命也會找到生存下去的方法。

這故事讓我們明白即使是最先進的技術，也不能保證完全的控制。當我們嘗試限制和控制生物，自然界總是有其應對方式。這對於合成生物學家來說是一個警示，因為我們在改造生命的過程中，必須充分考慮到潛在的不確定性和風險。面對快速進步的科技，我們必須問自己：我們是否真的準備好面對所有潛在的後果？在追求科學進步的同時，我們也應該謹慎行事，確保我們的決策不僅是基於技術的可能性，還要考慮到其對生態和人類社會的影響。

對於熱愛科學的我們來說，這是一個充滿機會的時代。每一次的科技進步都驗證了人類的智慧和創造力。透過這本書，我相信讀者將更深入地認識和理解合成生物學，體會其獨特魅力及即將面對的挑戰。我期望這本書能夠鼓勵大家抱持開放、謙虛且謹慎的態度面對科技的發展。同時，希望此書能激發更多人對科學和未來進行深入的思考，並鼓勵大家投入合成生物學的創新研究和人才培育之中。

——本文摘自《未來的造物者》，2023 年 11 月，臉譜出版，未經同意請勿轉載。