《台基盟用戶高峰會》

蔡世峯盼2030年WGS納健保! 北榮、長庚基因體定序助罕病、癌症研究

撰文記者 巫芝岳
日期2023-11-12
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昨(11)日,台基盟生技首次舉辦用戶高峰會,聚焦基因體定序與大數據分析的精準醫學應用。(攝影/彭梓涵)

昨(11)日,台基盟生技首次舉辦用戶高峰會,聚焦基因體定序與大數據分析的精準醫學應用,邀請國衛院分子與基因醫學研究所特聘研究員蔡世峯,及包括北榮、林口長庚醫院醫師,分享其使用次世代基因定序(NGS)或第三代定序,在精準醫學和疾病研究的成果。會中多位講者皆強調「全基因體定序(WGS)不僅是為了罕見疾病而做,更是精準醫療的基石」,蔡世峯更提出,期望台灣能在2030年達成WGS納入健保的目標。

台基盟營運長雷志賢致詞表示,很難想像人類基因體定序在2000年時,成本費用需要一億美元,當時很多研究與定序應用是無法以「個人研究計畫」來執行,但隨著定序技術的進步,現在做全基因體定序和全外顯子定序(WES)已變成常態,也因此許多論壇活動,才能邀請到專家學者來分享他們獨到的研究與見解。

台基盟營運長雷志賢 (攝影/巫芝岳)

不過他也強調,現階段基因定序成本雖已所下降,但要添購和長期維護高階的定序儀器,並非所有實驗室都能負擔。台基盟成立以來便以基因體定序和數據驅動為核心,並以三大基因定序平台,提供各種負擔得起的基因體定序與服務,目前台基盟實驗室也取得TAF、CAP、EMQN認證,期待未來能成為台灣基因體與疾病研究的後盾。

蔡世峯:台灣目標2025年完成5萬人WGS 2030WGS納健保


國衛院分子與基因醫學研究所特聘研究員蔡世峯。(攝影/巫芝岳)

蔡世峯表示,國衛院從2017~2020年執行「亞太生醫矽谷精準醫療旗艦計畫」,最早期專注於罕見疾病,隨後持續將基因體研究推進到癌症、慢性病等重大疾病,以及預防醫學。他也透露,國衛院將在今年12月提出第二期的旗艦計畫(Flagship 2.0)。

目前國衛院除了已進行超過700個罕病家庭的基因體研究外,其針對肝癌、慢性腎臟病等,也已有WGS研究成果出爐。

蔡世峯也分享,今年美國人類遺傳學年會(ASHG75)中,特別強調「不同族裔背景的基因與疾病」研究,尤其亞洲人過去在該領域的研究相對歐美較少,因此他相當期待台灣能產出更多代表華人的基因研究。他期望,台灣到2025年能完成五萬名WGS研究,甚至在全球趨勢下,2030年希望WGS能納入健保給付。

蔡世峯也表示,在亞太生醫矽谷精準醫療旗艦計畫下衍生成立台基盟,除了提供基因定序服務,更期望透過與學術界、產業界合作,助力更多對全球有影響力的基因體研究。蔡世峯也提出台基盟未來的「3A」策略——讓定序服務付得起(Affordable)、做得到(Available),且能被放心使用(Accountable),希望台基盟不僅是服務病人,也能成為未來產業發展的重要基礎。

牛道明:導入WGS/WES分析系統 不只判讀罕病、更做精準醫療


​​​​​​台北榮總兒童醫學部牛道明部主任。​(攝影/巫芝岳)

台北榮總兒童醫學部牛道明部主任分享全基因體定序與臨床應用,他表示次世代基因定序技術的進步,加上Illumina拋出定序只需要200美元的震撼訊息,顯示基因定序成為常態的日子不遠,只是目前如何快速分析巨量數據並做出臨床判讀,仍有很大的挑戰。

因此,他也帶領北榮團隊與生物資訊公司道品(Daopin)合作,結合基因分析技術、雲端運算、大數據和AI技術,共同開發出即時WGS和WES分析系統。

該系統可提供七種分析功能,包括:遺傳疾病診斷、藥物代謝、主動篩查、體質、帶因者、HLA類型等,使用者只需要10秒即可得到各種訊息。

他也進一步分享,其團隊在利用該系統為許多罕病患者,找到關鍵致病基因,協助判斷可能疾病的案例,他也強調,全基因體定序不只是為了診斷分析罕病,更是預防醫學、精準醫療的基石,待未來定序更普及化,大家就可以更容易挑選出可促進健康與預防疾病的模式。

陳燕彰:NGS檢測遲緩兒 遺傳原因檢出率高2~3倍!


台北榮總遺傳諮詢中心主任陳燕彰。​(攝影/巫芝岳)

台北榮總遺傳諮詢中心主任陳燕彰,則針對「WGS於發展遲緩兒童的運用」進行分享。他表示,兒童發展遲緩的原因相當多樣,但在基因缺陷上的原因,多數尚無法得知。即便目前建議使用染色體晶片分析(array CGH)檢驗染色體異常,能得知原因的遲緩兒仍僅有20%;隨著近年則發現以NGS檢驗,該檢出率可提升至50~60%。

陳燕彰表示,以染色體晶片檢測染色體異常,可測得大於Kb層級變異,以NGS檢測插入/缺失(InDel)突變,可測到小在100bp的變異,而兩者間差距,可以NGS針對基因拷貝數變異(CNV)檢測來彌補。

國外研究也發現,相比於傳統先進行染色體晶片、無效再進行定序等一步步檢測的方式,直接進行基因定序的診斷率可微幅提升,且所花費成本較低。而對於即便進行了NGS,仍有4~5成病因無法得知的患者,或許第三代長讀長的定序(long read sequencing)技術可望解決此問題。

陳燕彰總結,在兒科的遺傳疾病上,目前「以表現型為優先」(phenotype-first)的診斷方式,可能逐漸轉移到「以基因型為優先」(genotype-first)的方式,對醫師而言,也能更專注於找尋更好的療法。

吳國瑞:基因定序解謎腫瘤缺氧轉移機制 揭未知lncRNA


林口長庚特聘講座教授吳國瑞。​(攝影/彭梓涵)

林口長庚特聘講座教授吳國瑞,分享了其團隊如何運用基因定序工具,探究腫瘤在缺氧環境中轉移的機制,並找出缺氧誘導因子-1α (HIF-1α)下游生化途徑中,多項過去未知的作用機制。

吳國瑞團隊針對「DNA 6mA甲基化」(DNA N6-methyladenine)這項較近年才被發現的甲基化標記進行研究。透過生化實驗,他們發現缺氧環境中,6mA甲基化的催化與HIF-1alpha、METTL4等分子相關,且在上泌尿道上皮癌的腫瘤樣本中也發現,6mA甲基化增多與較差預後有關。

他們進一步運用RNA定序研究,並開發出經由抗體純化的步驟,更準確分析相關基因表現的定序實驗方式「6mA ChIP-exo-seq」,也發現與血管新生(angiogenesis)、幹性(stemness)、腫瘤轉移相關的基因也有表現。

運用定序技術,他們也找出會促進基因表現的長鏈非編碼核糖核酸(lncRNA),及發現「ZMIZ-1」為HIF-1α過去未知的輔助活化因子(co-activator)。

洪舜郁:開發個人化新抗原T細胞療法 彌補免疫療法缺口


林口長庚紀念醫院癌症疫苗暨免疫細胞治療核心實驗室洪舜郁教授。​(攝影/巫芝岳)

林口長庚紀念醫院癌症疫苗暨免疫細胞治療核心實驗室洪舜郁教授,分享利用個人化的新抗原做成T細胞療法,用來治療實體腫瘤。她表示,當今的免疫療法如PD-1、CTLA-4等,在治療特定的血液腫瘤上具有很好成效,但因為免疫調節藥物屬於非特異性的活化免疫系統,活化的T細胞不只會攻擊腫瘤細胞,也會攻擊正常細胞,使得部分病人產生嚴重副作用。

她與團隊也針對此問題,以只在腫瘤上表現的新抗原(Neoantigen)進行研究,並開發出新抗原擴增自體免疫細胞治療技術,患者透過組織切片,再以NGS找出患者個別的腫瘤基因突變,並設計出個人化的T細胞療法。她表示,當今的免疫療法如PD-1、CTLA-4等,在治療特定腫瘤上具有很好成效,但因為免疫調節藥物屬於非特異性的活化免疫系統,活化的T細胞不只會攻擊腫瘤細胞,也會攻擊正常細胞,使得部分病人產生嚴重副作用。

目前在小型的臨床試驗中也發現,以新抗原為基礎的個人化的T細胞療法具有安全與耐受性,此外腫瘤突變負荷量(TMB)低的轉移性實體瘤患者,也觀察出良好的臨床效果。

(報導/巫芝岳、彭梓涵)