會員登入
註冊
翁啟惠指出，面對超高齡社會帶來沉重負擔，以及傳統新藥開發高耗時、高失敗率、高成本的困境，生醫產業正從「疾病治療」轉向「精準醫療」，並進一步邁向「精準健康」，而AI是實現此轉型的核心動力。今天的臺灣，正處於關鍵時刻，三大國家隊資料庫需要中央系統化(central system)整合，結合半導體與生技優勢，才有可能成為未來精準健康的重要創新。
創新指改變而帶來價值 今天投入創新研究將帶來新的醫療進步
翁啟惠開宗明義表示，超高齡社會帶來的慢性疾病、神經退化疾病(尤其是阿茲海默症)，傳統新藥開發模式已難以為繼，必須仰賴新科技突破未滿足的醫療需求。如快速變異的病毒(如流感、COVID-19等)、突破逃脫免疫的新療法以及早期預防與診斷的新工具。
他回顧過去創新帶來的重要生技發展，列舉重組DNA技術(催生1982年首個人類胰島素)、PCR與人類基因體計畫、單株抗體、結構生物學、合成生物學、免疫反應及檢查點、幹細胞的發現催生再生醫學誕生、mRNA與核酸藥物、基因編輯等，以及近年神經網絡與統計醫學所催生的機器學習與AI，其共同發構成了AI精準健康產業得以萌芽的科學基礎。
翁啟惠特別強調，過去這些基礎科學突破，才造就今日產業應用。同樣的，今天投入創新研究將帶來新的醫療進步。創新不僅限於技術，也包括設計、組織與思維層面的改變，任何改變帶來價值都是創新。
生醫產業趨勢：數位精準健康產業的到來
翁啟惠指出，健康支出的成長速度已經超越經濟成長率。統計指出，全球醫療與疫苗相關支出將從2018年約10.6兆美元(約當全球GDP的10.9%)，成長至2030年約15兆美元(約當全球GDP的12.1%)；其中，成長最快的是早期診斷與預防保健市場，規模預估將從目前約1兆美元擴大至4兆美元左右。
他表示，生醫產業的演變同樣是從疾病治療、精準醫療，走向早期檢測與預防的精準健康。但精準健康產業要發展，一定需要高科技來提升效率與精準度。
他特別提及，過去近十年來，台灣醫療照護指數高居全球第一，但整體醫療支出卻不到GDP的7%，「用這麼少的錢，走到世界領先的位置，台灣醫界其實非常了不起。」
AI新十大建設：台灣生技AI核心應用的領域
對政府近期積極佈局「AI新十大建設」，翁啟惠表達高度肯定。台灣生技產業應聚焦哪些AI核心應用領域？他認為，AI浪潮已深入「百工百業」，「你已經離不開這個趨勢了，必須要去面對」，並歸納出五大重點方向。
包括一、AI輔助新藥設計：透過AI加速新藥標的與候選分子的篩選、探索流程，有效壓縮整體研發時程 ; 二、運用AI預測藥物的吸收、分布、代謝、排除與毒性(ADMET)，可大幅縮短臨床前(pre-clinical)開發流程加速臨床前開發。
翁啟惠還特別點出，台灣在動物實驗模型設計上仍待加強，例如免疫系統與Fc受體皆完全人源化的「人源化小鼠」模型，才能使抗體、疫苗或藥物在動物體內的免疫反應真實反映在人體內的實際表現。
美國FDA目前積極鼓勵發展類器官晶片(organoid-on-a-chip)等微流體技術，以類器官(organoid)進行藥物測試，作為動物實驗的替代方案，翁啟惠也認為，這是台灣可以積極建立的能力之一。
三、結合病人的疾病基因標誌與其他臨床資料，運用AI協助篩選適合的受試對象與試驗設計，可望提高新藥臨床開發的成功機率；四、將AI導入製藥製程的改善與優化，甚至加速整體生產流程的智慧化生產。
五、精準早期預防、診斷與檢測。但翁啟惠強調，這個領域仍須突破許多基礎科學層面的瓶頸，才能建立具實證基礎的檢測工具。
AI 突破科學難題的實證：AI 新世代早期診斷與精準醫療
提及AI突破哪些科學難題時，翁啟惠特別點名臺灣的三大生醫大數據基礎建設，並提出整合三者的願景。
翁啟惠表示，2012年正式啟動的「臺灣人體生物資料庫」(目標20萬健康人與10萬慢性病患者)，長期蒐集參與者的生活習慣、臨床資料、生物檢體與基因定序資訊，並持續追蹤其健康狀況與疾病發生歷程，目前已提供國內生醫研究單位申請使用，作為探討慢性病成因、發展預防與治療策略的重要基礎。
2016年美國發起「癌症登月計畫」(Cancer Moonshot)，邀集14國共同參與，台灣獲邀加入，由中研院化學研究所特聘研究員陳玉如(現任中研院副院長)代表推動，鎖定肺癌與乳癌，目標是將癌症死亡率降低一半。目前重要成果，包括結合AI與蛋白體學(proteomics)分析低劑量電腦斷層(LDCT)影像資料，協助判讀極早期肺癌病灶；研究團隊也發現，台灣非吸菸族群肺癌的主要致病原因，來自苯并芘(benzopyrene)、亞硝胺(nitrosamines)等芳香族化合物暴露，並藉此鎖定高風險病灶位置，作為未來精準治療的參考依據。
2019年成立的台灣精準醫療計畫(TPMI)，聚焦疾病風險評估，由中研院攜手全台16個醫療體系、共33家醫院共同推動，累計超過50萬名參與者。翁啟惠指出，這50萬名台灣民眾的資料，某種程度上正是全球逾15億漢人族群的縮影，計畫也建置了全球規模最大的漢人基因與電子病歷變異資料庫，並發展出生物資訊分析平台；相關成果已於《Nature》期刊發表兩篇論文，備受國際學界重視。
翁啟惠強力建議，這三大計畫皆聚焦在早期檢測與精準醫療的不同切面，應進一步整合，採「資料不出院」的聯邦學習架構，讓各醫院的AI模型在中央系統(central system)整合，藉此在保護資料隱私的前提下形成更準確、針對臺灣人群的預測模型，並與ICT產業深度結合。
從腦影像到一滴血 AI輔助早期檢測
翁啟惠也分享阿茲海默症(Alzheimer's disease)早期篩檢的最新進展。他指出，台灣目前主要仍以MRI影像結合AI分析、以及腦電波(EEG)相關技術進行檢測，相關產品也陸續取得美國FDA或台灣TFDA的許可。
不過，他更看好「一滴血」的檢測模式，強調血液檢測具備快速、便利且經濟的優勢。他以總部位於東京的Fujirebio公司為例，去年通過FDA核准的冷光儀血液生物標記診斷阿茲海默症的早期診斷技術，原理是量測血液中tau蛋白磷酸化(p-tau217)與Aβ1-42兩項指標的比值，比值愈高，代表病理惡化風險愈高；若一年內比值變化達8%，預測準確度可接近100%。
翁啟惠表示，全球三大疾病負擔的消長趨勢很值得留意。傳染性疾病造成的死亡人數呈下降趨勢，2040年整體死亡人數的預估也將降低；然而，阿茲海默症雖非高致死率疾病，但相關醫療支出卻將快速攀升，是超高齡社會格外需要正視的隱形負擔。
他因此建議，這類血液檢測已獲FDA核准，「可能我們要去評估，是不是可以用在台灣的一般性檢測。」
翁啟惠第一手研究：AI設計廣效疫苗、AI優化醣重駔抗體新局
翁啟惠接著進一步以個人及團隊近期的兩項最新研究，作為AI結合基礎生醫科學的實證案例。
翁啟惠說明，無論是病毒、癌細胞或正常細胞，表面皆覆蓋著醣分子，這些醣分子並非單獨存在，而是與蛋白質或脂質結合，形成醣蛋白(glycoprotein)或醣脂(glycolipid)，參與細胞間的訊息溝通，也與許多疾病的發生機制密切相關。然而，目前學界對醣結構的理解仍相當有限。
目前，即使AlphaFold、Rosetta等蛋白質結構預測工具已投入巨額資源，卻仍普遍缺乏醣體(glycome)結構相關的數據，而這正是他多年來持續投入的研究方向。
翁啟惠團隊運用AI分析COVID-19病毒約1,500萬個突變株，找出病毒棘蛋白(spike protein)上幾乎「不曾突變」的區域，其位於棘蛋白靠近病毒膜的莖幹(stem)部位，截至目前核准主要六款疫苗以來，這個區域始終未見突變。
他說明，這的保守區域之所以未能引發足夠免疫反應，關鍵是因為其表面被醣分子覆蓋，而這些醣分子是由宿主細胞(人體本身)添加、而非病毒本身產生，導致免疫系統將其誤判為「自身」成分，因而未被辨識、攻擊。
研究團隊因此發展出將醣分子「削減」(trim down)的策略，刻意暴露出這些不易突變的保守區域，讓免疫系統得以針對其產生強烈免疫反應。
翁啟惠表示，此一策略已在HIV領域獲得驗證，流感、COVID-19相關的人體臨床試驗也已(技轉磐石生技)展開驗證，此一鎖定不變區域的疫苗，不論病毒如何持續突變，仍可維持保護力，為廣效疫苗的設計開啟新方向。
此外，全球前十大暢銷藥品中，已約半數為抗體藥物，然而翁啟惠指出，過去三、四十年來，抗體主要仍以倉鼠(CHO)細胞生產，蛋白質主鏈雖已完成人源化，但Fc區域上的醣基化修飾(glycosylation)卻始終未真正人源化，換言之，目前市面上所謂的「人源化抗體」，實際上仍帶有一段「倉鼠尾巴」。
他說明，抗體結構可分為兩部分：負責辨識標的(target)的區域，以及帶有醣基化修飾的Fc區域，後者負責招募免疫細胞執行殺傷任務，目前熱門的CAR-T與ADC(抗體藥物複合體)技術，主要來自此一機制，這意味著目前的標靶治療性抗體都缺乏Fc-效能優化。
翁啟惠團隊目前已經開發出將Fc區域最佳化、人源化的醣工程技術，可增強ADCC與ADCP等免疫效應功能，理論上可招募最理想的免疫細胞執行治療。他表示，目前AI已能被用於預測抗體療效，甚至協助挑選最適配患者免疫系統狀態(包括Fc受體基因型、免疫檢查點狀態)的抗體，朝向「AI驅動的個人化抗體處方」邁進。
邁進AI精準健康新紀元關鍵時刻，國家級戰略兼顧創新與倫理
翁啟惠演講最後，重申「資料不出院」的聯邦式學習架構，主張透過整合各醫院的AI模型，結合大數據建立台灣人種專屬的AI醫療應用，並強化與ICT產業的結合及深化國際合作。
他並從法規面提出三項具體建言：一是針對輔助醫療軟體與AI導向的新藥(IND)建立快速審查機制；二是在《個人資料保護法》框架下，針對去識別化醫療數據的學術與產業應用，制定更明確的使用指引；三是透過《生技醫藥產業發展條例》，將AI相關的重要研究也納入政策鼓勵範圍。
翁啟惠說，台灣正處於一個關鍵時刻，若能結合醫療與民生經濟的雙重動能，有機會成為全球精準健康創新的先行者。但他也提醒，科技突破的同時，必須正視隨之而來的安全與倫理疑慮，唯有及早建立起負責任的法規與倫理框架，生技創新才能走得長遠、真正成長茁壯。
(報導/王柏豪)
