皮膚癌早期診斷存活率99% 十年內將誕生AI自動診治工具

撰文記者 劉端雅
日期2021-06-21
陳志山 斯隆-凱特琳紀念癌症中心 (MSKCC) 長島皮膚癌中心皮膚外科主任

陳志山於臺灣中山醫學大學取得醫學士與短暫外科臨床訓練後赴美,在賓州大學(U Penn)取得病理學博士,自此旅居美國執業。
他曾擔任紐約州立大學附設醫院皮膚外科主任及教授,在MSKCC成立皮膚癌專科部門時加入至今,20餘年來,他致力於皮膚醫學臨床研究,成為美國當今皮膚腫瘤學權威KOL(Key Opinion Leader)中唯一出自臺灣醫學體系者,也是目前MSKCC首位部門主管的臺裔醫師。

責任編輯/劉端雅


5月28日,是國際皮膚癌宣導日(Don't Fry Day),其旨在提醒民眾在享受戶外陽光的同時,也要注意保護皮膚。

皮膚癌主要分為黑色素瘤(Melanoma)和非黑色素瘤兩大類,其中黑色素瘤是最惡性的皮膚癌,容易發生轉移,一旦發現得太晚,通常存活率相當低。

至於非黑色素瘤,最常見的有:基底細胞癌(Basal Cell Carcinoma)和鱗狀細胞癌(Squamous Cell Carcinoma),較常發生在臉部、頸部和手腳等,可根據嚴重程度選擇使用莫氏手術(Mohs Surgery)切除,或外用藥膏和光動力療法(Photodynamic Therapy)、雷射,電切和刮除術(Electrodesiccation and Curettage, ED&C)、以及放射治療等方法,治癒率極高。 

標靶治療和免疫治療提升整體存活率

在皮膚癌治療方面,近10年來已取得重大進展。在20年前,黑色素瘤一旦進入轉移階段,治療選項只有一般的化療或使用干擾素(Interferon),但治療效果差,同時副作用也很強。

標靶治療和免疫治療出現後,提升了黑色素瘤的治療效果。尤其是由2018年諾貝爾醫學獎得主、前MSKCC免疫學家、德州大學安德森癌症中心(University of Texas MD Anderson Cancer Center)教授James P. Allison所發明的免疫療法,是迄今為止治療黑色素瘤療效最佳的治療方式,其使用PD-1免疫檢查點抑制劑(Immuno-Checkpoint Inhibitor),利用患者自身的免疫系統消除癌細胞。

標靶治療方面,約一半的黑色素瘤患者存在BRAF基因突變,使用標靶藥物可對付突變基因的蛋白質,抑制腫瘤細胞的生長,從而使整體存活率大幅上升。

但是,兩者的費用非常昂貴,一次的治療費用大約為1-2萬美元。 

制訂一套適合國人的皮膚癌預防教育 

「臺灣皮膚癌發生率有逐年上升的趨勢,因此,早期發現、早期治療相當重要。」根據美國一項研究指出,早期發現黑色素瘤其治癒率高達99%;一旦癌細胞轉移到淋巴結,存活率下降到66%;如果癌細胞轉移超過淋巴結等其他器官,存活率僅有27%。

因為皮膚癌發生在皮膚上,只要有注意,多能夠早期發現。例如以美國為例,因為黑色素瘤常常也能在頭皮上直接找到,美國政府就特別加強教育理髮師認識皮膚癌。

在此呼籲,「臺灣應加強『教育』,並由臺灣的皮膚科專家發展出一套適合國人的皮膚癌預防方針。讓民眾和醫學相關人員認識皮膚癌並提高警覺,例如內科醫師在為病患聽診心臟時,就可稍加注意附近皮膚狀況。」 

皮膚癌診斷利器

光學同調斷層掃描儀、共軛焦顯微鏡

皮膚癌診斷方法,一般是使用皮膚鏡診斷皮膚癌,能夠清楚觀察到肉眼看不到的皮膚表面和皮膚淺層之變化。不過,要獲得更精準的疾病診斷,必須依靠更精密的儀器,目前反射式共軛焦顯微鏡(Reflectance Confocal Microscope, RCM)和光學同調斷層掃描儀(Optical Coherence Tomography, OCT)是診斷皮膚癌最有利的儀器。

MSKCC是最早使用RCM診斷黑色素瘤和基底細胞癌,其具有超高解析度,可看到皮膚微細的結構,診斷準確度相當高,但缺點是僅有橫切面掃描模式,以及穿透度非常淺,大約200微米(µm)。

此外,眼科臨床廣泛應用的OCT,在近10年也開始應用在皮膚科,傳統的OCT具備縱切面掃描模式,穿透度較深,是共軛焦顯微鏡的5倍,不過,其缺點是解析度不夠高。

直到近年,OCT技術已經克服這缺點,並進展到高解析度,雖然仍比共軛焦顯微鏡低,但已經可以看到細胞結構。而目前擁有高解析度OCT技術的公司僅有兩家公司,一家是法國的DAMAE Medical,其中一家是臺灣的安盟生技。

將OCT結合AI、機器學習  朝向自動診斷和治療目標

我在2014年與安盟建立合作後,就一直利用安盟的高解析度OCT技術,作為輔助治療皮膚癌的應用。

我先使用OCT檢測皮膚癌的種類、位置、大小範圍和深度等,再決定病患是否需要進行手術切除,淺層的話,就使用雷射治療,而這效果相當不錯,傷口癒合的速度也比開刀快,疤痕也較不明顯,並且在2014年首次發表相關的人體治療報告。

目前也正與臺大光電所教授暨安盟生技研發長黃升龍,進一步合作進行有關人工智慧和機器學習(Machine Learning)的計畫,期望在臨床醫師和工程師攜手合作之下,最快10年內,最遲20年內,完全自動診斷和治療皮膚癌的儀器將會問世。

>>本文刊登於《環球生技月刊》Vol. 86
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