基因篩檢、風險因子組合、AI輔助預測

許世明:健康管理分流與風險評估應用

撰文專欄:許世明
日期2023-07-25
許世明教授
許世明教授|簡介
許世明教授民國85年自美回臺,曾擔任臺大醫學院免疫所及研究發展室主任、臺大醫院副院長、總統府尖端科技諮詢委員會召集人、國家新竹生物醫學園區籌備處執行長以及工研院、經建會顧問等職。他長期從事腫瘤分子診斷、腫瘤細胞生物學與病理免疫診斷之研究,有許多論著、專利及創新發明。許教授的研究論文被引用次數,在臨床醫學或全領域上均列入世界前百大。從2002年新竹生醫園區籌建開始,許教授一直致力於臺灣的精準或數位健康產業的整合與發展,並首創人工智慧精準健康管理平台 (AIICare),盼結合臺灣的醫療、生醫工程、電子訊息、人工智慧等相關產業,期能對人口老化、健康管理、以及生命品質提升做出貢獻。

作者/許世明


亞健康和慢性病是醫學的難題。據估計,亞健康和慢性病人群佔人類總數的 80~90%。

一個人從出生到死亡,都要經歷從健康到亞健康、再從亞健康(未病)到疾病的全過程。 因此才有前期高血壓 (Prehypertension, Elevated Blood Pressure)、前期糖尿病 (Pre-Diabetes)、腎功能障礙 (Renal Function Impairment)、輕度認知功能障礙 (Mild Cognition Impairment) 等的界定。

在癌症,正常細胞發展到腫瘤細胞,都要經歷一個從正常–增生–非典型增生 (Atypical Hyperplasia) –原位癌 (Carcinoma-in-Situ) – 浸潤癌 (Invasive Cancer) 的過程,而非典型增生(癌前病變 Pre-Cancer)是從良性進展到惡性改變的中間站。

健康檢查應該是處理「癌前病變」與「原位癌」的早期診斷;而健康管理應該著眼於對個人或人群的健康危險因素 (Risk Factor, Predictor) 進行全面管理的過程,它是以預防和控制疾病發生與進展、降低醫療費用、提高生命品質為目的。

基因檢查在健康管理的角色與挑戰

隱藏的缺陷基因就好像埋在身體內的「定時炸彈」,一旦條件成熟就會被「引爆」,形成疾病。理論上如果及時檢查發現,並精準進行健康干預 (Interventions),或可以避開引爆缺陷基因的「外在條件」。

我們若認真對待自己的健康,都要儘量預先做好可控風險因子的管理 (Interventions for Improving Modifiable Risk Factor Control),降緩風險發生。

不過,除少數與遺傳有關係的癌症(如乳癌),基因檢查對一般癌症的早期篩檢幫助並不大。

以肺癌為例,國民健康署針對肺癌高風險族群(具肺癌家族史、重度吸菸)推動肺癌篩檢,檢出率約 0.7%,其中早期( 0及1期)個案占約 85% 。早期肺癌 5 年存活率達 9 成以上。

肺癌的早期診療成功可用三個關鍵動作(Actions) 來描述:⑴ 風險評估篩選高風險者;⑵ 電腦斷層檢查篩檢;⑶ 必要的微創手術與活檢(Biopsy);而基因檢查非絕對必要,對早期肺癌診療助益有限。

常規基因篩檢也不是萬能的。

雖然,我們可以對整個蛋白質編碼基因體進行常規 NGS 定序,但許多疑似遺傳疾病的患者仍然沒有被診斷出來。其中一個原因可能是,致病突變可能也會發生在調控「非蛋白質」編碼基因(如microRNA)上。

目前,分子亞型的基因檢測主要是用來匹配癌症的其他生物標記,主要應用在標靶治療的選擇。而基因檢查有助於癌症標靶藥物的選擇,通常是應用在晚期3 或4 期浸潤型癌症,且在傳統化療無效之際。

此外,基因篩檢常不能區別癌前病變與癌症。

以子宮內膜增生 (Endometrioid Hyperplasia) 為例, 其視為子宮內膜癌的前身,兩者有同樣的基因型表現。

子宮內膜增生又分成兩類:良性非進展型 (Resolving Hyperplasia) 與進展型 (Progressing Hyperplasia)。 後者比較貼近非典型增生,有機會進展成為原位癌或癌症。

經驗不足的病理學家有時也難以區辨這兩類增生。同樣的,基因檢查也難以用來區別不同類型的子宮內膜增生與癌症;雖然 ARID1A 突變基因較多出現在進展型增生,而PIK3CA 突變較多出現在癌病變的組織裡。

更有甚之,在正常健康女性,子宮內膜中也存在大量致癌突變。近 90% 的「正常」子宮內膜組織中總共能檢測到 209 個致癌驅動突變,最年輕的突變攜帶者 24 歲;而近 60% 的子宮內膜樣本中,有不只一個基因驅動突變。

這種進行式而且邊界不清的基因型改變,也可以發生在口腔、食道、胃腸,從癌前病變至癌的銳變過程。

由於,我們對癌症的處理,是一個從正常、增生、非典型增生到癌症的過程,因此,基因篩檢會面臨許多困擾,包括:何時切入?檢查甚麼基因?判讀問題?是否檢測結果有助於治療方式的改變、或保證有更好的預後?

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