近年來,基因體醫學已從實驗室研究逐步走向臨床應用。在全基因體定序(Whole genome sequencing,WGS)、基因編輯與 AI 技術的推動下,醫療團隊得以動用大型生物資料庫,分析不同族群的基因變異,更精準解讀人體遺傳資訊。從罕見疾病診斷、個人化用藥策略,到基於多基因風險評分(Polygenic Risk Score,PRS)的罹病風險評估,基因體醫學正為早期介入與長期健康管理開啟更多可能性。
放眼大中華與亞太地區,香港憑藉其國際化的醫療與學術體系,在基因體醫學的發展上具備獨特優勢。隨著以華南地區族群為主的基因資料庫逐步建立,香港有機會補足業界只能依賴歐美白人族群研究的限制,為華人族群的疾病風險評估與臨床決策提供更貼近在地實況的依據。基因線上團隊近日與來自香港的馬銘遙醫師進行專訪。馬醫師是香港基因組1中心(Hong Kong Genome Institute,HKGI)2與香港醫學專科學院(Hong Kong Academy of Medicine,HKAM )3合辦的「基因組醫學卓越研究獎」得獎學者,訪問中她不僅談及香港基因體醫學發展的現況、機遇與挑戰,也透過分享自身作為腎臟專科醫師的寶貴經驗,帶出全基因體定序在家族性或遺傳性腎病防治方面的應用。
立足華人同質性優勢,數據集中化助攻精準醫療
談到香港在基因體醫學發展的獨特定位,馬銘遙醫師首先點出「族群同質性」與「醫療系統集中化」兩大優勢。她指出,香港人口主要由漢族華人組成(占比逾 9 成),這種高同質性的人口結構非常有利於建立專屬華人的基因體資料庫,減少遺傳背景差異帶來的干擾,從而更準確判讀族群中的致病基因變異。
醫療系統方面,香港醫院管理局(簡稱「醫管局」)旗下擁有龐大的公營醫院網絡,承擔全港近 9 成住院需求。此外,醫管局已建置一個全港性電子健康紀錄平台,讓獲授權的醫護機構在病人知情同意的前提下交換和查閱電子病歷。馬醫師認為,香港高度集中的醫療系統是全球少見的優良條件。她解釋,全港大多數病人的臨床數據與檢體資料都集中在醫管局的臨床資訊系統之中,搭配由 HKGI 推動的全基因體定序計劃「香港基因組計劃」,讓研究團隊能進行大規模數據分析與長期追蹤,進而精準揪出致病基因,為基因體醫學發展奠定良好根基。
然而,香港當前也面臨不少挑戰。首先,WGS 產生的基因數據量極為龐大,對算力資源需求極高。此外,要將複雜的基因資訊轉化為臨床醫師可用的治療方案,香港亟需更多在生物資訊學與遺傳諮詢的專業人才參與其中。再者,在採集基因數據時,如何完善知情同意程序以兼顧隱私與倫理,都是科研成果臨床轉化過程中必須正視的議題。
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終結「診斷長征」,基因體定序革新腎病治療決策
身為腎臟科醫師,馬銘遙對於基因體醫學如何改變臨床路徑有著深刻體悟。在此次專訪中,她透過分享獲得 HKGI「基因組醫學卓越研究獎」的研究計劃,深入淺出講解 WGS 定序技術如何革新罕見遺傳性腎病的診斷與治療,幫助病友擺脫「診斷長征(Diagnostic Odyssey)」的困局。
所謂「診斷長征」,泛指罕見或遺傳疾病患者及其家屬為尋找正確診斷而經歷的曲折歷程。當中病友往往長年奔走於不同醫院和專科,反覆接受臨床檢查,用上時間、金錢和心力,卻受限於醫學發展和不同因素,病情未有起色。馬醫師指出,今天,借助 WGS 技術,醫療團隊有望更準確辨識可能致病的基因變異,大大提升精準診斷、對症下藥的機率。以她的獲獎項目為例,研究團隊共納入 131 名腎病患者,當中 36% 有家族性腎病史。團隊對該 131 名病人進行 WGS 定序分析,並為約 10% 患者找出確切的致病單基因變異位點。
馬醫師強調,這些診斷對病人影響深遠:「曾經有病人在身體檢查中驗出蛋白尿、小便有泡及輕微腳腫等病徵。通過腎臟組織檢查,他被證實患上局灶節段性腎小球硬化症4,其腎功能亦已經衰退,需使用類固醇控制病情。病人其後參加了香港基因組計劃,進行 WGS 後發現其 COL4A4 基因突變,最終確診為亞伯氏症候群5。醫護人員遂按診斷為病人處方保護腎臟的藥物,以延緩腎功能衰退,並為其檢查相關併發症及轉介至合適的專科作進一步跟進。」WGS 能在非侵入性的情況下提供診斷,正好體現了精準醫療「以病人為中心」的核心理念。馬醫師期待這項技術和篩檢流程發展成熟後,未來能夠普及應用。
馬醫師也提到,在進行研究期間,HKGI 為她和團隊成員提供了一站式支援,涵蓋樣本收集、檢體運送、實驗室運作到定序數據分析平台等不同層面。她表示:「HKGI 建置了一個安全的雲端環境,幫助研究人員解讀數據。中心也非常重視跨學科協作,透過定期舉行跨專科會議(Multi-disciplinary Team Meeting,MDT),臨床醫師、遺傳學家和數據分析人員可共同討論個案及意義不明變異(Variants of uncertain significance),大幅提升了診斷準確度與臨床價值。」

基因體資料應用多元化,促進精準用藥與移植篩檢
除了罕病診斷之外,基因體資訊在腎臟科的藥物基因體學(Pharmacogenomics)應用也日益成熟。馬醫師強調,不同基因型的患者對藥物代謝的反應差異甚大。以腎臟移植為例,考慮到病人在手術後需長期服用免疫抑制劑以防止排斥,一般來說,醫師可借助基因體數據預判病人對特定藥物的代謝反應,進而調節劑量或避開可能引發嚴重副作用的藥物,為病人制訂個人化的護理方案。
此外,基因體資訊也有助醫師做好移植前的把關工作,透過在腎功能評估之外加入 WGS 分析,可避免病人接受由帶有潛在致病基因的捐贈者所捐出的腎臟,繼而在數年後發病。這不僅保障了捐贈者的長期安全,也確保受贈者能獲得健康的器官。
邁向預防醫學:多基因風險評分與區域協作願景
馬醫師在訪問也提及多基因風險評分(PRS)的概念。有別於傳統的單基因疾病檢測,PRS 是以個體基因體中的全部遺傳資訊為基礎,將成千上萬個基因變異的效應加總起來,從而估算個體罹患特定疾病(例如糖尿病、高血壓、癌症等)的風險。這標誌著基因體醫學正從「診斷」走向「預防」,實現早期風險分層與精準健康管理。
為了進一步推動香港精準醫療發展,加強區域合作是不可或缺的一環。香港擁有與國際接軌的醫療標準,以及極具參考價值的華人基因數據,若能與鄰近區域進行更深度的數據與人才交流,建立完整的華人基因體參考資料庫,對藥物研發與臨床診斷均有極大助益。馬醫師表示:「HKGI 已為香港基因組計劃招募超過 52,000 名參加者,並逐步建立以華南地區人口為主的基因組數據庫,將來本地以至全球華人均可受惠。」她期許香港能扮演橋樑角色,在引進國際頂尖技術的同時,也將華人的科研成果推向世界。
訪談最後,馬醫師展現了對未來的堅定信心:「基因體醫學是一場馬拉松。我期望在不久將來,WGS 能夠於臨床護理普及應用,讓精準診斷和個人化治療不再遙不可及。我亦深信 HKGI 將持續支援醫師的專業培訓,讓醫護界同仁善用基因體數據,同時提升民眾對 WGS 定序的認識與接受程度,務求為下一代建立更健康的未來。」
註釋:
- 香港稱作「基因組」,台灣則稱「基因體」。 ↩︎
- HKGI 由香港政府於 2021 年創立,致力促進香港基因體醫學發展,並加強民眾對基因體學的認識。 ↩︎
- HKAM 於 1993 年成立,負責組織、監察及評核香港醫學專科及牙醫專科培訓,並頒授有關資格。 ↩︎
- 又名「局部節段性腎絲球硬化症(Focal segmental glomerulosclerosis,FSGS)」,是一種罕見腎絲球疾病。全球每年每百萬人中約診斷出 7 例 FSGS 病例,其特徵是部分腎絲球的局部區段出現瘢痕硬化,導致腎功能持續下降,繼而引發嚴重蛋白尿、水腫與高血壓。FSGS 病程惡化快速,最終可能導致末期腎衰竭而需洗腎甚至換腎保命。 ↩︎
- 亞伯氏症候群(Alport syndrome)屬罕見遺傳性腎病,涉及 COL4A4 基因致病性突變,可導致小便隱血、蛋白尿及腎功能受損,嚴重者會惡化為末期腎衰竭,繼而需要洗腎或換腎。 ↩︎
