兵无常势，“癌”无常形 ── 专访台大医院杨志新医师，谈标靶治疗的进展与挑战

“目前对于基因检测的相关报导，我觉得部分内容有待厘清，所以想先从基因检测与标靶治疗谈起，希望和大家分享我的看法。”穿过长廊，来到台大医院肿瘤医学研究所所长 杨志新医师的办公室，才一坐下，他便切入正题。标靶治疗（target therapy）为癌症的突破性疗法，透过锁定特定突变来“对症下药”，和基因检测密不可分，目前在血液癌症及肺癌成效显著。而杨医师拥有二十多年参与各大标靶药物国际临床试验的丰富经验，看过各种成功与失败的案例，此次他除了介绍对标靶药物的进展，也对基因检测在标靶治疗的重要性、相关技术在临床应用的挑战以及未来展望，发表精辟的见解。

标靶药物抗战史：EGFR 突变为致胜转捩点

从 80 年代后，科学家逐渐了解癌细胞生成的起因是体细胞的基因突变（mutation），来自 DNA 的缺陷造成 RNA 的缺陷，再导致蛋白质的缺陷，进而产生细胞容易增生、不死亡，即一个基因突变会加速其他基因的突变（mutation）、增生（amplification）或缺失（deletion）等进而让癌细胞生存能力大增，如侵犯隔壁组织、到处转移等癌症特征。而标靶治疗就是锁定这些蛋白的缺陷阻断癌细胞生存泉源，因此对正常细胞影响较小，无一般化疗的副作用，开启癌症治疗新境界。根据过去研究，标靶治疗用于血液癌症如白血病、淋巴瘤等效果较好，因为每个癌细胞上都有相同突变，基因缺陷较一致，第一个也是最成功案例就是治疗慢性骨髓性白血病（chronic myelogenous leukemia）的“基利克”（Glivec®，imatinib mesylate），大部分病人几乎完全康复，有少部分复发，产生抗药性，总体而言，标靶治疗帮慢性骨髓性白血病人的生命延长很久。

但是固体癌症如肺癌、肝癌、大肠癌等则没那么单纯，由于各个癌细胞异质性（heterogeneity）高，染色体混乱、基因缺陷也不一致，最早认为难以用单一药物来抑制所有的突变，因此治疗的方向是以减缓细胞生长为目标。由于主要固体癌症如肺癌、乳癌、大肠癌、头颈癌等皆与表皮细胞不正常增生有关，大部分癌细胞都带有表皮生长因子接受体（epidermal growth factor receptor, EGFR）基因，影响肿瘤的生长、分化及转移，因此最早的标靶药物便是从 EGFR 下手。

1998 年EGFR标靶药物首次进入人体试验，杨医师提到：“当时，理论上认为大部分的癌细胞都有 EGFR ，若能抑制EGFR，下游传导路径可控制下来或许有些减缓癌症生长的效果，所以各种主要癌症患者都纳入试验。后来研究结果看到只有晚期肺癌的病人有疗效，其他癌症几乎没有任何效果。而这 10 – 15% 有药效的肺癌病人，并不是预期中的生长减缓，而是癌细胞大量死亡，在影像上肿瘤在几周内就会缩小。所以 2002 年日本率先上市，美国接着跟进。但后来在其他大型研究里发现，若把所有肺癌病人都纳入治疗，多数患者的存活期并没有延长，到了 2004 年才知道原来 肺癌细胞有EGFR 突变是成败关键。对于癌细胞会受制于一个或少数突变的现象，我们称这突变为关键突变（driver mutation）。

2005 – 2006 年开始，杨医师和其他亚洲医师共同合作设计肺癌治疗大型第一线临床试验（IPASS），将化疗药物卡铂 / 太平洋紫杉醇（Carboplatin / Paclitaxel）和标靶药物艾瑞莎（Iressa®，Gefitinib）做对照的第三期临床试验。在筛选入组病人时，由于当时基因检测技术尚不普遍，又是第四期的病人，时间紧迫，决定根据临床特点“东亚人种、不抽菸、肺腺癌”，筛选可能带有 EGFR 突变的患者。结果于 2008 年公布，确立了标靶药物用于拥有 EGFR 突变的患者较化疗更能显著延长其疾病无恶化存活期（PFS）。该研究报告登载于新英格兰杂志，已被引用超过数千次，完全改变全世界对肺癌治疗的标准典范及对肺腺癌研究的方向。

标靶治疗的幕后功臣 ── 基因检测

因篇幅有限，我们无法详述其他癌症关键突变位点发现的有趣又感人的故事。例如 2007 年发现5%肺腺癌病人有间变性淋巴瘤激酶（anaplastic lymphoma kinase, ALK）易位突变和另一基因一起制造出很恶性的融合蛋白酶（fusion protein），ALK抑制剂可以有效的治疗大多数病人。因此现在进行晚期肺癌癌症治疗前，会先让患者做基因检测确认是否携带特定突变基因，给予相对应的标靶治疗。

在台湾，若将大部分已知肺腺癌关键基因都检测，仍然有 20-25% 癌症病人找不到关键突变位点，但从过去完全不了患者的突变状况至今，已有长足进步。目前已知肺癌驱动基因（driver gene）及对应之标靶药物如下：

一般认为，驱动基因在生物学上代表大部分的细胞都带有该基因，如此一来服用标靶药物才能达到抑制效果，所以基因检测可做为标靶治疗前诊断的重要依据。

次世代定序技术的希望和挑战

提到基因检测技术，种类繁多，若单独检测 EGFR 突变，可用传统的桑格直接（Sanger’direct）定序，但会有灵敏度（sensitivity）的问题，主要原因是检验的检体，免不了会参杂许多正常细胞的基因，若突变基因量和正常基因比例小于百分之25，传统定序法往往无法找到突变点；若使用不对称聚合酶连锁反应（asymmetric PCR），较容易放大突变区域，可解决灵敏度问题。但因肺癌肿瘤检体很小，仅能做一次检测，因此可大量读取、覆蓋率高又能读得深的次世代定序（NGS）为肺癌突变检测带来新希望，能更有效率地找出有效靶点。

然而， NGS 技术在临床应用上也面临一些挑战，其一是因为把微量基因放大10的二、三十次方以上，就算一次放大的错误率是千万分之一，累积起来的机器错误率（machine error）仍是很高，这必须用多定序几次（即定序深度, reading depth）再用生物资讯（bioinformatics）的统计方法修正，将资料去芜存菁。对于癌细胞的基因定序和正常体细胞还有一个基本上的不同。绝大多数的体细胞只有相同的对偶基因，也就是除非相同的基因有好几个拷贝、定序出来的核苷酸序列只有两种。癌细胞就不同了，由于基因容易突变，因此两个癌细胞的基因序列都有少许不同，就是所谓的异质性。一次定序也许就有上百个细胞以上，若定序深度不够，有些突变的基因就读不到了。但对于关键驱动突变基因，绝大多数的癌细胞都相同，因此以等位基因频率（allelic frequency）来判读就相对上准确。而目前多数基因检测公司的报告仅列出主要突变，没有细节，容易造成医师科学家判读的错误或困扰。”杨医师说。

次世代定序并不是没有缺点，基因的增生（amplification）、基因缺失（loss）或外显子跳跃（exon skipping, 缺了一个外显子）相对上不容易侦测到，因此定序技术及流程的设计就相当关键；最后，检测报告各家都不同，杨医师表示：“厂商会跟根据临床讯息将癌症常见的突变作排序，例如乳房肿瘤患者的检体却做出 肺腺癌特异的EGFR 突变等位基因频率（allele frequency）高的结果，表示很多细胞都带有该突变，医师就会思考是否不是乳癌而其实是由肺癌转移来的；若以厂商的角度来看，假如测出的突变等位基因频率低，可能根本不列入报告，而这牵涉到算法（algorithm）问题，但检测厂商都视为机密，所以也无从做交叉验证（cross validation）。”基因检测技术看似简单，其实蕴含非常多技术层面的挑战与对分子生物学的了解。临床上经常可见除了驱动基因外，病患其实还有其他途径的突变，而这些突变也可能有对应的药物，例如，侦测到病患有 5 倍的 c-MET 增生，也有可抑制的药物，只是这 5 倍是全部癌细胞都是 5 倍，还是少数癌细胞是 100倍，大部分癌细胞是正常的2X，平均起来是 5 倍 ? 我们不得而知。所以基因检测技术其实还有很大的进步空间。

其他癌症标靶治疗为何没有肺癌成功 ?  缺少掌控全局的基因

杨医师也提到：“现在很多医师都建议病人先做基因检测，再做标靶治疗，在肺癌或许可行，但还有很多癌症的治疗并非如此直观。事实上，经过十多年来累积的经验知道，大部分非肺腺癌的癌症病人可能没有单一个好控制的关键驱动基因突变。做检测后对癌症生物特性的了解也许有帮助，但不一定有相对的标靶药可使用，或不是关键步骤，使用了标靶药物也没有显著效果。

看到标靶治疗在肺癌如此成功，许多人疑惑其他癌症的标靶治疗为何发展缓慢 ? 况且，美国癌症基因体图谱计画（TCGA）已累积相当完整的致癌基因数据库，但相对应的标靶药物仍屈指可数。对此，杨医师指出，原因是在癌化过程中，缺少一个控制全局的基因，例如乳癌有动情激素受体（ER），大肠癌也有 BRAF 基因，但其他癌症仍是未知，“这是相当重要的问题，但在许多国际性的基因检测研讨会中却甚少被提出。还有，我认为美国的 NCI-MATCH 计画，最终的结果很重要：‘真正能被 match 到有效的标靶可能不多’，因为控制癌细胞生长的基因太多，若没有列入等位基因频率的考量，就无法找到影响力最大的突变点，这也是标靶治疗和基因检测在最初看似绝配，但真正成功只在血液癌症、肉瘤、肺癌及其他少数基因突变的癌症的主因。”

检测癌症异质性：液态切片 vs. 组织切片

仅管标靶药物成效显著，但抗药性仍是临床治疗上的棘手问题，而癌症异质性便是其中的关键。近年来相当热门的液态切片（liquid biopsy）技术，以非侵入性的方式，可提早发现抗药性突变位点（如 EGFR T790M），成为监控患者肿瘤突变的最佳帮手，而该技术是否比组织切片更不容易有偏误（bias）？对此，杨医师表示：“液态切片的确可减少异质性问题，但该技术也是经由血样，而血样的误差比肿瘤组织大，因为只有破碎细胞才会释放 DNA 到血液中。”他以台大近期发表在〈The Lancet Respiratory Medicine〉的 osimertinib 抗药性研究为例，“血液检测其实不比组织切片准，两者皆是六成病人有效。若血液检测有 T790M、组织切片没有，代表异质性高，药效较不佳；若血液检测不到、也没有活化性突变（activating mutation），但组织切片有，则代表癌细胞长得慢、不易脱落，药效就会特别好；最无效的病人是血液检测发现少量，且活化性突变多，但组织检测没有。”

免疫治疗与标靶治疗的异曲同工之妙

此外，许多人对标靶治疗相当乐观，而执行设计过大量的临床试验、看过各式各样成功失败案例的杨医师指出，目前找不到合适的标靶药物，或许可转而寻求免疫治疗，而免疫治疗虽然与标靶治疗途径不同，但近年来相当成功的免疫核对点抑制剂（PD-1 or PD-L1 抗体）和标靶治疗的道理相似，即病人大部分的细胞都要表现可被 T 细胞辨认的新抗原（neoantigen）才会有效。伦敦大学癌症研究所的 Charles Swanton 教授提出癌症演化论，表示癌细胞有各种突变，就像一棵树，主要突变如同树的“主干”（trunk），由此延伸出其他突变，即枝干（branch），若免疫治疗攻击的特定新抗原不在主干上，大多会以失败收场，“所以擒贼要先擒王，必须控制主要突变才有效，还有其他因素如肿瘤微环境（tumor microenvironment）也须纳入考量，那正是我们想办法突破之处。”杨医师说。

台湾标靶治疗的未来展望：积极参与临床、法规适时调整

杨医师参与国际医药界抗癌药物开发及执行或主持大型临床试验至今已有二十余年，从 2005 年开始台大医院发展大量第一期临床试验，为了在最早的时间将药物引进台湾，“这是一段艰苦的过程，现在已进行超过 100 个第一期临床试验，且使用的药物都是走遍世界各地找来最适合病人试用的，因为想让病人在第一时间抢先治疗。像我们是全世界最早用到 osimertinib 的医学中心之一，当时治疗的病患有些还健在；另外，对研究也有帮助，因为有最早的整合性研究（cohort study）、最早的抗药性出现以及最早的病人资料，可供全世界做参考。”对于临床试验在招募病人上是否会有困难 ? 杨医师表示，现在许多病人都会积极寻求新疗法，所以临床试验经常要排队抢著进入，与外界所想的不同，而杨医师团队至今仍积极争取临床试验机会，以病人需求为优先，力求即早治疗，提升存活率。但是未上市的药物试验复杂，条件很多，对于条件不足无法纳入的病人，目前也只能希望药物能早日上市提供病人使用。

最后，他鼓励肿瘤科医生多了解药厂正研发的新药，协助引进让病人提早使用，也呼吁政府须尽快帮助新药上市，然新药价格昂贵，健保给付容易造成财政负担。而基因检测是政府可多着力之处，且从药物经济学的观点，透过基因检测得知病人突变位点，也能提早预测标靶药物成效，可节省医疗资源，健保或病人也不会白花钱。

“科技不断进步，法规也要适时调整，近期美国在早期试验的设计上、上市的条件上、就有相当大的调整跟突破，希望我们的政府也能尽快跟上，才有利于台湾生医领域的整体发展。”

采访、撰文 / Thomas Huang 、 Jane Lee
审稿 / 台大医院 杨志新医师

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