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2024-03-15精準癌症療法的進展與挑戰 507 期

Author 作者 編譯|陳亭瑋

科技的進步使精準癌症療法(precision cancer therapy)快速發展。這種新興醫療策略理論上是透過對癌症個別深入的了解,為病人量身定制出最適合的治療方案,以因應不同個體所出現的癌症症狀,提高治療效果並減少治療上的副作用。

 

(Adobe Stock)

 

「功能性精準醫學」以腫瘤細胞試百藥

不同於過去主要由醫生根據癌症的種類與階段來選擇治療方針,精準癌症療法主要依據病人的基因組數據,以及現階段對腫瘤生物學的深入理解來選擇藥物,通常需要經過實驗室的測試。在實驗室裡,醫生與科學家將上百種藥物與患者癌症細胞組合測試,看看哪種藥物對該病人的癌症最有效。這種個體化的治療策略,有機會令每個病人都能獲得最適合他病情的治療。
 
奧地利維也納醫學大學(Medical University of Vienna)的血液科醫生斯塔伯(Philipp Staber)發展了一款功能性精準醫學(functional precision medicine)的新型臨床試驗療法,在體外測試患者自身的癌細胞,並找出有反應的藥物選項。在此試驗中,他發現進行試驗的血癌患者超過一半可由功能性測試找到更有效的藥物選擇,且與先前的標準治療體驗相比,治療效果更佳、進入血癌的緩解期更長。
 
同樣的,在美國密西西比醫學中心(University of Mississippi Medical Center)的放射科學家霍華德(Candace Howard)所發表的研究也顯示,針對侵襲性腦腫瘤的治療,經實驗室測試提出的化療方案,比起僅由醫生處方的治療效果更佳,患者的生存時間更長、醫療成本也可以降低。
 

培養腫瘤細胞的挑戰與新方法

然而,這種療法在實際應用時仍然存在一些挑戰。最大的挑戰之一是培養足夠的腫瘤組織進行實驗,其次是固態腫瘤往往有一定的複雜性,難以在實驗室中複製出合適的測試環境。固態腫瘤生長在體內的複雜環境中,因此要有效模擬這些條件以達到最佳的實驗可靠度並不容易。為了解決這項問題,研究者們目前已嘗試過各種不同的方法,包括在老鼠和雞胚胎中培養腫瘤樣本、培養精心設計的類器官(organoids),甚至在病人體內向腫瘤輸送微量的各種藥物。
 
有愈來愈多研究者投入類器官的研究,現階段類器官主要是在專門的生物支架中培養立體的腫瘤組織,以複製身體實際上的腫瘤結構,期望能在實驗過程中獲得更佳的再現性。雖然這類培養會需要額外的幾週時間,但目前已經在臨床試驗中展現治療應用的潛力。
 
美國加州大學洛杉磯分校(University of California, Los Angeles,UCLA)的癌症生物學家索拉尼(Alice Soragni)的臨床研究證實,使用類器官進行藥物篩選可獲得高達80%的精準度。另外,在案例報告中的確有一些難以治療的癌症患者,在耗盡多種治療選項後,透過類器官藥物測試找到了意想不到的有效療法。
 
另一種做法則是採取患者源性異種移植(patient-derived xenograft),將腫瘤植入老鼠或雞胚胎體內培養「化身」(avatars)。現階段由於這個方法太過緩慢,且動物實驗所受到的限制逐漸增加,在老鼠身上植入腫瘤的方法在臨床上多已被放棄,改以雞胚胎或其他的替代方案。
 
另外一種化身的做法則來自於英國格拉斯哥大學(The University of Glasgow)的發育生物學家卡根(Ross Cagan),他使用基因組定序和基因工程定製的果蠅,在果蠅體內重現患者腫瘤的獨特特性,然後餵食果蠅含有各種藥物的食物,找出可以抑制癌症生長的治療方案。在卡根的實驗中,他們以此方法為唾液腺腫瘤與惡性結腸癌患者分別找到治療方案。此一藥物篩選方法已技轉為生物技術新創公司Vivan Ther apeutics,為患者訂製果蠅製作和藥物篩選服務。
 

除了技術問題,精準癌症療法面臨的挑戰

現階段的實驗結果,讓科學家對精準癌症療法充滿了期待。隨著科技的進步和對疾病的理解不斷深入,顯然未來將有更多的病人能夠從這種療法中受益。然而,以上的方法都需要花費大量的時間和金錢,許多實驗室的設備都非常昂貴,需要受過訓練的人員操作。這對於那些資源有限的地方來說,是一個巨大的限制,因此也有研究團隊例如西班牙巴塞隆納大學(University of Barcelona)的生物化學家蒙特羅(Joan Montero)嘗試開發便宜且便攜的微流體裝置,用於快速、現場測試癌症細胞。
 
要讓精準癌症療法真正得以實現,還需要克服許多困難。除了技術上的挑戰之外,還有許多政策與金錢上的限制,例如目前在美國政策上將功能性精準醫學的藥物敏感性檢測分類為「實驗性」,因此無法得到醫療保險的資助。此外,病人是否能夠獲得推薦的藥物,也往往受到藥物價格和保險賠償的影響。
 
精準癌症療法的未來發展仍然值得期待,現階段的研究顯示這種療法有著極大的潛力。只要能夠克服並將此療法導入應用,在技術與經濟所面臨的挑戰,未來可見將能夠癌症病人帶來更好的治療成效。

 
新聞來源
Dolgin, E. (2024). The future of precision cancer therapy might be to try everything. Nature, 626(7999), 470-473.