潘懷宗／標靶藥物有沒有效可預知？透過基因檢測，大腸癌治療可望更精準！

針對晚期(轉移性)大腸癌患者，醫學界可以同時給予化療藥物和標靶藥物的組合治療，其中，第一線標靶藥物有兩種選擇，第一是掐斷癌細胞營養供應水管的血管新生抑制劑(如癌思停；Avastin)，進而阻止腫瘤的生長與轉移。或是第二種選擇，可以抑制癌細胞增殖，並導致腫瘤凋亡的表皮生長抑制劑(如爾必得舒；Erbitux)。

上述兩種選擇，到底要選擇哪一種，病患可以和專科醫師詳細討論後，做出決定。不過，第二種選擇，也就是表皮生長抑制劑(爾必得舒)，必須先做基因檢測(時間約需要1~2週左右)，確定癌細胞的RAS(註1)基因仍然是原生型後(詳見圖1右上方RAS WT灰色)，才能使用，否則就只能選擇第一種。原因是當癌細胞的RAS基因變異後(詳見圖1左上方RAS Mutant紅色)，會導致對表皮生長抑制劑產生抗藥性，用了也是白用，沒啥效果。

2021 年 12 月 14 日發表在《細胞報告》(Cell Reports)國際期刊上的一篇論文，引起了媒體界的重視。該論文是由美國加州索爾克研究所(Salk Institute)生物研究小組內科助理教授史蒂斯醫生(Edward Stites)所領導完成的，研究人員固定使用同一種癌細胞，但卻有RAS不同位點的單一突變，這使得他們能夠比較每個特定突變點，如何影響對表皮生長抑制劑藥物的有效性。他們發現某些 RAS的突變點並不會阻止藥物發揮作用，同時這些實驗數據還能夠和他們模型計算的預測，互相驗證，因此確立了利用基因模型預測藥物有效性的方法，藉此精準篩選出比以前更多的大腸癌患者，是可以使用表皮生長抑制劑(爾必得舒)的標靶藥物來獲得治療，改善病情的。粗估在美國每年就可以讓多達 12,000 名的額外患者受益。史蒂斯醫生特別強調，論文的研究結果雖然仍需要進一步的臨床驗證，但他們期望藉由這項研究，激勵藥廠和臨床醫生們合作，開展後續的臨床試驗計畫。

2004年，美國食品和藥物管理局 (FDA) 批准了第一個表皮生長抑制劑的藥物(爾必得舒)，其作用是阻斷表皮生長因子接受體(EGFR；Epidermal growth factor receptor)的訊號傳遞。之後，另一個EGFR 的標靶藥物也獲得了批准(維必施；Vectibix)。但從這些藥物先前的研究數據來看，醫界認為患者癌細胞如果有RAS 基因變異後(紅色圓團；圖1)，就無法對 EGFR 藥物產生反應。因此，每當對患者腫瘤的基因進行檢測後，如果發現RAS變異成紅色，就不會再使用這種標靶藥物來治療。但是，史蒂斯醫生實驗室的研究成果發現，癌細胞的RAS基因變異並非都是以相同的方式改變。例如，變異後的RAS是否仍然擁有和神經纖維蛋白(NF1；註2)的結合能力，就至為關鍵。如果可以互相緊緊結合，就表示表皮生長抑制劑已經對癌細胞無效，但是，如果不會結合在一起，就表示藥物有效(詳圖1)，所以仍舊可以使用表皮生長抑制劑來對抗癌細胞。研究團隊通過基因模型，對生物物理特徵篩選 RAS 變異後的各種方式，找出了10 個額外的RAS變異特點，可以用來預測表皮生長抑制劑藥物是否仍然有效的基因標誌，於是取得了癌症個人化治療的預測能力與方法，相當成功且重要。

目前擔任赫斯特基金會發展主席的史蒂斯醫生強調，這項研究同時驗證了他們團隊所開發的數學和計算模型，解決了傳統方法無法預測的科學問題，希望未來的臨床試驗能夠進一步確定病人的臨床效益。

【註1】RAS (Rat sarcoma virus)基因家族中包含HRAS、NRAS及KRAS三個成員，所產生的RAS蛋白質位於細胞膜的內側，在傳遞細胞生長分化信號方面起重要作用。突變後的RAS會導致惡性腫瘤： 胰臟癌（90%）、大腸癌（50%）、肺癌（30%）、甲狀腺癌（50%）、膀胱癌（6%）、卵巢癌（15%）等等。

【註2】Neurofibromin 1 (NF1)是人類第17對染色體上的基因，可以製造出神經纖維蛋白，此蛋白質在身體內扮演許多重要的功能，例如細胞增殖和遷移，神經突觸生長和多巴胺水平。

參考文獻:

1. Thomas McFall, Edward C. Stites. Identification of RAS mutant biomarkers for EGFR inhibitor sensitivity using a systems biochemical approach. Cell Reports, 2021; 37 (11): 110096 DOI: 10.1016/j.celrep.2021.110096

標靶藥物

大腸癌

基因變異

基因檢測

抗藥性