【钻石生技投资分析室】专家观点/泛癌症图谱 指引药品开发策略
经济日报 钻石生技投资 林晴雯提供
美国国家癌症中心(NCI)4月公布为期十年的革命性研究计画–“泛癌症图谱(Pan-Cancer Atlas)”的最终成果,此成果彙整成27篇论文,同步发表于《Cell》等国际重磅期刊。
这是迄今最庞大的跨癌症研究,涵盖33种癌症与11,000个肿瘤样本,不仅为癌细胞起源、癌化过程与相关机转提供完整且庞大的信息,更成功将33种传统分型癌症重新定义为28种分子型,这些新的癌症分子型将改写目前癌症分类、药物开发与临床治疗的既定规则,也将牵动整个癌症药物市场的变化。
“泛癌症图谱”计画起源于2006年,当时NCI与美国国家人类基因体研究中心(NHGRI)共同设立了“癌症基因组图谱 (TCGA)”计画,目的是藉由全面向地解析癌症的分子组成,以期对癌症能作出更精准的诊断与治疗。TCGA计画经费高达3亿美元,整合美加20个大型研究机构及150多位研究学者,十多年来总资料量累积达2.5 PB(Petabytes),而本次所发表的“泛癌症图谱”计画成果,即是分析“癌症基因组图谱”资料库所做出的成果,为这十年期巨型计画做了一个总结。
本计画中,研究人员将上万个肿瘤样本,完整分析并记录其组织分布、细胞型态、基因型、基因转录组及蛋白质体组等资料,最后为每一样本整合出癌细胞的完整图谱。利用此完整图谱,研究人员将原本传统器官分类的33种癌症,重新划分为28种不同的分子型。他们惊讶发现其中超过三分之二的分子型,成员极为复杂,来源横跨超过25种器官之癌组织,这显示许多不同器官来源的癌组织在分子层面有极高的共通性,而同器官来源的癌组织却极可能存在极大差异,这也说明为何临床治疗同器官癌症时,在相同疗程下的个体疗效却常“差很大”。
美国癌症遗传学家,同时也是TCGA计画重要参与者的丁莉(Li Ding)教授团队透过电脑演算分析找出了853个与癌症发生率显着相关的基因型变异,更确定了约300个可驱动肿瘤生长的基因与其相关突变。由数据证实癌症的突变是随着年龄增长而不断累积的基因错误,最终让肿瘤形成了特定的分子特征,而这些分子特征并非单单由癌器官部位所决定,而是一连串的个体与环境交替影响的结果,而此分子特征也是决定癌症治疗效果的最重要因素。
目前癌症药物开发,主要仍是以“原发病灶”为适应症来进行临床试验申请,而根据Biotechnology Innovation组织于2016年所出具的报告,临床I期的癌症药物最后被FDA核准的成功率只有5%。根据2017年个人化医疗联盟统计,即使是被FDA核准进入市场的癌症药物,治疗无效的比例亦高达75%。这些药物开发的低成功率与治疗的高无效率,很可能都是源自于过去对癌症错误的定位与分型。
美国FDA在去年5月就以篮型临床试验(Basket-Trail)的设计,核准默沙东(MSD)的癌症免疫检查点药物-Keytruda的临床试验。篮型临床试验设计不依据肿瘤来源,而是根据受试者须有BRCA1/2, POLD1及POLE等与DNA修復有关的基因突变来决定是否纳入受试。未来核准即是跨多肿瘤的应用。这种不管癌症类别,只针对特定分子标誌的篮式投药法,是未来癌症临床试验的新趋势,而“泛癌症图谱”计画成果可望成为此应用的重要参考依据。
未来一旦癌症分子分型的地位确立,癌症器官分型制度将成歷史,而这将大幅改变现行癌症药物开发的规则与策略。据统计,2016年全球药厂在药物开发上的花费高达1,570亿美元,到2022年更将超过1,800亿美元。据英国ReportBuyer的分析,全球癌症治疗市场至2022年也将高达1,726亿美元。这次癌症的重新分型必然将造成这两个千亿美元市场的大地震。
美国政府已于2015年展开百万人体资料库的建置,而中国华大基因也在2016年开始建置“国家基因库”,其设备可储存1,000万份人体基因信息。台湾没有足够资源与大国进行资料库竞赛,但台湾应发挥小国的效率与灵活性,尽快在法规层面为因应将来的变革做好准备,利用本次“泛癌症图谱”计画的成果,具体拟订新的癌症药物开发标的与策略。
(作者是钻石生技投资分析室林晴雯分析师)