個人化醫療(individualized therapy)的時代裡,藥物基因體學(pharmacogenomics)顯得更加重要。藥物基因體學,透過探討遺傳變異影響藥物的效果,預測藥物治療對於各病患的反應。藥物治療上,研究病人的遺傳變異發現,約有20種基因會影響臨床上80種藥物。而癌症治療上面,後天獲得的體細胞基因變異,也會影響個別病患選擇標靶抗癌藥物的治療。
藥物基因體學最早可追溯到西元510年,希臘的哲學家兼數學家Pythagoras 發現同樣吃蠶豆的人,有一些人出現了致命的溶血性貧血。兩千年後,研究者發現這個反應是因為那些人遺傳上缺乏G6PD(glucose-6-phosphate dehydrogenase)這個酵素,使他們吃蠶豆時容易產生溶血,此外,他們若攝取一些藥物,如痛風藥rasburicase 和抗瘧疾藥物primaquine,也會產生溶血。
1959年德國遺傳學家Friedrich Vogel 首先啟用pharmacogenetics (藥物基因體學)這個名詞,是根據藥理學家 Elliott Vesell 與 John G. Page的研究。這兩位學者指出止痛劑antipyrine的藥物動力學特性,相較於異卵雙胞胎,同卵雙胞胎的數值較接近。有個家庭研究發現,不同的種族群體代謝抗肺結核藥isoniazid的能力會不一樣,並以自體隱性遺傳給下一代,讓有些人比較容易得到isoniazid 的周邊神經炎的副作用。後來發現,這些代謝差異是因為NAT2 gene(製造N-acetyltransferase 2 enzyme,一種會代謝isoniazid的酵素)遺傳變異所造成。
其他在1960到1980間的研究也發現遺傳基因會影響藥物代謝。1987年,CYP2D6基因成為第一個辨識出來的人類藥物代謝的多型性基因(polymorphic gene)。再舉另一個例子,若病人缺乏TPMP(一個會製造thiopurine methyltransferase 酵素的基因),若使用免疫抑制的thiopurine藥物,如mercaptopurine與azathioprine,較容易產生造血性毒性(hematopoietic toxicity)。
這些發現若要成為臨床診斷的依據,需要更多的確效試驗。例如做基因測試(genetic testing),評估是否能改變參與者的健康情形。有些研究甚至測試整個健康醫療體系,比較其花費,也看其是否會影響醫師開藥的情形。隨著定序的花費越來越低,許多人預測在不久的將來,每個人都可以在年輕的時候定出自己的基因序列,以利將來的人生中做一些臨床測試,這將有利醫師根據病人的基因差異,做有利病人的診斷與改善開處方的情形。
然而,有許多原因阻礙這種透過研究基因來預測給藥模式(pharmacogenetic testing,藥物基因測試)。除了有些醫師不願意實施測試外,目前僅有少數研究能證明其成本效益。此外,許多健康醫療體系也不願意提供補助,不願實施這種預防性的篩檢。再者,藥物基因測試缺乏明確的guidelines,難以將基因變異轉變成可實施的建議,許多專業的組織與生成guideline的群體有時意見不一,對於是否實施測試的必要性有不同的見解。這些因素都造成了藥物基因測試的阻礙。
不過,全世界許多組織正分享著支持pharmacogenetic test 的資源。歐洲的European Pharmacogenetics Implementation Consortium與Royal Dutch Pharmacists Association的宗旨是都是希望能透過將pharmacogenetic的資訊引入臨床改善臨床治療。美國的NIH Pharmacogenomics Research Network 也組織了Translational Pharmacogenetics Projects的計畫,希望能分享最佳的臨床pharmacogenomics guidelines。在泰國與新加坡因為HLA-B*15:02的基因變異很常見,許多病人在使用一些特定的藥物容易產生嚴重的皮膚毒性(如服用抗癲癇藥物carbamazepine容易產生史蒂芬強生症候群Steven-Johnson’s syndrome的皮膚壞死)所以藥物基因測試廣泛被實施。
現在的醫師較習慣針對病人的特性,如年紀、肝腎功能、藥物交互作用性等等因素決定所開的處方,較少依賴藥物基因的研究。但現在越多證據證實pharmacogenomic testing,尤其是對實證精準醫學(evidence based precision medicine)有極大的影響力,可見pharmacogenomic testing在未來臨床上的潛力不容小覷!
參考資料:
- Relling, M.V., Evans E.W. (2015) Nature 526, 343–350. doi:10.1038/nature15817
- 藥物基因體學對個人化醫藥發展的影響: http://goo.gl/GH5b1O
撰文│尤鈴雅
修訂│陳恩浩
[…] 近年精準醫療(precision medicine)及藥物基因體學(pharmogenomics)的興起,讓醫學界有更多的參考依據來找出基因的不同與藥物效果的交互作用,目的就是要提高對於病患的治療效果,並減少副作用的發生。(請參閱:預防勝於治療 – 藥物基因體學在臨床上的重要性, https://investigator.tw/3327/)在藥物基因體學的研究上,台灣團隊一連解開了三個造成嚴重藥物過敏的基因,為所有病患降低了用藥的風險,在整體公衛用藥安全中提供了傑出的貢獻。 […]