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預防勝於治療 藥物基因體學在臨床上的重要性

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:

  1. Relling, M.V., Evans E.W. (2015) Nature 526, 343–350. doi:10.1038/nature15817
  2.  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

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尤鈴雅

2015年畢業於高雄醫學大學藥學系,目前就讀台大藥理所碩士一年級,主要研究cell migration和癌細胞的關係。很喜歡閱讀、彈吉他、和語文學習。大學時期曾在輝瑞藥廠與高雄榮總實習,對於藥物開發與疾病臨床治療很感興趣。希望在Investigator 分享平台,與不同領域的人一起學習,同時增加自己學習新知的機會,充實自己、拓展視野。

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