解開疾病的達爾文密碼-早期偵測的分子診斷

「早期預防，早期治療」是公共衛生學上教育民眾的常見標語，所以大眾對於避免抽煙，遠離肺癌；低脂飲食，以防心血管疾病的基本常識，也都能倒背如流。然而，對於許多不抽煙的女性為何會肺癌，身材標準的壯年才俊卻發生中風或心肌梗塞，讓人不禁懷疑除了生活習慣外，疾病的發生與否，似乎被更強力的力量主宰著。沒錯，那就是我們的基因，也就是先天性的遺傳物質便決定了我們對疾病的感受性，後天的生活習慣就成了驅動因子，也就是疾病的控制因素。如果能透過基因檢測，預知疾病的發生，並提早處置，便能降低罹病的風險。拜新興生物科技所賜，這樣的想法不但已經成真，使得分子層級的檢測成為醫學界的新顯學，也為投資帶來了熱潮。

分子層級的檢測和基因檢測真能未卜先知嗎?這又是如何辦到的呢?以下這張由美國國家癌症研究中心(National Cancer Institute)提供的圖示可以清楚的說明。

圖一、分子診斷

傳統的求診過程，通常是在病人有些疾病的徵兆出現，例如乳房觸診發現腫塊，或皮膚上的痣發生明顯變化而主動到醫院求診，醫師會安排切片並由專門的病理醫師分析判斷，推測疾病的可能性或是病程，並推測可能的治療方式。然而此傳統診斷的方式卻隱含了許多的問題，其一是在病人感到徵兆或組織產生病理變化時，病程已進行到某一程度了；再者是鑑別診斷賴於專科病理醫師的經驗，需長期的訓練及經驗累積才能造就厚實的診斷能力，所以病人往往需要到不同的醫院再作一次診斷，以尋求多重的專業意見，過程費時也耗費資源；病理切片不但需侵入人體，而許多狀況又是無法取得切片的，如腫瘤過大有破裂的危險或病灶位於腦部等。

分子診斷可用血液或組織切片當樣本，找尋標的蛋白質體 (如HER-2/NEU蛋白質為一型快速生長的乳癌的生物標誌)或檢測DNA的基因變異狀況 (如Her-2/neu 基因)。這樣的檢測方式不但可以診斷疾病與病程，還可分辨出疾病的次級型態 (是腺肺癌或小細胞肺癌)，並依診斷給於最適合的治療方式。例如肺癌藥Gefitinib(Iressa®, 艾瑞莎®)就對非小細胞肺癌較有效，而乳癌藥Trastuzumab (Herceptin®, 賀癌平®)，則對Her-2/neu 基因過度表現的乳癌有效。 此外，以血液當樣本，侵入性不但大大降低，也能列入健康檢查項目執行，在未有任何病兆出現的情況下及進行檢查，或推測罹病風險，進而調整適當的生活方式，真正作到「早期偵測，早期處置」。


分子診斷的商機

分子診斷不但可以早期偵測疾病的發生，並能提供治療的最佳選擇，並預測未來的病程發展，學術界與產業界也投入大量資源篩選生物標記與可供檢測的DNA序列(如SNP, single nucleotide polymorphism, 單一核苷酸多型性) 並發展其相關技術。分子診斷的龍頭廠如Roche, Qiagen也大張旗鼓的進行併購活動，單是在2007年Roche就併入NimbelGen System, BioVeris, 454 Life Science與 Ventana Medical System; Qiagen也併購了Diegene 與 e-Gene。影像診斷大廠Siemens 也不惶多讓， 併購了Bayer Diagnostics與Dade Bering，以強化其分子診斷的事業，並將個人化的預防醫學作為發展的重點。
根據Frost & Sullivan 的市場預測，目前分子診斷的在美國的市場值已超過20億美元，成長率高達兩位數，預計五年內美國市場便可超過40億美元。

圖二、美國分子診斷市場預估值

在應用領域方面，過去的分子檢測大多是應用在血液篩檢，如捐血中心的血液檢測，以及因國防安全及新興感染疾病的重視而快速崛起的感染性疾病檢測；癌症檢測與基因檢測則是最具發展潛力的兩大領域。

圖三、2005年分子診斷的應用領域及市場潛力



基因檢測的倫理爭議

雖然分子層級的檢測可以預測罹病的風險，為個人的健康與減輕健康保險的財務支出帶來絕佳效益，然而反過來思考，在為真正罹病之前就被檢測出罹病風險，個人的健康保險權益，或是就業與求偶的權益是否也會受到考驗? 這是基因檢測一直存在且爭議性頗高的議題。終於在2008年4月24日美國通過反基因歧視法(Genetic Information Nondiscrimination Act ,GINA)，基因資訊的揭露與個人權益正式獲得立法保護，美國民眾便可以安心進行基因測試，並確保他們的基因資訊不會遭到濫用並對參與涉及基因資訊的可以放心。這對科學的研究、民眾的健康以及未來面臨高齡社會的所衍生的龐大醫療支出都深具正面意義，對於未來分子檢測的市場的進展，也將是剛強大的推進器。


(此文轉載自 MD news 107期, 2008年5月號, 作者為工研院產經中心 產業分析師 黃以馨)