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2016 生技趨勢觀點
BioMed 點 有態度有觀點的生技醫療媒體
2016年4月 定贏傳媒 出版發行
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專題報導
EXCLUSIVES 癌症特攻隊
胞外體擔任開路先鋒
產業動態 比爾蓋茲、亞馬遜創辦人 押注 血液檢測公司 將致力早期發現癌症 解開 基因諮詢師 的神秘面紗 美國總統向 癌症宣戰
全力推動抗癌登月計畫!
科技新知 破解細菌抗藥性 豬仔腸道藏線索
基因修飾技術 遺傳病治療邁進一大步
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生物資料庫(Biobank) 共享時代來臨
BIOMED
CONTENT 產業動態｜Business&Policy
06
美國總統向癌症宣戰
April. 基因篩檢｜Genetic Screen
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好孕、壞孕？基因是關鍵！
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解開基因諮詢師的神秘面紗
全力推動抗癌登月計畫！
08
美國精準醫療的發展關鍵 團結與資安
10
生技投資正夯！
科技新知｜Technology
比爾蓋茲、亞馬遜也想分一杯羹
24 12
不用再為「胖」感到困擾了！ 顏色決定脂肪細胞的好與壞
產檢大未來！ 非侵入性染色體檢驗
26 14
疫苗不是特效藥 流感病毒 特務72變！
共享新時代 生物資料庫– Bio Bank
28 人物專訪｜Figure
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基因修飾技術 找回幸福人生
臺灣人體生物資料庫 - 執行長沈志陽 Bio Bank 為未來醫學基礎建設跨出第一步！
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抗藥性GET OUT！ 小豬腸道藏祕密
6 美國總統向癌症宣戰 全力推動抗癌登月計畫！
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生 醫 觀 點 BioMed 有態度有觀點的生技醫療媒體
www.biomedviews.com
生醫觀點 雜誌 2016年04月06日 營運總經理兼召集人 / 廖士儼 共同創辦人 / 郭景文 行銷企劃部總監 / 盧玫君
專題報導｜Exclusives
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經理 / 林詳崴 策略發展部總監 / 洪正宇
癌症特攻隊
專案企劃部副理 / 李旻峰
胞外體擔任開路先鋒
軟體工程師 / 吳奕賢 行政統籌專員 / 張珈瑄 資深醫藥記者 / 李玉明 生醫編輯群 / 洪嘉駿 / 林皇芹 / 張珈瑄 網頁設計部副理 / 李筱菁 資深美術編輯 / 林依凡 資深攝影記者 / 黃耿賓 財務部會計主任 / 連珮吟 顧問群 / 雷桂美、吳佰凱、黃瑜婷、魏文胤、陳慶檀 張元祥、盧永修、顏順軫 醫師顧問 / 林孟穎、郭安妮
地址 / 106台北市大安區忠孝東路四段270號17樓 電話 / (02) 7707-0672 更多資訊
基因線上
LINE / Geneonline
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14 共享新時代 生物資料庫 – Bio Bank
版權聲明：生醫筆記所刊載所有內容，均為本公司所有或已獲得版權持有 者授權使用。任何人士不得未經本公司或版權持有人的書面同意，以任何 方式抄襲、更改、複印、出版、上傳、下載及發放本網站內的資訊及材 料。 為了尊重授權使用之智慧財產權，本網站會附上文獻出處，如需引用 該等資料，可向本公司洽詢，或直接與版權持有人接洽。 生醫觀點盡一切努力提供可信與正確的醫療、健康等相關生技資訊，但有 鑒於正確的診斷與醫療視個人狀況而有差異，生醫觀點並無意取代專業領 域醫師的診斷建議，因此生醫觀點並無法為個別讀者提供相關建議， 無須 負醫療或法律責任。
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EDITOR’S NOTE 總編輯的話
基因線上
總編輯的話
「基因」這個名詞對很多人來說，充滿了神秘與高科技的距離感，但它其實和我們的生活
習習相關。從新生兒篩檢、老化、疾病、祖先的溯源，再到我們每天食下肚的動植物是否經過改 良，都與基因有著密不可分的關聯。隨著現在精準醫療意識的抬頭和基因相關技術應用的普及，再 加上雲端和大數據等資訊科學的進步，基因科學將在不遠的將來有更多重大的進展，而這些進展有 幾個面向是不容忽視的：
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總編輯的話 EDITOR’S NOTE
1. LIQUID BIOPSY AND GENETICS OF CANCER 液態檢體與癌細胞基因： LIQUID BIOPSY 主要包含了循環腫瘤細胞 CIRCULATING TUMOR CELLS (CTCS)，CELL FREE DNA (CFDNA) AND 胞外體EXOSOMES，將是全球矚目的領域。隨著次世代定序和分子檢測成熟，運用非 侵入式的檢測將使疾病更早被發現和治療，常態性的檢測甚至在症狀出現之前就能偵測到，不需進行侵 入式手術採樣就可持續追蹤治療的成效。此外，藉由癌細胞的基因組分析將會對未來癌症治療產生根本 性的改變，所以癌症基因的變異治療也會是未來發展的重點。
2. BIG DATA AND BIOBANKING 大數據與生物資料庫 在次世代定序及新的定序技術越趨成熟的今天，許多組織都在進行大規模定序項目，數以萬計的基因組 資料不斷產生。如何有效進行不同族群間的全基因組關聯解析(GWAS)將會倚重大數據的分析，因此生 物資訊相關人才的培育也是很重要的。同時，雲端運算將會扮演大數據運用的最佳輔助角色。雲端運算 可以減少自行設置數據分析基礎設施的成本，以及提供資料近乎無限的可擴展性和即時提供的彈性。而 透過雲端運算的優勢，研究人員也能共享數據和分析工具，並與其他世界各地進行無時差的合作。與此 同時，資料的整合及資訊安全都將成為研究人員必須面對的一大挑戰。
3. CRISPR EDITING 基因修飾技術 從最近的猴子基因修改，阻止愛滋病感染人體細胞，到人類胚胎的基因編輯。CRISPR是最熱門的基因 改造技術。其便利、精準和可塑性，開啟了基因治療的新契機。尤其和基因定序技術結合，運用層面將 會有無限的可能。隨著CRISPR技術進展，相關的新創公司和臨床應用不斷增加，科學界所面臨的道德 和倫理爭議也是不容忽視的重要議題。 其他如IMMUNOTHERAPY/CELL THERAPY 免疫與細胞療法，EVIDENCE-BASED MEDICINE實證藥學如 何整合資訊去增加正確確診率，減少醫療浪費，及POINT-OF-CARE在需要快速篩檢的疾病和醫療資源 貧乏的區域的應用，也都是未來發展的趨勢。 因此「基因」的解碼不僅可以讓人們對疾病和人體有更深入的了解，新技術的運用也將在醫療領域上掀 起另一波革命，如果能集合大家的力量，讓這些新的技術實際運用，將有望達到延長壽命，疾病精準治 療，以及提升全人類生活品質的終極目標。
基因線上總編輯 THOMAS F.HUANG
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BUSINESS&POLICY 產業動態
美國總統向癌症宣戰！ OBAMA INITIATED CANCER MOONSHOT PROGRAM TO BEAT CANCER
全力推動抗癌登月計畫(CANCER MOONSHOT) 文/基因線上編輯群
美國的抗癌血淚史 為了對抗癌症，美國早在1971年尼克森總統就曾頒布《國家癌症法》(NATIONAL CANCER ACT)， 擴大國家癌症研究所的經費和規模，尋求有效的解決之道；2005年美國國家衛生研究院(NIH)啟動癌 症基因圖譜計畫(TCGA)，將癌細胞的基因做分類，並分享超過20種癌症樣本的分子與臨床資料，以 利癌症治療與研究；2007-2008年間乳癌發生率下降，歸功於篩檢技術提升；2010年，發現螺旋電 腦斷層(CT)篩檢能減少肺癌死亡率；2011年癌症口服新藥PLX4032能延長皮膚癌末期患者的生命… 。僅管抗癌歷史至今已40多年，癌症仍是威脅人類的主要疾病，在癌細胞在被檢查出來的同時，已 分裂出上億個癌細胞，進化成不同類型的癌症，難以用單一療法治癒。面對如此複雜的病症，歐巴 馬的癌症登月計畫中，又有哪些新的抗癌措施呢?
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產業動態 BUSINESS&POLICY
10億美金 全面啟動抗癌登月計畫 今年1月，美國總統歐巴馬表示將募集10億美元來推動打擊癌症的「癌症登月計畫」(CANCER MOONSHOT)，並成立專案小組，由副總統拜登帶領，計畫內容包含癌症預防、疫苗研發、早期 篩檢、癌症免疫療法、基因體學、混合療法(COMBINATION
THERAPIES)等項目，再加上大數據分
析，展開全面性的抗癌行動。然而，拜登發現美國抗癌研究雖然先進，但這些研究數據和成果，卻 只有5%的患者能進到臨床治療，再者，公共腫瘤學家(COMMUNITY ONCOLOGISTS) 要面對75% 的癌症病患，但他們取得這些技術和知識的管道卻十分有限。因此，拜登提出兩項措施，第一是增 加抗癌研究經費，希望公、私部門挹注更多資金，加速抗癌研究的進展；第二就是整合資源，聯合 國防部、NIH、FDA等各部會的力量，減少不必要的行政程序，另外，美國各地不同的癌症研究資料 庫，使用基因定序的方法都不相同，還牽涉到隱私權的問題，因此拜登希望能夠打破藩籬，讓資源 共享，造福更多人。
打擊癌症 難如「登月」 參與這次抗癌登月計畫的MD ANDERSON癌症研究中心指出，半數以上的癌症可透過篩檢來預防， 並且許多標靶藥物經測試後，都能明顯改善癌症死亡率，現在正擴大免疫治療試驗，希望在5-10年 內讓幾個主要癌症的死亡率大幅降低。MD ANDERSON的總裁RONALD DEPINHO表示免疫治療在 癌症研究領域相當重要，所以在癌症登月計畫中，國會給予NIH的龐大金援，將是抗癌戰役的一劑強 心針。僅管如此，癌症依舊是美國導致死亡的主因之一，在2015年就有近59萬人死於癌症，而癌細 胞本是源於人體，且激發癌細胞的原因極其複雜，「這並非一蹴可幾的事」諾貝爾得主暨美國國家 癌症研究所前領導人HAROLD VARMUS說道，可見此次的抗癌計畫面臨的挑戰與當年「登月」相比 有過之而無不及。
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基因線上
官方網站：www.geneonline.news
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美國精準醫療的發展關鍵： 團結與資安 ACCELERATE PRECISION MEDICINE INITIATIVE: COLLABORATION AND PRIVACY IS THE KEY 文/基因線上編輯群
精準醫療大挑戰 收集百萬人檢體 美國總統歐巴馬在去年一月啟動精準醫療計畫 (PMI)，希望透過基因體學 (Genomics)、資訊科學以及 醫療技術的進步，達到個人化治療的願景。去年十二月，歐巴馬簽署法案，撥款 2 億美金給 PMI 計 畫的長期目標―收集 100 萬人次以上的基因資訊。此目標須花三到四年的時間才能將資料收集完全， 民眾可從特定網站、電話直接報名，或透過合格的醫療服務中心來參與。為使計畫運作更順利，美 國國立衛生研究院 (NIH) 和各部門以及民間企業合作，採取更開放的模式，讓民眾能夠快速且方便地 來貢獻自己的檢體，幫助研究進展。 8
產業動態 BUSINESS&POLICY 目前，許多電子健康記錄廠商，如 Allscripts、Athenahealth、Cerner、Drchrono、EPIC 和 McKesson，正在 開發相關的應用程式，讓民眾可以更直接地提供和控管自己的健康資訊。美國食品和藥物管理局 (FDA) 運用自己的社群平台 PrecisionFDA，整合各領域的科學人才，改善 NGS 技術，讓分析結果更精準。另一 方面，FDA 也建立審查機制，評估基因工程技術的成效，找出最好的分析工具。
公私部門資源整合 讓精準醫療計畫更全面 最近白宮表示，愈來愈多公私部門和學術單位願意 投入這項計畫。美國退伍軍人事務部 (Department of Veterans Affairs) 和美國國防部部合作，擴大「百萬 老兵計畫」，集結超過 45 萬退役軍人提供的生物資 訊，研究基因與疾病的關聯，現役軍人也可以參與； 微軟已同意讓資料量龐大的基因體數據，免費存在他 的雲端平台；史丹佛大學醫學院，在今年將推出一個 藥物基因體學的諮詢計畫，讓醫生可以查詢患者對藥 物的反應或家族藥物反應史；IBM 出動超級電腦「華 生」(Watson)，和紐約基因組中心 (New York Genome Center) 研發開放式的癌症數據儲存資料庫。 其他參與機構還有醫學基金會 (Foundation Medicine)，開放大規模的疾病基因體數據庫；色彩基因組學 (Color Genomics) 同意提供免費的乳癌和卵巢癌篩檢給醫療資源匱乏地區的人；Roche’s Genentech 公司， 同意和 PMI 參與者分享部分的臨床試驗結果；Intermountain Healthcare 和 Syapse，願意讓病患進入他們的 癌症基因體數據資料庫，取得醫療記錄、腫瘤基因體學等資訊。
資安疑慮 是精準醫療計畫的絆腳石? 建立大型的資料庫，最重要的莫過於隱私權和資訊安 全的問題，而大型資料庫通常是網路犯罪的重點目標， 有鑑於此，NIH 成立科學研究與倫理審查委員會，隨 時監督各種研究在 PMI 計畫中的執行狀況。再者， 國家健康資訊技術整合辦公室 (ONC) 與美國國家標準 與技術研究所 (NIST) 合作，預計在今年年底推出 PMI 計畫的「資訊安全方案」提供給 NIST 網絡安全框架 (Cybersecurity Framework)，同時，美國政府也通過了 PMI 資安草案，打算在春季發布，展現強化資安的決 心，讓該計畫推動更順暢，造福全體民眾的生命健康。
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比爾蓋茲、亞馬遜創辦人押注血液檢測公司！ 將致力早期發現癌症 ILLUMINA BIDDING ON NEW LIQUID BIOPSY FIRM “GRAIL”, INVOLVING BILL GATES AND AMAZON JEFF BEZOS. 文/基因線上編輯群
生技投資正熱 Illumina成功募資1億美金 位於美國聖地牙哥，基因定序界的龍頭ILLUMINA，最近成立一家新公司GRAIL(意為聖盃)，主打血液檢測 能預防癌症，而費用只要1,000美元，預計在2019年上市，屆時民眾到醫院或是基因檢測中心，皆可取得該 服務。 ILLUMINA的執行長JAY FLATLEY表示，美國每年花費900億美元在癌症藥物治療，希望這項血液檢測能幫助 社會大眾預防癌症或提早發現，減少醫療資源虛耗。GRAIL公司總部將設立在舊金山，並已成功向比爾蓋 茲、JEFF BEZOS冒險基金、亞馬遜創辦人的投資公司BEZOS EXPEDITIONS以及ARCH VENTURE PARTNERS 公司募集超過1億美元的資金。
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產業動態 BUSINESS&POLICY
液體活檢 癌症篩檢的新希望 自1970年代以來，癌症死亡率因患者行為模式改變、 有效篩檢或藥物治療而大幅降低，但人們希望不只是 治療癌症，而是在癌症形成前就可以觀察到，進而防 止癌症發生。由於DNA檢測技術革命性的進展，人類 已能夠提早發現並進行手術或放射性治療，也因此許 多企業積極投入開發基因定序。 近幾年，液體活檢已變成價值數十億美元的熱門 投資標的。為了證明癌症可以在還未形成前發 現，GRAIL花費數百萬投資，對3萬人進行臨床試 驗，透過大數據分析，希望可以讓檢測技術更加純 熟與準確。FLATLEY提到，DNA定序工程十分浩大， 其規模相當於英國國家級基因研究中心(GENOMICS ENGLAND)的三倍，研發成本非一般企業所能及。然 而，ILLUMINA是全球唯一能將技術成本降低，但仍 維持檢測品質的企業，挾帶經濟規模的優勢，希望讓 血液檢測盡快普及化，拯救更多生命。再者，GRAIL 推出的抽血檢測適用於任何一種癌症，這意謂著民眾 只要抽一次血，即可作各種癌症篩檢，不過該公司也 表示目前會先以篩檢肺癌和乳癌為主。 血液檢測的概念來自液體活檢 (LIQUID BIOPSY)，以高速DNA定序 機器檢測出人體血液中癌症脫落的癌 細胞或DNA片段，即使腫瘤十分微 小，甚至在儀器上不容易顯示出來， 血液檢測都能發現。這項技術由約翰 霍普金斯大學以及香港研究機構共同
以前癌症篩檢需要動手術、作切片，且在癌細胞轉移 的過程中仍可能產生其他變化，而患者為了治療癌症 被迫忍受不舒服的檢療過程。但隨著科技進步，現在 各種癌症都可以藉由一次性的血液檢測來發現，並且 不需花費天價即可進行， 即使是沒有癌症症狀的人也 可以放心使用，這項技術的普及，無疑對世人是一大 福音。
研發，雖然並非ILLUMINA獨創，但 ILLUMINA能取得較低的技術成本，讓 癌症篩檢更加普及化。
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BUSINESS&POLICY 產業動態
台灣婦產科醫學年會 聚焦產前染色體篩檢 ANNUAL TAIWAN ASSOCIATION OF OBSTETRICS AND GYNECOLOGY SYMPOSIUM REPORT 文/基因線上編輯群
婦產科醫學年會 聚焦非侵入性胎兒染色體篩檢 台灣婦產科醫學界的年度盛事-婦產科醫學年會，於 3 月初在台北盛大舉行，邀請台、港、中、美、 日、韓的專家醫師學者共聚一堂，進行交流。其中，非侵入性胎兒染色體基因檢測 (NIPT/NIFTY) 仍 是今年度的熱門焦點，全球主要服務廠商:台灣基康 (香港 BGI DIAGNOSTICS) 、台灣生醫 (美國 NATERA)、訊聯生技 (中國貝瑞和康、美國 NATERA)、慧智基因 (美國 ILLUMINA、美國 ARIOSA) 幾 乎全員到齊，聚焦NIPT/NIFTY的最新進展與臨床應用。 代表 ILLUMINA的 YA-TING LEI 博士指出，SNP BASED NIPT 的平台由於分析染色體片段較為細小， 需要較高 (>3.8~4.0%) 的游離胎兒(盤)染色體 DNA 濃度 (FETAL FRACTION)，因此會有較高 (4~8%) 的檢測失敗率(需重新抽血)，且不適用於接受卵子捐贈的孕婦、雙(多)胞胎孕婦和父母雙方有親緣關 係的胎兒。除了檢測染色體倍數異常外，目前 ILLUMINA 原廠提供6項較常見的染色體片段缺失疾病: 狄喬治氏症、小胖威利症、1P36 缺失症候群、貓哭症候群和沃夫-賀許宏氏症，將NIPT/NIFTY的應用 又更上一層樓。 代表 NATERA 的KATELYN HASHIMOTO 博士則表示，SNP BASED NIPT 能分析出實際在母體血液中 游離胎兒(盤)染色體 DNA 濃度 (FETAL FRACTION)，有利於提升 NIPT/NIFTY的精準度。也有文獻指 出，母體血液中的游離胎兒(盤)染色體 DNA 濃度過低，與胎兒染色體異常的狀況有關，因此分析胎 兒(盤)染色體 DNA 濃度是非常重要的，然而大多數檢測單位的分析報告並未提供這項服務。目前 SNP BASED NIPT 除了能檢測唐氏症、愛德華氏症、巴陶氏症、X 染色體單體 MONOSOMY X外，還 12
產業動態 BUSINESS&POLICY
能檢測狄喬治氏症、小胖威利症、貓哭症候群等染色體片段缺失疾病。HASHIMOTO 博士強調NIPT/ NIFTY在臨床屬於篩檢性質，僅能告知檢測結果為高風險或低風險，若為高風險，最好再接受侵入性 診斷的確認，因為NIPT/NIFTY仍有發生偽陽性的可能。
非侵入性染色體篩檢的未來趨勢 從今年的婦產科醫學年會可觀察到，NIPT/NIFTY的未來發展將有以下趨勢： 1.隨著NIPT/NIFTY日漸普及，將全面取代傳統唐氏症血清篩檢，成為無法/不願接受侵入性診斷的孕 婦的首要替代方案。 2.檢測項目將從染色體倍數異常擴增到染色體片段缺失/重複的疾病，如貓哭症候群 (CRI-DU CHAT SYNDROME)、普瑞德威利症候群 (PRADER-WILLI SYNDROME) 俗稱小胖威利症、天使症候群 (ANGELMAN SYNDROME)、遺傳性唇顎裂(VAN DER WOUDE SYNDROME)等等。 3.由於這些染色體片段缺失發生率較低，少量收案的檢測單位很難累積足夠的臨床數據，可能無法 跟上國際主流的升級速度。 4.目標片段定序 (TARGETED SEQUENCING) 為基礎的技術平台，由於僅針對特定染色體片段進行分 析，無法檢出其他染色體缺失，項目擴增彈性較低，可能逐漸被其他技術平台所取代。 5.次世代基因定序 (NGS) 技術日趨成熟，因此定序後的染色體 / 基因片段生物資訊演算方法，將是 決勝的關鍵。 13
BUSINESS&POLICY 產業動態
集合眾人的力量
生物資料庫(BIOBANK)共享時代來臨 THE ERA OF BIOBANKS SHARING IS COMING 文/基因線上編輯群
精準醫療帶動生物資料庫的興起 人類的壽命比以前更長久，面對慢性疾病的時間也愈來愈多，然而，許多慢性疾病的運作機制依舊 是個難解的謎。近年來興起的精準醫療(PRECISION MEDICINE)，就是訴求針對病患的基因背景設計 專屬的治療方式，提高疾病治癒率和省下龐大的藥物開發費用。但是並非所有的疾病都像乳癌，只 靠少數幾個基因就可以得知罹患機率，許多台灣常見的慢性疾病，如高血壓、心臟病等，必須分析 數以千計的基因，再加上飲食和環境因子才能作出判斷。所以，建立龐大的基因資料庫和持續長期 追蹤，是找出慢性疾病預防方法和治療策略的最佳選擇。 現在，世界各地如芬蘭、英國、美國、日本、韓國、中國以及馬來西亞，都已建立數十萬人次的基 因資料庫，台灣在2003年的時候提出建立人體生物資料庫(TAIWAN BIOBANK)，歷經約十年終於在 2012年通過立法，從社區民眾開始，預計收集30萬筆人體生物資料，其中20萬為30-70歲的健康民 眾，10萬名則為特殊疾病患者，集結了生活習慣、環境因子、臨床醫學、生物標誌、基因及醫學資 訊等多樣訊息，針對台灣地區常見疾病進行大規模的世代研究，希望找出常見疾病的預防策略。
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產業動態 BUSINESS&POLICY
生物資訊共享的機會與挑戰 2015年「全球生物資料庫產業觀點」(THE 2015 BIOBANKING INDUSTRY OUTLOOK )指出，生物 資料庫的前景十分看漲，吸引了各種公、私部門的資源投入，其市場價值從2014年的1億7800萬美 金到2018年預估成長為2億4000萬美金，在慢性疾病、再生醫學、藥物治療方面的應用相當熱門。 最近，美國波士頓舉行了「生物材料資源庫暨樣本管理高峰會」(IIR’S
BIOREPOSITORIES
AND
SAMPLE MANAGEMENT SUMMIT)，提到生物資料庫的合作與共享，無論從產業、研究或醫療水準 提升等各個面向，都已成為銳不可檔的趨勢。 根據統計，全球的生物資料庫中，有5%來自學術單位，25%來自藥廠，22%則來自生技產業，若這 些資料庫之間能互相整合，將對生醫產業或研究有莫大的助益。芬蘭生物資料庫 AURIA BIOBANK 的主席 HELI SALIMEN-MANKONEN 認為，學界和業界生物資料庫的合作，能幫助精準醫療快速發 展，惟獨雙方都必須在不以利益為導向的前提下進行技術交流，共同制定標準作業流程、相關法 規、資訊保密以及保留智慧財產權的協商彈性，才能製造雙贏的局面。 合作過程或許看似複雜，但比起自行取得生物的樣本，直接獲得已分析過的資訊是更實際的作法， 不僅成本較為低廉，也有較少的法規和道德的限制，在生命科學領域中，最尖端的研究和創新都是 透過國際合作，共同促進生物醫學領域上的新突破。目前台灣發展生物資料庫(TAIWAN BIOBANK) 已慢慢獲得民眾的迴響，但要能夠在精準醫療領域和世界並駕齊驅，必須克服的障礙就是人口數量 過少，如果能透過與更多生物資料庫的交流合作，以及整合全民健保的資訊系統，將會帶給台灣未 來生醫發展的新契機。
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The Groundwork of Future Medicine, Taiwan Biobank Project.
談《臺灣人體生物資料庫》
未來醫學的基礎建設 文/基因線上編輯群
《臺灣人體生物資料庫》執行長、中央研究院生物醫學科學研究所研究員 沈志陽
個人化與精準醫療成主流 生物資料庫意識抬頭 現在最熱門的個人化治療 (PERSONALIZED MEDICINE) 或精準醫療 (PRECISION MEDICINE) 都強調 針對不同的基因背景 (GENETIC BACKGROUND)，提供適合的疾病預防或治療策略。傳統的遺傳疾 病只要注意幾個基因即可，但常見的慢性病牽涉到數以千計的基因，還有複雜的環境因子，所以需 要蒐集大樣本的基因資訊進行長期追蹤。 目前中國有51萬人的資料庫，日本30萬，韓國30萬，馬來西亞10萬，英國50萬，歐巴馬總 統也表示美國要建立一百萬人的基因資料庫。台灣自2012年開始，啟動臺灣人體生物資料庫 (TAIWAN
BIOBANK)計畫，邀請20萬一般民眾和10萬名病人參與。所有資料都會開放給全國的醫
學研究人員、專家學者等來申請使用。再者，國外研究針對華人的資料不多，所以建立屬於自己的 BIOBANK，長遠來看相當具有醫療價值。 16
人物專訪 FIGURE
推廣臺灣人體生物資料庫的甘苦談與未來工作推動重點 1.行動駐點 深入偏鄉 偏鄉地區礙於成本，目前改用車子當行動駐站。此外，金門人的基因是傳統閩南人代表，具研究價 值，只是要先請地方領袖加強宣導，才能取得當居民信任。 2.原鄉地區的推廣 人權議題須找到共識 BIOBANK 要到原鄉必須徵得群體同意，但是「如何執行群體同意的機制」卻難以獲得明確共識，反 而原鄉民眾和民意代表都希望政府早點照顧當地居民的健康。 3.參與者追蹤流失的問題 參與者每二到四年會回來一次，現在五萬六個人當中，2014年已有三千人開始第一次的
FOLLOW-
UP，希望到 2024 年能建立完整的資料庫。 4.一般民眾是否能取得檢測資訊？ 即使對民眾的基因表現，已有預測模型 (PREDICTION MODEL) 產生，但若尚未取得驗證是不會率先 公布的，不然容易造成恐慌，這是 TAIWAN BIOBANK 的責任。 5.民眾拿到檢驗報告時， BIOBANK 是否會提供諮詢人員？ 因為 TAIWAN BIOBANK 的人員不是臨床醫師，不能做診斷，若民眾問該去看哪位醫生？那就更牽涉 到利益衝突。所以 TAIWAN BIOBANK 不會做任何的醫療介入。 6.基因相關研究人員可以使用TAIWAN BIOBANK的資料嗎？ 非常歡迎他們來使用我們的資料庫，這樣才能呈現出 TAIWAN BIOBANK 的價值，不僅為了精準醫 療，基本的科學研究也派得上用場。 7.聽說今年有兩萬人要參與 BIOBANK，如何報名參與？ 目前由同仁到各地舉辦說明會，邀請有意願的民眾參與；若是其他報名方式，網路名額目前已滿， 電話報名則要等更久，估計要半年以上才能排到。 此外，TAIWAN BIOBANK 也積極取得國際肯定，通過 BS10012 個人資料管理認證，不使個資外洩。 未來希望能盡快和健保作連結，讓研究更符合經濟效益，協助更多專家學者鑽研個人化醫療及精準 醫學，不僅對國家醫療政策有所幫助，更是全民的福祉。
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基因線上
官方網站：www.geneonline.news 17
GENETIC SCREEN 基因篩檢
好孕 壞孕 基因是關鍵 HOW GENETICS PLAYS AN IMPORTANT ROLE IN INFERTILITY 文/基因線上編輯群
不孕症的關鍵：不可忽視的染色體或基因缺陷 近年來，晚婚的現象愈趨普遍，平均生育年齡提升，加 上現代人生活步調快、壓力大，以及環境荷爾蒙汙染嚴 重的影響下，許多國家的生育率逐年遞減，造成未來人 口老化的重大隱憂。據統計資料顯示，有15%的夫妻或 伴侶深受不孕症所苦，須仰賴臨床生殖醫學的輔助或治 療才有機會孕育下一代。 根據臨床生殖醫學研究，在所有的不孕症案例當中，歸 因於男性的比例佔了11%，歸因於女性的佔了24%，而
目前已知會造成不孕的染色體 基因缺陷，主要有以下幾種情形: 1.染色體發生片段缺失 (CHROMOSOME DELETION) 2.染色體發生倒置 (INVERSION) 3.關鍵基因突變 (GENE MUTATION)
男女雙方都有影響則佔了40%，但其中仍有25%的不孕
4.染色體倍數異常 (ANEUPLOIDY)
症患者原因未能釐清。然而，造成現代男女不孕的原
5.染色體發生轉位
因，除了壓力大、外在環境荷爾蒙影響和生育年齡較晚 以外，先天的染色體或基因缺陷，更是不可忽視的關鍵 因素。 18
(TRANSLOCATION)
基因篩檢 GENETIC SCREEN
染色體和基因缺陷 男女大不同 研究統計指出，在女性不孕症患者當中有9.8%是肇因於先天基因或染色體缺陷，而在男性不孕症患 者中，帶有先天基因染色體缺陷的比例更高達15~30%，男性和女性發生染色體基因缺陷的位置和型 態也有相當大的差異： 男性： 1.柯林菲特氏症(KLINEFELTER SYNDROME,47XXY)，發生率大約1/500，為發生率最高的性染色體數 目異常疾病。 2.羅伯遜轉位(ROBERTSONIAN TRANSLOCATION)，常發生於少精症或無精症的男性患者，比例大 約1.6%。 3.Y染色體片段缺失(Y CHROMOSOME MICRODELETIONS) ，最常見的片段缺失位於Y染 色體長臂的YQ位置上其中一段叫做AZF(AZOOSPERMIA FACTOR REGION)的區域，分為 AZFA、AZFB、AZFC，有5%~10%的無精症患者在此段區域發生染色體片段缺失。 4.位於7號染色體上的CTFR基因發生點突變，也被認為與男性不孕症有強烈的關聯性。 女性： 1.透納氏症(TURNER SYNDROME) ，發生率大約1/2000~1/3000，卵巢發育經常有缺陷，無法自然 生育的比例相當高。 2.FMR1基因突變，FMR1基因位在X染色體上，若發生突變將會影響女性的卵巢發育功能，造成不孕 的狀況。 探究不孕症的原因，雖然染色體基因的影響相當關鍵，但女性的年齡仍然是影響生育能力最重要 的因素，不論是自然受孕或是試管嬰兒的懷孕率，都會隨著女性年齡的增加而降低。雖然在生殖 醫學技術的輔助之下仍有機會成功懷孕，但高齡婦女的卵子品質通常比較差，即使懷孕也容易發 生胎兒染色體異常(如:唐氏症)的狀況。因此，婦產科醫師通常會建議接受人工受孕的孕產婦藉由 胚胎著床前篩檢(PREIMPLANTATION SCREENING, PGS)或胚胎著床前診斷(PREIMPLANTATION DIAGNOSIS, PGD) ，挑選出健康的受精卵植入受孕，並且於懷孕初期和中期接受產前染色體篩檢或 產前染色體診斷，以確保胎兒的健康。
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解開基因諮詢師的神秘面紗 THE MYSTERIOUS YET POPULAR JOB：GENETIC COUNSELOR 文/基因線上編輯群
在基因檢測越來越普及的今天, 你聽過基因諮詢師或是遺傳諮詢師這個走在時代尖端的時髦 職稱嗎？基因線上特別專訪了美國的基因咨詢師, 讓大家了解這個職業的內容與重要性。
基因諮詢師是什麼？ 基因諮詢是一項需要與病人密切合作的工作，很多遺傳疾病目前的醫學還無法完全治癒，因此 當一個家庭面臨這樣的疾病，沒有辦法去改變現狀時，基因諮詢師的工作就是提供心理和情緒 上的支持。過程中基因諮詢師會協助個人或家庭了解每個階段的醫療方式，幫助他們走過這段 道路。因為每種疾病對每個家庭的意義都不一樣，同樣是唐氏症，對不同家庭的影響是不同 的，所面臨的風險也不盡相同，所以基因諮詢師會協助他們了解該疾病對家庭的影響，同時 解釋診斷過程中所要進行的治療以及再發生之機率等等，還要提供可能的建議和協助調適病患 和家屬的心情，做好萬全的準備，所以專業的基因諮詢師，需要具備有高度的愛心和耐心。 基因諮詢很重要的一個觀念，就是提倡所謂的「知情選擇」(INFORMED
CHOICES)，因為每個人
的想法都不同，基因諮詢師在諮詢的過程中提供中立的訊息，詳盡的告知每件事的優、缺點，分析 20
基因篩檢 GENETIC SCREEN 做與不做的影響各是如何， 讓病患更了解疾病跟基因檢 測帶來的影響，個人可以自 由地、知情地決定是否接受 或拒絕以及選擇什麼樣的治 療，這也是所謂的非指導諮 詢，是基因諮詢很重要的中 心思想。
要如何成為基因諮詢師呢？ 在美國，成為一名基因諮詢師，必須擁有生物或生物科學、心理學、基因學、護理學學士學位、基 因諮詢學碩士學位…等相關學歷，才有資格考執照，沒有執照是不能執業的。台灣基本上也是，但 目前僅提供碩士在職進修的課程，算是受訓和進修，政府機關現在並沒有提供國家執照考試，當前 是由人類遺傳學會提供考試和認證制度，由於台灣的醫療系統還沒有這樣的法規，所以政府機關並 沒有規定「基因諮詢師」一定要有執照才可以執業，相較美國還有進步空間。美國已經有將近40年 的歷史，並擁有完整的系統機制，因此推動政府制訂國家認證的制度，是台灣的醫療從業人員一直 努力的目標，研習的過程中，至少需修習像是遺傳醫學、遺傳統計學，以及遺傳諮詢的相關課程， 例如：心理輔導、諮詢方式、訪談技巧、社會心理學及生物倫理學等學術訓練與臨床實習的經驗。
基因諮詢師平常會接觸到什麼樣的對象呢？ 依照工作的環境基因諮詢師會接觸到的對象會有所不同，在醫院，主要是醫師跟病人，以及各科的 醫護人員，也有可能會接觸到實驗室的研究人員，並幫病人協調做檢驗。因為基因諮詢師需要跟很 多科與科之間溝通和協調，不只是接觸到自己本科的醫師，還有其他醫院的醫師都有可能，因此接 觸的對象很廣泛。比如在懷孕期間，如果病患檢查出胎兒心臟發育不全，負責的基因諮詢師除了要 接觸婦產科醫師，可能也要幫新生兒找出生之後的小兒科醫師、開刀的醫師和接生的人員，因為新 生兒可能一出來就需要去ICU，所以這些都必須做好溝通。 有些基因諮詢師從事的是公共衛生方面，所以會接觸到如何推動法案、保險公司、醫療法規等等， 有些也會接觸學生，因為在美國有專門的課程會特別到高中介紹基因諮詢師這個職業，然後做公共 衛生的基因諮詢，但相比之下台灣目前比較少。
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GENETIC SCREEN 基因篩檢
遺傳諮詢師扮演的角色 其實基因諮詢師可以發揮的空間很多，如果醫師遇到遺傳方面的問題或要做某些檢測，在美國的做 法通常是醫生推薦，或是病人主動尋求基因諮詢師的協助，諮詢師會仔細跟病患做諮詢和解說。然 而在台灣醫療制度和環境的關係，主要還是由醫生做諮詢，然後再請基因諮詢師協助或參與討論， 所以基因諮詢師能發揮的空間很有限，因為病患還是比較依賴醫生，再加上基因諮詢師這個職業在 台灣還沒有很盛行，社會大眾不了解其專業度，所以當醫師沒有那麼了解遺傳檢測或是基因方面的 資訊，但基因諮詢師又匱乏的狀況下，病患就沒有辦法得到完整的資訊，這就是台灣目前醫療系統 的狀況。 然而目前科技越來越發達，基因檢測也越來越多，像是NGS（次世代定序）的設備，只要花少許的 費用，就可以更快速的把基因體定序完成，但後續解釋跟諮詢的部分才是最重要的，可是現在全世 界都缺乏生物資訊的人才來分析這些數據，分析出來後還需要解讀，也需要臨床諮詢顧問和遺傳學 者將重要的資訊跟病人解說才能讓病人了解其獨特基因代表的意義是什麼，因此新知識的更新及職 業訓練的部分變得非常重要。
基因檢測前後的諮詢和解釋一樣重要 一般人都有錯誤的觀念，就是等到有問題才看醫生和檢測，比較不會考慮可能是家族病史的因素， 例如有一位視網膜色素病變的病患，非常擔心他們的胎兒會遺傳這個疾病，可是經過基因諮詢師分 析後，因為家中只有一個人遺傳，所以胎兒遺傳的機率其實並不高，可能小於5%，是在可接受的範 圍內，但如果沒有檢測前的諮詢，病患就會認為胎兒一定會被遺傳，花錢做所有的檢測，這是一個 很浪費資源的過程，所以檢測前的諮詢非常重要。 22
基因篩檢 GENETIC SCREEN 目前基因檢測僅能透過醫生規範，其目的是希望醫生可以把關，檢測結果由醫生解讀給患者了解， 分析所有數據對患者的意義為何，可是如果沒有這一道關卡，一般人都可以自己直接找實驗室做基 因檢測，可能會造成很多後續的延伸問題，因為當一個不了解檢測結果意義的人自由取得基因檢測 報告並任意解讀，會浪費很大的資源與造成不必要的後果，所以FDA（美國食品藥品監督管理局） 對基因檢測的把關越來越嚴謹，就是因為發現不把關的話，會產生嚴重的問題。 未來基因檢測，是需要被把關、探討與規範的，許多國際研討會也都不斷的討論這個議題，這是現 在面臨的最大問題。尤其是NGS出了這麼多的研發與創新技術，延伸出的道德議題卻沒有對應的解 答與共識。
「諮詢師」為溝通的關鍵橋樑 台灣的基因檢測雖然也發展的很快，但支援前、後端的人才卻不夠，沒有符合資格的人去解釋這些 數據，會不會因此而病人做出錯誤的決定？這些數據獲得後該如何應用？ 要是其實患病風險並沒有 很高，當事人卻在看了報告後直接把子宮拿掉或是切除乳房，真的有其必要性嗎？當未知的事物發 生，人性難免會一直往壞的地方想，這時就必須有基因諮詢師存在與協助的必要。 引用國際會議上的一段話：「病患和人類，每個人都有權利知道自己基因所有的數據、所有的 DNA，有權利去知道怎麼運用這些數據、知道數據背後的意義。可是如果沒有後端遺傳醫師或遺傳 諮詢師這些有專業訓練背景的人，就沒有辦法好好地去分析和解釋，可能會得到錯誤的訊息。」現 在可能不知道意義的東西，或許過幾年因為有新的發現就會被重新定義，所以需要不斷的去重新檢 視，我覺得這是當前發展最重要的議題。
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脂肪細胞
顏色決定好壞？
Beige Adipocyte, a Solution for Weight Loss? 文/基因線上編輯群
肥胖症缺乏優質的治療方法 從醫療的角度而言，目前肥胖症大多以運動及飲食等預防治療為主。然而飲食及運動療法雖然重 要，依個人體質，長期持續地得到減重的效果卻非常困難。由於缺乏優質的治療方法，近年來，肥 胖症的醫學研究一直難有新的突破。所幸，2009年，多個研究團隊同時發現了或許能治療肥胖症的 新契機一成人褐色細胞的存在。此項驚人發現開起了肥胖症及脂肪細胞研究的新紀元。
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科技新知 TECHNOLOGY
白色脂肪細胞＋褐色脂肪細胞＝米色脂肪細胞？ 人體的脂肪細胞分成白色脂肪細胞(WHITE ADIPOCYTE, WAT)與褐色脂肪細胞(BROWN ADIPOCYTE, BAT)。白色脂肪細胞主要的機能是將多餘的能量以脂肪滴的方式儲存於體內，當能量不足時釋放來 維持體內代謝的平衡(HOMEOSTASIS)。相較之下，褐色脂肪細胞的主要機能是透過UNCOUPLING PROTEIN (UCP)來燃燒能量並產生熱能。多項研究成果證明，成人體內所發現的褐色脂肪細胞，其 實是從白色脂肪細胞經過分化得到褐色脂肪細胞的特質，稱為米色脂肪細胞(BEIGE
ADIPOCYTE,
OR BRITE ADIPOCYTE)。這個發現讓脂肪細胞的研究得到了前所未有的注目。
米色脂肪細胞的人工移植與複製 米色脂肪細胞若能以細胞工學的方法人工複製並移植於人體，將可能提升人體內燃燒能量的效 率。2012年，美國哈佛大學COWAN的研究團隊將特定的基因表現於人類多功能幹細胞(HUMAN PLURIPOTENT STEM CELLS)，成功地促使幹細胞分化為米色脂肪細胞 (AHFELDT T. ET AL, 2012) 。同時，日本的國立國際醫療研究中心，SAEKI(佐伯)研究團隊也開發出特殊造血雞尾培養方法 （SPECIFIC HEMOPOIETIN COCKTAIL）成功誘導幹細胞成為米色脂肪細胞。這些研究結果都暗示 著未來對抗肥胖症的新療法：以人工細胞誘導方式刺激米色脂肪細胞分化(NISHIO M. ET AL, 2012)。 然而，要達到減重的效果，從體外移植分化而成的脂肪細胞到體內是否可行卻仍然未知。因為成人 的褐色脂肪細胞組織並非由單一細胞組成，人類組織的基因表現也比實驗用老鼠來的複雜。
從人體中採取米色脂肪細胞的先例 2015年，美國加州州立大學舊金山分校的KAJIMURA(梶村)團隊成功地從人體內採取成人褐色脂肪 細胞。他們使用RNA-SEQ及基因表達的全基因組解析(GENOME-WIDE EXPRESSION ANALYSIS)來 了解其細胞的基因表現特徵。結果發現，採樣的脂肪細胞族群中有一群UCP1陽性(UCP1-POSITIVE) 細胞，而UCP1也是米色脂肪細胞的標識分子(MOLECULAR BIOMARKER)：再次證明了成人體內的 褐色細胞的真面目便是米色脂肪細胞。這項研究成果，再次令對抗肥胖疾病治療方法的開發受到注 目。未來，除了探討細胞工學並加以移植的可能性之外，若能加以了解基因表現特徵並控制脂肪細 胞的褐色化(ADIPOCYTE BROWNING)，將為對抗肥胖疾病治療的開發帶來更大的突破。 25
流感來襲!? 基因定序探索病毒的遺傳多樣性 GENE SEQUENCING DISCOVER DIVERSITY IN INFLUENZA VIRUS 文/基因線上編輯群
基因定序探索病毒的變異過程 「為什麼流感的疫苗要定期接種?」 「接種疫苗後就萬無一失了嗎?」 「如何追蹤病毒的下一秒變化呢?」 未知的事物容易造成恐慌，有鑑於此，研究人員將醫學技術和大數據分析結合，探究感染的過程以 及預測病毒的未來變化。紐約大學知名病毒學家，也是論文資深撰文人的ELODIE GHEDIN和她的研 究團隊，收集84位患者(包含67位帶原者及17位家中成員)的流感病毒株，透過定序及分析，去檢驗 宿主身上的病毒，發現病毒具有遺傳多樣性，對環境適應力強，能迅速擴大感染。 該研究指出，病毒產生的輕微變異導致病毒經常在感染者與被感染者之間相互傳遞。目前的疫苗研 發，只攻擊病毒中看起來最具威脅性的毒株，然而，病毒會產生變異，有如換裝過的特務，可以輕 易避開疫苗，散播到人群中。 26
科技新知 TECHNOLOGY
在過去，傳統的基因分析技術只能觀察病毒基因一次，難以找出其樣本內不同譜系的病毒，但全基 因體定序法可重複觀察基因數千次，有助於生物醫學研究人員探索基因序列中的遺傳密碼。2009 年，當H1N1和H3N2流感共同循環傳播(CO-CIRCULATING)時，GHEDIN研究團隊收集在H1N1流感 第一波中，67位感染者和他們家庭的其他17名成員的鼻咽拭子(NASAL SWABS)，並進行全基因體定 序，分析病毒的遺傳多樣性。研究發現，病毒體中，不同譜系的毒株會混合感染，所以H3N2的遺傳 多樣性較2009年的H1N1高。
病毒變異 讓流感一波未平一波又起 研究團隊繼續深入調查，發現許多突變的病毒並非新型的突變種，而是在整個群體彼此互相傳染 下所產生的變異。這些變異具有跨季節性，不僅有助於病毒散播，而且沒有遺傳瓶頸(GENETIC BOTTLENECK)(註1)的問題。舉例來說，一位H1N1患者身上的病毒變異存在量為10%，就有64％的 機會傳遞給接受者，而H3N2患者身上的病毒變異存在量為10％，卻有高達86％的機會感染他人，由 此可見，經過變異的病毒具有更強的傳染力。 在流感肆虐的時刻，科學家們透過數據分析、不同的定序途徑以及數學理論的結合，讓我們得以一 窺病毒在傳染散播的過程所產生的細微變化，而如何運用現有的技術和知識，解開病毒的基因密 碼，成功預測病毒的下一步，進而研發對應的疫苗來造福全人類，將是一大挑戰。
註解1： 遺傳瓶頸(GENETIC BOTTLENECK)是指一個族群因為環境因素(諸如地震、水災、火災或疾病等)或人為因素(例如大屠殺)所產生數量銳減 的現象，而族群數量減少將導致內部的基因歧異度降低，所以小族群內就會擁有較少的遺傳多樣性，在面對周遭環境發生巨變時，因無法 抵抗天擇而遭到淘汰。
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基因修飾技術 再向遺傳疾病治療邁進一步 CRISPR , MAKING A GREAT STEP TOWARD GENETIC DISORDER CURES 文/基因線上編輯群
美國杜克大學研究團隊成功以CRISPR技術治療罹患肌肉萎縮症的老鼠 目前的基因修補技術對於單顆細胞往往可以有效發揮，但還無法擴及整片組織或單一器官，更不用 說全身性治療。例如杜氏肌肉萎縮症 (DUCHENNE MUSCULAR DYSTROPHY, DMD) 就是一種由基 因突變導致肌肉細胞不能正常產生DYSTROPHIN蛋白質所引發，進而影響全身肌肉的遺傳性疾病。 患者的肌肉纖維會因此變得脆弱而無力，肌肉細胞也會逐漸凋亡，最後患者往往因心肌或呼吸肌等 重要肌肉停止運作死亡。 CRISPR/CAS9是當今最有潛力的基因編輯技術，可利用CRISPR作為導航系統，將具有剪輯功能的 CAS9酵素帶往目標基因區將突變基因片段剪下，再換上正常的基因序列。美國杜克大學的生醫工程 28
科技新知 TECHNOLOGY
副教授CHARLES A. GERSBACH在近期帶領團隊利用CRISPR/CAS9技術，成功改善患有DMD之小 鼠的DYSTROPHIN蛋白質產量、肌肉生理、肌力、以及心肌功能，奠定CRISPR/CAS9技術用於治療 全身性遺傳疾病的可能性。GERSBACH團隊也花費不少巧思克服技術上的困難，包含： 1.以無毒的AAV (ADENO-ASSOCIATED VIRUS) 病毒，負責將CRISPR/CAS9工具組帶入肌肉細 胞；這種病毒可非常有效率地進入目標細胞，但又不會使人類生病，所以能把修改基因突變的 治療技術送至最大範圍的區域。 2.由於既有的CAS9太大而不易搭載於AAV病毒，所以GERSBACH團隊找到金黃色葡萄球菌小巧又 功能俱全的CAS9，成功解決工具組的裝填問題。
基因修飾技術 找回幸福人生 目前全球每五千位男嬰就有一位患有DMD，世界上更有成千上萬因全身性遺傳疾病而無法享受正常 生活的患者。GERSBACH團隊的研究為這些患者提供契機，讓他們未來可望透過類似基因修飾技術 找回先天被剝奪的生活幸福。
全文請見
基因線上
官方網站：www.geneonline.news 29
TECHNOLOGY
科技新知
破解細菌抗藥性基因 仔豬腸道藏線索 THE CLUES OF CRACKING MICROBIAL DRUG-RESISTANCE GENE ARE HIDING WITHIN PIGS? 文/基因線上編輯群
抗藥性細菌帶來威脅 隨著抗生素的大量使用，細菌也有一套自己的演化與選拔機制，天生對抗生素有抵抗性 （ANTIBIOTIC RESISTANCE）的細菌存活下來，將帶有抗藥性的基因代代傳遞與繁殖，這些基因往 往位於游離的基因載體上，例如質體（PLASMID）或跳躍子（TRANSPOSON），細菌也會透過各 種機制，互相分享不同種類抗生素的抗藥性基因，讓抗藥性基因在細菌界中快速傳遞，這些菌株引 起更嚴重且難以控制的感染。
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科技新知 TECHNOLOGY
近來有學者發現抗生素在農業生產上的用量，已經遠高於人類醫療的使用，統計指出中國大陸的養 豬業每年產生六億公噸的豬隻排泄廢物，生產過程中使用的抗生素伴隨其中被排出，人們再將排泄 物作為堆肥使用，使得抗生素進入土壤與水源，進而影響整個食物鏈，更讓抗藥性基因穿梭於生態 界中，我們對抗生素的高度依賴，以及常規用於農牧生產過程中，卻沒想到同時提供抗藥性細菌絕 佳的環境大量繁衍，使得醫用抗生素的選擇越來越少。
基因解碼豬腸道內大腸桿菌 澳洲雪梨科技大學（UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SYDNEY ）的教授 STEVEN DJORDJEVIC 認為 瞭解豬隻腸內正常菌叢的組成，以及抗生素與腸道菌叢的作用關係，是破解抗藥性基因的第一步， 雪梨科技大學的的團隊近期發表一份研究，關於豬隻腸道內兩株大腸桿菌進行比較性基因組分析 （COMPARATIVE GENOMIC ANALYSIS）。 一般而言，大腸桿菌是環境中的常在菌（NORMAL FLORA），但是特定的菌株卻會造成嚴重疾病， 其中腸內毒性大腸桿菌（ENTEROTOXIGENIC ESCHERICHIA COLI，簡稱 ETEC）感染豬隻會造成 下痢，在全球的養豬業造成嚴重的經濟損失，ETEC
有多種血清型（SEROTYPES）都會引起豬隻下
痢，其中血清型 O157 為具多重抗藥性的大腸桿菌，而不同品系的細菌也有不同的致病機制，ETEC O157 SVETEC 主要感染離乳期前後的仔豬，屬於相同血清型的 ETEC O157:K88 734/3 則是引起新 生仔豬下痢；有部分的大腸桿菌，一旦食入被污染的食物，可能引起消化系統或泌尿系統的嚴重感 染，腸出血性大腸桿菌（ENTEROHAEMORRHAGIC E. COLI，簡稱 EHEC）O157:H7 即是引起食物 中毒的常見菌株。 研究團隊進行基因組分析，比較兩株腸內毒性大腸桿菌與腸出血性大腸桿菌之間的關聯，發現 ETEC O157 SVETEC 以及 O157:K88 734/3 的基因組成相當接近，而且發現兩者都帶有多重的抗藥性基 因，對於許多現行使用的抗生素都有抗性，研究也發現兩株大腸桿菌與感染人類的 EHEC O157:H7 親緣關係並不接近，但是仍有部分基因序列相似，。 目前不僅分析出特定大腸桿菌的抗藥性基因，並初步繪製出大腸桿菌的譜系圖，建立在這樣的研究 基礎上，未來將進一步分析抗藥性基因的精確位置，以及這些基因與游離的基因載體之間的關聯， 試圖找出對付抗藥性細菌的關鍵。
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胞外體與癌症系列專文
癌症的先鋒特攻隊 – 胞外體 EXOSOMES AND CANCER : EXOSOMES ARE THE VANGUARD OF CANCER 文/基因線上編輯群
癌症的先鋒特攻隊 – 胞外體(EXOSOMES) 腫瘤在體內要開始轉移前，會先送出偵察兵到其他組織進行探查，而這些先鋒部隊稱為「胞外體」 (exosomes，或稱外吐小體)，是直徑30-50奈米的小包，外層裹覆著細胞膜，裡面則包有醣類、脂 質、蛋白質、以及調控細胞的核酸片段和訊息因子等物質。生物學家早在30多年前已發現胞外體的 存在，只是當時不了解其功能；而隨近年科學技術進步，終於得以一窺胞外體的功能，特別是在腫 瘤發展和轉移過程所扮演的角色。這一切，起源於一位醫師在120多年前從農業得到的啟發…。
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專題報導
EXCLUSIVES
為什麼某些組織比較容易發生腫瘤轉移？ Stephen Paget醫師在1889年提出「種子與土壤」理論，認為植物種子可被帶到各個地方，但只 有遇到合適的土壤與環境時才會萌芽茁壯；同理，腫瘤細胞在轉移過程可能會跑遍全身，但只 有在適合的環境才會著床發展。1980年，Ian Hart和Isaiah J. Fidler兩位癌症生物學家將此概念 作推展，先在小鼠的皮下和肌肉植入腎臟、卵巢和肺臟組織，並確保血液和養分可充分供應植 入的組織，接下來再注射皮膚黑色素瘤細胞。經過一段時間後，只有肺與卵巢組織受到黑色素 瘤細胞侵犯，腎組織卻未受到波及。這意味著癌細胞可能對於轉移的組織有喜好差異，不會隨 意蔓延。
胞外體可為腫瘤擔任開路先鋒 後來科學家陸續發現許多重要機制，包含趨化素(Chemokine)，就是特定組織釋放出來引導特 定細胞前往該組織的物質；正常情況下，是身體很重要的協調與溝通機制。但癌細胞若帶有趨 化素受器，就同樣可被趨化素吸引至對應組織進行著床。科學家也發現癌細胞會主動分泌促進 腫瘤發展的因子，但是必須要能在轉移位置累積到一定濃度才能建立適合腫瘤細胞的環境，令 科學家非常納悶。原來，腫瘤可先將腫瘤發展因子包在胞外體內再送出到全身各處，遇到適合 的環境就開始轉移。當然，已著床的癌細胞也能以同樣機制呼叫腫瘤母體支援胞外體或癌細 胞。 2012年，美國研究團隊透過實驗發現癌細胞會利用胞外體策反正常的骨髓衍生細胞，讓胞外 體內帶有的MET蛋白質，進入骨髓衍生細胞的細胞核以增ME基因的表現，使得骨髓衍生細胞 宛如迷魂一般處處配合癌細胞轉移。事隔三年，同一研究團隊和臺大的沈湯龍副教授實驗室合 作，又發現了癌細胞運用胞外體的新手法，先讓胞外體來到準備轉移的器官，再假裝攻擊當地 的免疫細胞，使得這些免疫細胞做出反擊動作，將周遭環境營造成適合癌細胞發展的發炎狀 態。而人類該運什麼樣的尖端科技，破解癌細胞的招式呢? >>「胞外體與癌症系列專文」都在基因線上GeneOnline.news
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2016 海內外學者大聚合
亞洲胞外體 與液態生物檢體 研討會 Exosomes and Liquid Biopsies Asia 2016 2016
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2016年亞洲胞外體和液態生物檢體會議將舉行在亞洲的貿易和商業樞紐之一：台灣, 台北。 匯集來自亞洲，歐洲和美國的學者和業界人士，一同研討這個令人關注和興奮的領域研究： 探討胞外體以及利用液態生物檢體技術（LIQUID BIOPSY）開發新的生物標記物如循環核酸，循環胞外體 (EXOSOMES) 和循環腫瘤細胞等（CTCS）。 此會將匯集知名意見領袖，分享在這領域的最新研究成果, 以簡報，牆報展示和展覽分享研究人員和相關領 域公司他們目前最先進的技術和產品開發, 希望藉此加速這方面的研究和臨床運用。
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2016年4月 定贏傳媒 出版發行
專題報導
EXCLUSIVES 癌症特攻隊
胞外體擔任開路先鋒
產業動態 比爾蓋茲、亞馬遜創辦人 押注 血液檢測公司 將致力早期發現癌症 解開 基因諮詢師 的神秘面紗 美國總統向 癌症宣戰
全力推動抗癌登月計畫
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基因修飾技術 遺傳病治療邁進一大步
集合眾人的力量 生物資料庫(Biobank) 共享時代來臨
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