最近各国积极发展的「精准医学」有很多好处，其中最大的好处是可以减少资源浪费及缩短治疗时间；尤其是后者，对癌症病患来说意义重大。因为癌症有所谓的黄金治疗期，如果可以利用精准医学，在诊断出病人罹癌初期即可以精确判断病人适合那一种治疗方式，要投那一种药，即可以避免无效治疗，提升治疗效率。对政府来说，无效治疗浪费的是国家资源，但对病人来说，无效治疗浪费的是黄金治疗时间，可能会造成无法弥补的遗憾。庆幸的是，如今借着大数据及人工智能，精准医学已经离我们越来越近，也越来越精准。加上各国政府积极发展，精准医学的普及应用可以说是指日可待。

在9月底与台北国际发明暨技术交易展同步举行的技术交流论坛中，｢台湾地区｣经济部工业局举办了一场《医疗器材产业应用商机》研讨会，分别邀请了｢台湾地区｣工研院生医与医材研究所、工研院产经中心 (IEK) 及 生物技术开发中心的专家学者来演讲，探讨了精准医学的医疗器材发展趋势、策略、发展模式及商机等等。

精准医疗定义及目标

｢台湾地区｣工研院产经中心 (IEK)研究员蔡孟男在其「精准医疗技术布局与未来发展」报告中指出，精准医学最早源自美国，早在2011年美国国家研究委员会 (United States National Research Council)已 提出此一概念；直到美国总统欧巴马于2015年国情咨文中提出 「精准医学计划」 （Precision Medicine Initiative，PMI） ，即开始广受全球瞩目与讨论。

精准医学在PMI有明确的定义，指的是「基于个体间基因差异性、社会环境和生活型态等不同，提供最适合的预防与治疗措施」(An emerging approach for disease treatment and prevention that takes into account individual variability in genes, environment, and lifestyle for each person.)。然而，虽然是针对个体间的差异来提供适合的治疗措施，但跟个人化医疗是不一样的。精准医疗并未对每一位患者生产独特的药物或医疗设备，而是根据患者的特定疾病易感性、所患疾病生物学基础，以及对某种特定治疗的反应差异，将患者分为不同亚群（Subsets），提拱每个亚群的特定疾病的疗法，提升治疗有效性，降低医疗支出。

以癌症为例，已经有许多研究证实癌症是一种基因变异的疾病。基因变异的发生主要有两种来源，一种是与生俱来的先天基因遗传，主要和家族遗传有关，另外一种经由环境和生活习惯长期接触致癌物质，造成新的基因突变产生，让一些关键的基因失去应有的功能，造成体内细胞的运作失衡、失控，进而让细胞发生癌化病变，产生癌细胞在体内快速生长扩散。在这种情况下，精准医疗不是针对个别病患提供独特的药物，而是将一大群癌症病患就其对特定医疗的反应差异来分成不同的小组 (亚群)，在这种情况下，只要针对亚群特性作研究即可，提拱每个亚群的特定疾病的疗法，用药精准度可大为提升。

在以前没有精准医疗的情况下，碰到癌症病患都是用「试」的：先试一试化疗，不行再换标靶药看看，如果这种标靶没效再换另外一种……在这种情况下，除了医疗资源浪费外，病患的黄金治疗时间也是一点一滴的流失。反之，在精准医疗情况下，会先就病患基因特性将其归类到特定亚群，然后再就亚群特性投药，如此一来，有效率即会提升。

蔡孟男指出，精准医学的短期目标是用于癌症治疗，希望可以针对癌症病人精准用药；而长期目标则是就人类基因数据库分析应用，提供健康管理服务。

治疗观念改变    药物不再一体适用

精准医疗之所以能达成，有很大部分是靠资料搜集及解读，这些数据最主要是基因数据及个体差异（如生活、饮食习性等）。如图１所示，当数据搜集到需求的量的时候，即可进行分群（治疗），再针对不同分群作数据分析及研究，然后将分析所得资料归纳整理成系统化之有用信息（图1右边之区块），这些信息即可作为精准用药之参考依据。

图1. 精准医疗之运作方式

图片来源：蔡孟男之「精准医疗技术布局与未来发展」简报数据

图2是各主要疾病投药无效的比例（2001年研究数据），其中癌症药物投药无效比例最高，达75%。

蔡孟男指出，这主要是由于在传统治疗过程中，有些族群对药物反应不佳，甚至有严重副作用，解决方法是以相关生物标志 (Biomarker) 辨别适合该药物的族群，以更精准的治疗，达到减少药品副作用产生以及医疗资源浪费的目的。

蔡孟男表示，根据2002年一项研究指出，在以标靶药物Trastuzumab (标靶基因HER2)作为一线治疗时，发现经过以Fluorescence in situ Hybridization (FISH) 检测HER2分群过的病患中，对药物有反应的病患从7%提升至34%；显示基因检测分群可精准用药并预测疗效。

另一项重要的癌症非小细胞肺癌 (NSCLC)，原先临床试验发现化疗无效的NSCLC病患在经过EGFR筛选后，使用anti-EGFR小分子药物治疗反应可达10-20%，使得这些药物通过上市审查。蔡孟男指出，近期的研究发现这群病患中期EGFR带有突变，使得对Tyrosine Kinase Inhibitor (TKI) 类药物敏感，因此，如果可以预先筛选这类病患，即可将治疗反应率提升至50%以上，并延病患长存活时间。

由此可见，精准医疗不仅对病患来说是福音，对于投入新药研发的药厂而言，也是相当重要的。

世界各大国精准医疗产业发展情况

美国

预计募集100万人的基因资料，透过研究不同族群、各个年龄层的个人化基因信息，来协助治疗癌症与糖尿病等疾病、以及研究遗传性变异对人体健康和疾病形成所产生的影响。后续会建立起完整的基因数据库，以标准化步骤实行精准医疗。由于这属于公共财，因此需要由政府来进行。

• 短期目标：主要针对癌症治疗，包含标靶药物的临床试验、整合疗法 (combination therapy) 以及抗药性的研究，并启动NCI-MATCH计划。
• 长期目标：完成100万人次的生物数据库，加强药物基因体学、个人健康管理与咨询，以及更多基因疾病、敏感性疾病、慢性疾病的预防和治疗。

英国政府于2013年宣布启动为期4年的「10万基因体计划」，2015年追加3.75亿美元投入基因数据库的建立，并于2016年6月完成9,892个基因组定序。

2014年4月英国国家创新局 (Innovate UK) 设立精准医疗推进器，加速精准检测和个体化用药的发展，并预计2015至2021年投入93亿美元。国家创新局为精准医疗推进器前5年的运营拨款7,760万美元，着手解决精准医疗产品的瓶颈问题，例如商业模式、临床试验、信息服务整合与供给等。

2015年10月26日宣布成立6个精准医疗卓越中心，建立国家精准医疗网络。蔡孟男指出，由于英国的医疗制度是公益制，医生都是公务员，所有医院都是公立医院，而公立医院有很大的数据库可用，并且可以形成滚动式数据库，数据库内容可不断更新。

中国大陆

2015年1月卫计委发布了《关于开展高通量基因测序技术临床应用试点单位申报工作的通知》，并陆续通过20家医疗机构与民间企业申请，比业界预期要多，显示中国大陆的积极布局。

于2015年3月所举行的「精准医疗战略专家会议」制定了精准医疗发展方向，以全过程、全要素、全局性的对医疗过程和临床治疗进行优化。政府计划于2030年前，投入600亿人民币发展精准医疗，其中200亿人民币由中央财政支付，400亿由企业和地方财政配合。

2015年3月由北京协和医院、四川大学华西医院展开100万人基因数据库建置。

2015年7月，卫计委医政医管司，发布了《肿瘤个体化治疗检测技术指南》、《药物代谢酶和药物作用靶点基因检测技术指南》等精准医疗领域之发展规范。

表1. 　主要国家及地区投入精准医疗产业发展情况

台湾

至于台湾的部分，2015年生技产业策略咨议委员会议（BTC）建议投入精准医疗领域。目前中研院生物数据库计划(Taiwan Biobank)预计10年内收集30万笔国人生物基因数据，其中20万笔为健康人，另10万笔由台大、北荣、三总及北医等大医院，搜集病患检体，进行肺癌、乳癌、大肠直肠癌、脑中风、阿兹海默症等12种国人常见疾病研究。

伴随式诊断与治疗为精准医疗发展首要关键市场

此外，蔡孟男指出，未来伴随诊断不会退场，因为伴随诊断是精准医疗的第一线商机。

伴随式诊断指的是用于辅助医师诊断病患，并正确治疗的诊断方法，提供医师治疗产品的安全性和有效性信息。

伴随式诊断试剂的兴起，主要驱动因素为2014年美国FDA发布的In Vitro Companion Diagnostic Devices Guidance for Industry，要求特定处方药物施用前，必需对病患进行伴随式诊断检测，评估该药物对病患的有效性与可能风险后才可使用。

根据BIS Research预估，2015年全球伴随式诊断与治疗市场规模约100亿美元，2020年市场规模达187亿美元，2015-2020年复合成长率为13.5%，为精准医疗的主要应用次领域市场，其年复合成长率也高于精准医疗整体市场的12.5%。

蔡孟男指出，截至2016为止，美国食品药品管理局 (FDA) 已核准29项伴随式诊断试剂，这些诊断试剂搭配治疗产品共19项以癌症为主的药物，最具代表药物为Genentech畅销药Herceptin，用于治疗HER2基因突变的乳癌病患，该药物目前共可搭配10种伴随式诊断试剂，包含Dako Denmark、Abbott Molecular、Biogenex Laboratorries、Ventana Medical System、Leica Biosystem及Life Tech等6家厂商的产品。

精准医学在诊断应用的发展与挑战

蔡孟男最后就不同的面向，就精准医学于诊断应用的发展与挑战提出他的见解。

就伴随式诊断试剂的发展的部分，他认为伴随式诊断产品为精准医疗的核心应用，在基因定序检测尚未全面普及前，仍然是性价比高的精准诊断策略。因此他建议体外诊断厂商可投入标靶新药的协同开发，或投入既有标靶物的伴随式诊断试剂开发，随药品进入市场。

至在次世代基因定序设备的利基市场选择方面，蔡孟男表示次世代定序（NGS）设备已属寡占市场，而第四代定序技术发展正如火如荼；目前台湾已有厂商凭借半导体与光电技术优势，成为国际大厂的原件供货商；而台湾法人也累积部分研发能量，握有第四代定技术的专利，并与业界投入定序平台研发。他指出在Illumina独大的市场状态，台湾厂商面临品牌与市场接受度的挑战，需慎选应用领域，区隔当前产品挖掘利基市场，并结合云端运算与更好的服务模式，方有机会切入市场。

就医疗等级生理监测装置的扩大应用部分，医疗等级生理监测装置基于使用情境，已由个人使用朝向一次性抛弃式耗材为发展方向，透过现有感测装置与算法，满足连续生理监测的需求；且已有多项产品以通过FDA认可，并与国际大厂合作，迈入临床使用情境的验证。蔡孟男认为台湾厂商可凭借优异的医疗体系，积极发展满足各科别监测所需的各式感测装置，提供系统性的客制化服务与整体解决方案。

针对循环细胞分离技术的发展，蔡孟男指出循环细胞分离技术受惠于NGS而快速发展，而开发循环细胞分离平台，需累积大量的基础研究与临床验证，后进厂商的进入门坎高；目前第二代产品仍未形成标准，国外厂商皆投入学术与临床研究以累积能量。他表示台湾产业在微流体、影像辨识、自动化控制与细胞分离技术拥有不错的发展基础，也已有厂商整合光电、自动控制与生化技术，投入开发全自动的循环细胞分离平台，并与国内医疗机构合作进行临床研究，未来完成临床验证，将有机会进入国际市场。

蔡孟男表示高知识密集的医疗服务产业已然形成，当中基因与疾病的关联为精准医疗发展的基石。需要将大量的科学文献与数据库信息整合，并链结病患的基因定序结果，经过评估与分析比对，形成具有价值的评估报告，取得医师信赖，并让医师用来拟定或修正治疗策略。他指出这样的评估报告需要透过大量的生化与信息人员的努力，然而形成的评估逻辑 (专家系统)，可广泛应用于更多病患，甚至可以医疗服务输出模式，扩大至海外医疗机构提供相关诊断服务，台湾研究人员可以朝此一方向努力。