【本月科學搜尋趨勢】— 癌症治療中的「標靶藥物」

癌症長期作為台灣乃至於全世界的重大死因，對於其治療方式的需求日益漸增，近期，健保給付也擴大了用於治療肺癌的標靶藥物，在本月份，「標靶藥物」也隨著新聞登上了熱門搜尋的關鍵字。標靶藥物治療在現代對抗癌症的研究上佔據了不可抹末的重要性，那標靶藥物又是如何製成? 有什麼樣的開發重點呢? 

 

常見的癌症療法
1. 化學治療

化學治療是一種通過全身性投藥來殺死癌細胞或抑制癌細胞轉移的療程。此療法的優勢在於，全身投藥能同時作用於轉移的癌細胞，有望達到較全面的療效。然而，由於化療藥物也會對分裂頻繁的正常細胞（如骨髓、毛囊細胞和腸胃黏膜細胞）產生毒性，治療過程常伴隨顯著副作用。

2. 免疫治療

基於化療的缺點，近年來學界和臨床研究逐漸聚焦於專一性更高或是副作用更小的療法。例如，免疫治療通過活化人體免疫系統，加強對癌細胞的專一性治療。像PD-1/PD-L1抑制劑（例如Pembrolizumab、Nivolumab）和CTLA-4抑制劑（如Ipilimumab）等藥物，能阻斷腫瘤細胞逃避免疫系統的機制，從而提升抗腫瘤免疫反應。

3. 標靶藥物治療

標靶藥物療法近年成為熱門治療方式，主要透過針對癌細胞表達的特定蛋白或生長路徑信號因子投藥。這類療法的優點在於高度專一性，有效減少對其他組織的副作用。典型例子如伊馬替尼（Imatinib）適用於慢性髓性白血病，厄洛替尼（Erlotinib）則針對非小細胞肺癌，這些藥物通過抑制腫瘤細胞內的信號傳導途徑來抑制其增長。近期在台灣的癌症治療案例中，亦有患者通過口服標靶藥物成功延緩肺鱗癌惡化的情況。

 

標靶藥物是什麼？​

標靶藥物的作用機制和化療藥物不相同，主要透過干擾癌細胞特定分子(標靶)以攻擊或削弱「靶點」，使癌細胞無法生長以及存活，最終導致死亡。常見的標靶藥物主要包括小分子藥物及單株抗體 ：小分子藥物較容易進入細胞之內，封阻癌細胞「靶點」，抑制其生長功能，進而使其凋零，或者直接攻擊並且消滅癌細胞，致使癌細胞滅亡；單株抗體(Monoclonal antibodies)為一種免疫系統蛋白質，因體積相對較大，不容易進到細胞內部，主要藉由攻擊附著於癌細胞表面的蛋白，防止癌細胞持續地分裂。然而所有的標靶藥物皆必須藉由醫生評估，並非所有癌症患者都可使用。

 

開發標靶藥物的關鍵

從上述的內容可以發現無論是哪種療法都有各自的優點，使用策略也包羅萬象，但無論策略如何改變，對於這些療法都需要進行審慎的評估和研究，唯有科學數據佐證，才能幫助不同的療法研究發展，以下三點是在不同研究過程中能幫助開發標靶藥物的關鍵:

1. 標靶篩選

標靶藥物治療的核心理念是針對只有癌細胞表現的特定蛋白，或是與其增生相關過量表現的信號因子為標的進行投藥，然而要如何鎖定目標，以及如何確定藥物能否順利接上目標，都需在藥物開發早期先檢查，如果標靶藥物的標的選擇不當，會導致整個藥物開發的時間與金錢成本的浪費，因此會使用如表面電漿共振 (SPR) 等技術，以篩選適合的候選標的，只有當結合常數(Ka)達到期望的範圍，且確定藥物的結合動力學恰當，不會導致過快或過慢的藥物清除率，才會繼續投資開發。
 
2. 藥效機理探明
在驗證藥物機理及效用時，會需萃取細胞或組織的基因或蛋白質，以電泳等方式分離，並觀察目標基因或蛋白質的表現量差異，因此方便操作及多訊號 (螢光、冷光) 呈現選項的照膠系統尤為重要，以免疫治療來說，若想開發使腫瘤細胞降低表現PD-L1的藥物，勢必要在給藥後能證明表現量的下降，而若目標蛋白本來表現量就不高，則需使用冷光檢測這類染色方式，方可得到足夠的訊號，而如果在同一次實驗中，還要檢測的其他目標蛋白，且需要使用別的螢光染色呈現，照膠系統能否在同一台設備中切換呈現訊號就顯得十分重要。
 
3. 影像化的證據
為了證明藥物確實有用，有些研究者會先用q-PCR證明基因層級上的目標表現量差異，再使用Western Blot證明目標蛋白質表現量的差異，而在如今眼見為憑的時代，許多研究者傾向直接利用影像證明藥物對細胞的影響，因此會透過使用螢光染色比較實驗組與控制組的蛋白表現量差異，而這時拍攝的解析度就相當重要，如果能藉由單分子層級的成像，來研究小分子藥物如何與特定的蛋白質或受體相互作用，則能夠透過解析細胞膜上或細胞內的蛋白質分布和結構變化，精確觀察藥物的影響。
 

如何精準掌握標靶藥物研究結果？

綜合以上內容，以下幾個關鍵技術將能幫助研究者精確篩選、評估及驗證候選候選藥物的效果：

1. 表面電漿共振（SPR）
SPR 技術可檢測標靶藥物與特定蛋白質之間的結合，檢測藥物的結合常數是否有達到期望的標準，確保標靶藥物順利作用於特定目標。

 
​2. 電泳與照膠系統
電泳能分離和觀察蛋白質，並進一步檢測目標基因、蛋白質表現量變化的數據。表現量原本就相對較低的蛋白質，則能透過染色來確保取得足夠的訊號。而在同時觀察多個目標蛋白質的情況下，能自由切換呈現訊號的照膠系統設備將能提高研究效率！
 
3. 單分子層級成像
超高解析度顯微鏡等能達到單分子層級成像技術的設備，能夠觀察細胞內部的結構及蛋白質分佈，幫助理解標靶藥物如何與特定蛋白質或受體互動，並精確觀察藥物的效用。

 
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