為癌症藥物探索開立大數據處方
癌症藥物發現的格局正在轉變。除了研發的成本與複雜性不斷上升，包括生物標記驅動療法和癌症免疫療法在內的新治療策略，雖已證明更為有效， 但無法進入臨床試驗階段的藥物數量卻也創下歷史新高。本文將探討生物製藥研究人員如何利用基因體知識庫，在更短的時間內為更多患者帶來更好的藥物。
高昂的成本與失敗率：當前藥物開發的困境與解方
一份最新報告指出，每10種進入第一期人體臨床試驗的癌症候選藥物中，僅有一種最終能夠成功上市，平均需耗時14年，成本高達27億美元。在當今的藥物開發環境中，晚期臨床試驗失敗的主要原因是「療效不足」。
為了改善藥物探索流程、開發更有效的臨床試驗，並提升罕見癌症的治療效果，生物製藥公司正轉往運用大數據技術。在製藥研究與新藥發現面臨成功率下降與研發流程停滯的困境下，大數據及其相關分析技術可能成為解決之道。
數據品質：數位淘金熱中的真金
從醫療保健到製造業與資訊科技等各行各業，對大數據的挖掘已被譽為當今最有價值的「淘金熱」。然而，正如黃金與寶石一樣，「品質」至關重要。
在製藥產業，高品質的數據能協助企業：
- 更精準地識別具潛力的新藥候選物
- 優化臨床試驗設計與受試者招募
- 加速療法開發，以利取得上市許可與健保給付
反之，若依賴品質不佳或證據不足的數據，則可能導致錯誤的結論、鉅額的資金浪費，甚至引發嚴重的安全性風險。那麼，生物製藥公司該如何在海量資訊中，淘選出真正的黃金？
數據完整性：癌症藥物研發中的基石
在數位掏金熱中，數據完整性(Data Integrity)是無價的。它確保數據的準確性、一致性與可追溯性。在生物製藥產業中，數據涵蓋從基因資訊、蛋白質結構，到臨床試驗的人口統計資料與病患反應等各個方面。
這些數據在科學文獻、基因組知識庫、臨床研究、藥品標示及真實世界的病患案例中不斷產生與流動。利用這些數據，製藥公司能更深入地洞察正在開發的癌症藥物，是否需要根據特定病患族群的特徵，進行額外的客製化與改進。
數據的完整性仰賴流程中的每一步都要是可信、清楚且透明的。任何環節的劣質數據都可能影響研究結果、患者安全、企業信譽以及法規審查流程。事實上，美國食品藥物管理局 (FDA) 近年來的前十大稽核缺失，多數與數據品質直接相關。因此，採用您能絕對信賴的數據與證據，是成功的第一步。
公共資料庫的兩難：為何數據品質如此關鍵？
對製藥研究人員而言，獲取真實世界中關於癌症預防、診斷及治療的準確證據至關重要。公開資料庫對癌症藥物開發具有相當大的價值，但有效利用這些資料庫的最大挑戰之一是「數據品質」。
癌症藥物探索與開發中，公開資料庫的侷限性：
- 品質與標準不一：公開可用的資料庫在數據品質上可能存在差異，因為這些資料通常來自不同來源，其實驗流程與標準各異。數據格式、註解及實驗方法的不一致，可能影響資訊的可靠性與可重複性。
- 數據異質性高：群眾外包 (Crowd-sourced)的資料庫經常匯集來自各種研究與來源的數據，導致實驗條件、病患族群及數據蒐集方法上出現異質性。整合這些異質資料相當具挑戰性，也可能在分析中引入雜訊。
- 缺乏驗證與再現：由於群眾外包 (Crowd-sourced)的資料庫的驗證程度有限，來自這些資料庫的研究結果在可靠性與可再現性上難以確保。缺乏驗證可能導致資訊的穩健性受到質疑。
為確保數據完整性，生物製藥公司需仰賴經過專家彙萃與審核的知識庫，這些資料庫能提供有關藥物、靶點與疾病之間複雜關係的高品質數據。
真實世界的影響：高品質資料庫的巨大價值
腫瘤藥物開發旨在研發可調節生物過程、進而在臨床上抑制癌症進展的治療性藥物。藥物開發是一項資源密集的過程，大致可分為四個步驟：
- 靶點鑑定與驗證
- 先導化合物的鑑別與優化
- 臨床前開發(pre-clinical development)
- 臨床開發
如上所述，一款新癌症藥物的誕生平均耗時10至15年，開發成本超過10億美元。然而失敗率卻高達90%，主要原因是缺乏療效或毒性無法控制。因此，在項目進入藥物開發階段之前，對「新標靶」進行最透徹的評估，是絕對必要的。進入後基因體時代後，來自細胞株、動物模型和病患樣本的豐富的體學(omics)資料集，使靶點的全面評估成為可能。評估靶點的可開發性、耐受性、療效與臨床定位可從多種資料來源取得。其中兩個具有價值、由專家彙萃的資源為COSMIC（癌症突變資料庫）和HSMD（人體體細胞突變資料庫）；若能有效挖掘這些資源，有助於生成關鍵資料。
應用案例：利用COSMIC精煉候選藥物的篩選
COSMIC（Catalogue Of Somatic Mutations In Cancer）是探索人類癌症中體細胞突變影響的最詳細且最全面的資源。由Wellcome Sanger Institute開發並維護，最新版本收錄超過29,000篇文獻、150萬個腫瘤樣本中600多萬個編碼突變，並涵蓋了非編碼突變、基因融合、拷貝數變異和藥物抗性突變。
藉由COSMIC，研究人員能整合來自癌症基因組圖譜(TCGA)和國際癌症基因組聯盟(ICGC)的專家彙萃數據，將患者的多體學資料（如基因突變或靶點表達譜）與疾病相關結果（例如患者存活率）進行整合。從而完善臨床定位策略，最終促進精準醫療的實現。
應用案例：利用HSMD評估老藥新用
HSMD (Human Somatic Mutation Database)是QIAGEN於2019年推出的體細胞突變資料庫，結合了超過二十年的專家彙萃與來自文獻、核准與非核准適應症的療法、臨床試驗以及實際臨床腫瘤案例的數據。在最新版本中，該資料庫包含超過180萬個經專家彙萃的體細胞變異的詳細分子資訊，其中超過43萬個是在實際臨床案例中觀察到的變異，並涵蓋超過54.5萬個實際臨床腫瘤案例的數據。
HSMD的一大特色是提供「臨床觀察變異」的資料。當一個變異被標記為「臨床觀察」，表示QIAGEN的專業臨床判讀服務（前身為N-of-One）在實際臨床案例中遇到過此變異。透過 HSMD，您可以：
- 分析特定基因突變在各種癌症中的頻率與分佈
- 查詢用於治療特定突變病患的藥物及相關的臨床反應數據
- 發掘現有藥物的潛在新適應症，加速「老藥新用」的探索
例如2019 年，FDA批准了PI3Kα抑制劑alpelisib，與fulvestrant聯合用於治療具有特定特徵（HR陽性、HER2陰性且PIK3CA突變）乳腺癌的絕經後女性和患有晚期或轉移性乳腺癌的男性。在alpelisib於乳腺癌治療中顯示出有效性後，問題變成了它是否可以用於治療顯示PI3K/AKT/mTOR訊號傳導路徑受到破壞的其他惡性腫瘤，或重新用於治療其他與癌症無關的人類疾病。生物製藥公司可以使用HSMD輕鬆探索PIK3CA臨床案例的分佈，並確定其在各種人類惡性腫瘤中的突變頻率。這些資訊可以用於加速適應症擴展和老藥新用。
迎向未來：打造下一個重磅藥物
在癌症藥物研發日新月異的領域中，資料庫不僅僅是資訊的儲存庫，更是推動轉型與催生下一個「重磅藥物」的關鍵動力。許多生物製藥公司正積極運用基因體資料庫以加強藥物研發、簡化流程、降低成本並加速核准程序。然而，為了「淘金」，企業必須首先確保其資料具備可靠性、一致性與可追溯性。那些在癌症藥物研發流程關鍵階段運用高品質資料庫的公司，將成為本世代數位淘金熱的領導者。
QIAGEN Digital Insights提供兩個由專家精心整理的資料庫－COSMIC和HSMD，其將序列層級的突變資料與詳盡的功能、臨床影響及藥物開發性資訊完美連結，使生物製藥研究人員能：
- 自信地驗證候選藥物標靶，避開早期研發陷阱。
- 加速現有療法的適應症擴展與老藥新用。
讓最可靠的數據，成為您新藥探索與開發流程中最堅實的後盾。