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  腫瘤基因諮詢
  腫瘤治療新選擇 電腦刀CyberKnife
 腫瘤基因諮詢
  癌症與基因  
 
  在後基因體時代的今天,除了外傷,幾乎所有的疾病都和遺傳因子有關。當人類的基因被解開時,意味著對疾病的診斷、預防及治療進入新紀元。特別是對癌症這種疾病而言,遺傳物質的差異對疾病的發生率、疾病的臨床過程、以及對不同治療的反應程度都將有一定程度的影響。
  目前診斷癌症主要是依據臨床徵候、身體檢查、血清腫瘤標記的檢測及一些精密儀器。但當癌瘤被發現時,多數患者可能已是癌症末期或癌細胞已擴散至身體其他部位,此種情況之下,病人存活率並不高。因此如何早期發現以提高存活率,乃是一重要之課題。隨著分子生物醫學的進步,對於癌症的了解愈多,已發現許多癌症和基因之突變有關。如能及早偵測出可能基因之突變,就能夠有機會及早發現病灶,即時處理。
  project1-3以目前之研究及了解,已在不同的癌症之中,陸續發現不同的基因,分別在不同的癌症生成及發展中佔有重要之角色,尤其一些特殊之基因突變,更是已發現和一些家族遺傳性之癌症息息相關。遺傳性癌症和一般偶發性癌症最大之不同,乃在於這些家族遺傳性之癌症,會代代相傳,成為家族中揮之不去之夢靨,故如何早期找到這些高危險之病患及家族,施予預防性之醫療,乃是現今非常重要之工作及挑戰。

以下將針對現今最常見之兩大類與癌症相關之基因和大家做介紹。
 
  一、乳癌及乳癌基因 TOP
 
  什麼是乳癌基因?
    針對乳癌而言,乳癌之形成與某些特殊基因之突變,如BRCA1與BRCA2基因,有極強之關聯性。根據研究,約有 5~10%的乳癌係來自遺傳,而這些家族性乳癌患者,約半數在40歲前就發現罹患乳癌,相較一般女性在四十歲前罹患乳癌之機率只有5%,這些家族性乳癌患者罹患乳癌之平均年齡比一般婦女提早約十年。
    根據歐美國家之統計,在一般族群裡,兩百人中約有一人帶有BRCA1或BRCA2基因之突變,而在具有家族性或早發性乳癌之族群中,BRCA1或BRCA2基因之突變發生率,更高達30%- 50%不等。女性如具有BRCA1基因之突變 (圖一),80%在70歲前會罹患乳癌,63%在70歲前會罹患卵巢癌; 如具有BRCA2基因之突變(圖二),80%在70歲前會罹患乳癌,男性有5%在70歲前會罹患乳癌。有鑑於此,乳癌BRCA1/BRCA2基因檢驗確有其必要性。
   
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圖一 經由基因分析確認之BRCA1基因突變 圖二 經由基因分析確認之BRCA2基因突變
  乳癌基因會遺傳嗎?
    BRCA1或BRCA2基因皆為自體顯性遺傳,也就是在所謂家族性乳癌/卵巢癌症候群中,一旦此基因產生突變,其家族子代中所有成員皆有50%之機會帶有此突變基因。在這些家族中,乳癌會不斷侵襲這些家族的家屬,像母親、姐妹、女兒、祖母或姨媽等(男性也會發生)。同時,這些家族罹患卵巢癌、子宮內膜癌的比例也相對地提高。
  那些人需要接受檢查?
    有鑑於此,針對BRCA1與BRCA2之基因突變,檢驗其突變點之存在,乃具有其重要性及必要性,來幫助那些具有家族性乳癌病史之成員,找出其突變點之存在,或是找出那些已知有BRCA1或BRCA2突變之乳癌高危險發生率家族成員中是否為帶因者,也就是說,基因檢驗可以幫助我們找出這些高危險家族中之真正高危險群。另外對於已罹患乳癌之患者,若檢驗出具有BRCA1與BRCA2之基因突變,更應嚴密的追蹤以防另一側乳房乳癌病灶之發生,及罹患其他癌症如卵巢癌之可能。
    一旦有下列情況時,代表其所罹患癌症可能與BRCA1及BRCA2之基因突變有關連,屬於高危險群,強烈建議必須接受乳癌BRCA1/BRCA2基因檢驗:
1)家族中有同一人先後罹患乳癌及卵巢癌;
2)家族中有二個或二個以上家族成員在50歲前罹患乳癌;
3)家族中有男性罹患乳癌。

另外,早發性乳癌之患者亦屬於高危險群,強烈建議必須接受乳癌基因檢驗。當然,在情況許可下,基於預防醫學之觀點,實更應提供此項基因篩檢服務於一般健康婦女。
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  二、遺傳性大腸直腸癌  
 
  遺傳性大腸直腸癌基因檢驗的重要性
    大腸直腸癌在西方國家是第二常見的癌症。近年來在台灣地區,大腸直腸癌的發生率也逐年增加,已取代胃癌而成為國人第三常見的癌症。對大腸直腸癌基因分析的了解,確實有其必要性及重要性。基因分析檢驗可用於早期診斷出帶有突變基因者,對疾病的診斷不再需要長時間的追蹤。也因為如此,早期診斷後的病人處理方式也可以有更好、更新的治療策略。帶有突變基因者,需早期開始追蹤腸鏡並縮短其時間間隔;甚至開始化學預防治療(Chemoprevention)。沒有帶著突變基因者,則可延長其追縱的間隔,以減少病人的痛苦及降低醫療成本。
  什麼是遺傳性大腸直腸癌基因?
    遺傳性的大腸直腸癌症侯群包括家族性多發腺瘤性息肉(Familial Adenomatous Polyposis, FAP) 及遺傳性非息肉性大腸直腸癌(Hereditary Nonpolyposis Colorectal Cancer, HNPCC)。FAP約占大腸直腸癌患者的1-5%,而HNPCC則佔了大約5-15%的比例。FAP為大腸內出現數百至數千個腺瘤性息肉,多半平均於15歲開始出現息肉;若為帶有突變基因者, 35歲以前都會出現大腸息肉。
    大腸癌平均發生年齡為39歲。如果大腸未切除,大腸癌的發生幾乎是不可避免的。這是一種顯性遺傳的疾病,而且只要帶有突變基因者都會發生多發性息肉。FAP的突變基因是位於第5染色體長臂上的APC (adenomatous? polyposis coli )基因。
    HNPCC的臨床表現可分為兩大群:
(1)發病部位侷限於大腸者,Lynch Syndrome I。
(2) 包括腸道以外部位的癌症家族症侯群,Lynch syndrome II。
    這也是一種顯性遺傳的疾病,發生大腸癌平均年齡為45歲。大腸癌之外,子宮內膜癌、卵巢癌、胃癌、小腸癌、腎細胞癌等也都曾被報告出現在此一癌症家族症候群中。HNPCC的基因缺陷是錯誤配對修補基因的損壞,mismatch repair genes (MMR genes)。已知和錯誤修補功能有密切關係的基因有MSH2、MSH3、MSH6、MLH1、PMS1、PMS2及MLH3,而在大多數目前的報告中,MSH2(第2染色體)及MLH1(第3染色體)的基因突變,是HNPCC病人的主要變化基因(兩者合併約佔65%的HNPCC基因變化),其他如PMS1(第2染色體)及PMS2(第7染色體)則佔其他的10%左右。
  那些人需要接受檢查?
    家族中有兩代,三人以上發生癌症(特別是大腸直腸癌)的家族。
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  如何檢測?  
 
  在前述之基因檢驗中,不論是乳癌基因或是大腸直腸癌相關基因,由於其基因突變絕大部分不是大段基因的缺失,而是少數幾個或單一核甘酸的突變所引起的,而且不同家族中之突變點皆不相同,針對此類基因突變檢測,DNA序列分析乃是最基本且是最重要的,但是其高昂之費用使得此項基因檢驗無法普及,於大部分國家只能停留在研究階段而無法提供於臨床服務。
  但由於其重要性及必須性,在一些先進國家,目前已有一些專門中心,已提供以上所述基因突變分析之臨床服務。在台灣,包括臺大醫院在內,亦已有數家醫學中心可提供此項基因檢測,也希望透過此一基因檢驗服務,嘉惠更多之病患家族及對癌症之防治有所貢獻。
 
  結語  
 
  由以上之介紹,當可了解基因突變於家族性癌症中所扮演之角色,及基因檢測及遺傳諮詢之重要性。當然,除此之外,還有許許多多之研究,亦已發現有更多之基因,在癌症之生成中扮演重要之角色,但礙於篇幅及其複雜性,在此文中就不再詳述。
  最後在此建議,若對於癌症基因方面有任何之疑慮及問題,請就近尋求專業醫師之建議與諮詢,若有需要將可進一步尋求基因診斷之幫助。
  我想要做腫瘤基因諮詢……可以掛:每週四下午,基因醫學部第二診,蘇怡寧醫師門診
 
  臺大醫院基因醫學部主治醫師 蘇怡寧
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 腫瘤治療新選擇 電腦刀CyberKnife
  新春好消息,本院電腦刀放射線手術中心開幕了!  
 
  走到臺大醫院新大樓B4電梯旁,往景褔通道前行三十公尺,就可以看到新設的電腦刀(CyberKnife)放射線手術(Radiosurgery)治療室。這個設備為前年神經外科提出,經院方評估,確定規格與BOT經營方式,報請教育部核准,再公開招標,經評審委員會在設備條件中決定,由美國Accuray公司之CyberKnife勝出。
  project2-1於是由去年九月中旬起開始施工。主體工程分土木建構與機器人安裝,在有限的空間中要充份利用,使機器人手臂儘量轉動,牆壁又要符合原子能委員會的嚴格幅射防護標準,於是數以百噸的鉛塊就層層置入牆壁中,以取代符合標準的二米厚水泥牆。有了幅射防護,恆溫,恆濕設備,確定不再有震動的施工後,嬌貴的機器人帶著它手頭上的直線加速器才移入定樁,這時候由院方派出赴美國Stanford大學CyberKnife中心進修的蕭輔仁醫師與本人也返國加入行列。

機器人定位後,工程師開始一連串的機器人與直線加速器試測與校正,這台機器人也是賓士汽車與晶圓廠的機器人,其誤差經實際測量小於0.4 mm。直線加速器的輸出值也經過多次測量,符合原廠出廠值。準備好了硬體後,報請原子能委員會實地堪測,通過機器性能與幅射防護後,於本年一月中旬取得原委會執照。
  接下來取得台北市衛生局核准,中央健保局核准,於是在過年後開始正式營運了!
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  何謂CyberKnife?何謂Radiosurgery?  
 
  早在四十多年前瑞典的Leksell教授,就以鈷六十為射源,經多次改良在一個圓球上置放201個鈷六十射源,此201鈷六十同時以不同方向射入圓心,將病人頭上病灶放置於圓心上,就會得到201個鈷六十的放射劑量總合,而每一條射線路徑只接受少量放射線照射,正常腦組織得以在暴露在少量放射線劑量,而接受大量照射劑量的病灶被殺死,這就是Radiosurgery,直譯為放射線手術。而Gamma Knife珈瑪刀,就是Leksell教授所發明的放射線手術設備。
  project2-2美國Stanford大學神經外科的John Adler教授,早年也曾受教於Leksell教授,早期也使用Gamma Knife。他覺的Gamma Knife要以頭釘固定病人,病人會痛,而且只能短時間固定。有些鄰近於重要神經(如視神經)的病灶,以Gamma Knife有效單次照射劑量又會傷害到此神經,必須分幾次以較小劑量照射才能安全保護正常神經。這是Gamma Knife的先天缺點。他想到了在機器人手上裝上一個小型直線加速器,機器人手停在空間中某一點,瞄準病人的病灶,射出光子與電子,如果方向正確,射線夠多,應該也可達成Gamma Knife的功效。

他開始整合了機械,電腦與直線加速器。病人頭部以面罩固定去做電腦斷層掃瞄,三維空間重組的影像包含了病灶與頭顱的立體影像,治療時病人頭部以同一面罩固定,每個射線照射前需要照一次X光,所得影像以三維空間重組的影像相比用於確認病人頭部是否有移動,若有小移動電腦會自動修正回射線之設定方向,一切無誤後,再開始照射。由於採用可移動式面罩固定,不必以頭釘固定,所以可採多次照射,補足了Gamma Knife單次照射之缺點。也因為所有步驟牽涉到龐大的電腦數據計算,所以被命名為冠以英文意義為電腦Cyber之CyberKnife電腦刀。
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  CyberKnife可應用在何處?  
 
  依據健保局核准之適用範圍有:小於 3公分或20 C.C.體積的腦瘤,轉移性腫瘤,動靜脈畸形,位於深部或手術有高風險的腫瘤,或術後殘餘腫瘤,三叉神經痛。目前台灣小於 2.5公分的聽神經瘤,幾乎採放射線手術治療。以放射線手術治療聽神經瘤,病人較少發生術後顏面神經麻痺之臉歪嘴斜併發症。不幸的是剩下需要手術治療的是大顆腫瘤,手術困難度比小顆腫瘤高了許多,許多神經外科醫師失去了以往小顆腫瘤手術經驗,一下子就要跳到高技術,情何以堪,這也是科技進步的諷刺!
  昔日許多困難的腦部動靜脈畸形手術目前也幾乎被放射線手術取代,雖然腦部動靜脈畸形要經二三年才會消失,其間也可能有少數會出血,但是一般病人與醫師態度多偏向安全至上,於是治療腦部動靜脈畸形的手術漸漸的消逝,彷若一身少林武功被一顆子彈擊跨!
  priject2-3轉移性腫瘤也是目前放射線手術的賣點。有時多顆腫瘤實不易取盡,CyberKnife就是一項另外選擇。但是放射線手術也不能擔保一定會殺死所有腫瘤,手術切除仍有其瞬間切除之價值。有人說治療有三層級,最好是開得好,乾凈切除腫瘤,沒有併發症。其次是放射線手術,在符合適應症條件下,它有它一定的療效。最差的結果是不符期望的手術。然許多手術併發症並非m可控制的或預期的,所以取其中庸之道的放射線手術就逐漸風行起來。

本院的CyberKnife是全台灣唯一最新的G4機型。此機型將X光接收器置於地板下,機器人手臂得以伸到更低,可以由下方往上方照射,增加了許多射線角度,更能均勻照射,這是舊G1,G2,G3機型無法達到的。
  新的機器應用更廣,由腦部病灶延伸到身體病灶。目前可治療脊椎,肺部腫瘤,肝臟胰臟及前列腺癌。將金屬標靶植入腫瘤內,機器可追蹤標鈀從而推測出腫瘤的位置,再加以照射。許多前列腺癌症以優良的IMRT照射治療需長達六週,但以CyberKnife治療可縮短成五天。以往許多脊椎轉移性腫瘤,限於脊髓的照射劑量容忍度,只能施予30Gy照射,現在採CyberKnife可以對腫瘤施予60Gy照射,而不傷害脊髓。這種新的脊椎腫瘤應用,個人以為是改變脊椎轉移治療的一革命性進步,將來必會朝此方向治療。
  肺部或肝臟腫瘤的治療就更有趣。我們知道它們的位置會隨著呼吸上下前後左右在空間中移動。Accuray公司工程師模擬人的肺臟,植入標靶於腫瘤與肺臟,在胸前貼上LED光點,以紅外線攝影機追蹤LED亮點的位置,可以推算出腫瘤的位置改變,當病人的呼吸型態固定後,此方法的誤差小於1mm,我們可以看到機器人手臂隨著病人的呼吸同步上下左右前後移動而照射到腫瘤,真是嘆為觀止。此法經美國FDA通過,已非臨床實驗,而屬合法臨床治療。
 
 

CyberKnife的治療帶給病人治療的新選擇,在新年度新開始謹作介紹,歡迎大家參觀,指教。

 
 
  臺大醫院外科部主治醫師 曾漢民
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