癌症免疫療法，AI開啟抗癌新時代

癌症免疫療法，生醫大突破，利用最新技術 讓人體主動辨識並攻擊癌細胞，成為精準醫療新興市場，台灣有望搶占商機

根據美國健康指標和評估研究所（IHME）統計，癌症長期位居全球三大死因之一。儘管傳統治療如手術、化療和放療能有效殺死癌細胞，但其副作用大，且癌細胞可能對治療產生抗藥性，使療效受限。

隨著生物醫學技術進步，科學家發現人體免疫系統本身其實就具備對抗癌細胞的能力，進而發展出一種全新的治療思維—癌症免疫療法。

癌症免疫療法的核心，是讓人體自己的免疫系統發揮力量，能夠主動辨識並攻擊癌細胞，而不是只靠外來藥物「殺敵」。這項治療策略近年出現許多重大突破，包括免疫檢查點抑制劑、過繼細胞療法（ACT）以及癌症疫苗等新技術，已有不少進入臨床實際應用，提供患者更多治療的新選擇。

根據Nova One Advisor研究顯示，2024年全球癌症免疫療法的市場規模已達到1,374.2億美元，預計2029年將成長到超過2,100億美元，顯示這項新技術的發展潛力龐大。
為了協助台灣在這場醫療技術革命中占有一席之地，經濟部產業技術司積極推動科技專案，支持法人研發團隊布局免疫療法的關鍵技術，並打造國內完整的研發鏈結，從細胞治療、癌症疫苗到人工智慧（AI）在醫療的應用，逐步建立台灣的精準醫療實力，搶攻未來高值醫療的成長契機。

以癌症疫苗為例，生技中心在技術司支持下，運用AI、次世代定序與精準質譜儀定序技術，開發出高專一性的新生抗原篩選能力，切入mRNA治療型疫苗研發。這類疫苗具個人化、長效、低副作用等優勢，特別適合台灣人群基因特性。此外，生技中心也建構「新生抗原預測與驗證平台」，結合AI與國內病患基因資料，加速疫苗與免疫療法設計，並建立「大眾化新生抗原組合」，為本土新藥開發奠定基礎。

人體的T細胞就像免疫系統中的主力戰士，而免疫檢查點則是讓這些戰士適時「踩煞車」的機制，避免攻擊到正常細胞。然而癌細胞會反過來利用這個機制來「欺騙」免疫系統，使T細胞進入休眠狀態，無法攻擊癌細胞。

免疫檢查點抑制劑的原理，就是「解除煞車」，讓T細胞清醒過來、重啟攻擊模式。這類藥物已廣泛應用於肺癌、黑色素瘤等癌症治療。像是目前全球銷售額最高的癌症免疫藥物吉舒達（Keytruda），就是一種PD-1抑制劑，已成功幫助許多患者提升存活率，是現今免疫療法的重要代表。

過繼細胞療法：打造體內的特種部隊對抗癌細胞

另一類創新療法是「過繼細胞療法」，也可以理解為「為人體徵召特種部隊」。醫師會將病人自己的免疫細胞取出，進行培養、訓練，甚至基因改造後，再回輸到體內，強化對抗癌細胞的能力。

其中最知名的就是嵌合抗原受體T細胞（CAR-T）療法，能在T細胞表面安裝「癌細胞偵測器」，讓其能精準地辨識並攻擊癌細胞。2012年，美國一位六歲女孩艾蜜莉在治療白血病失敗後接受CAR-T療法，結果癌細胞完全消失，至今康復已超過十年，成為全球CAR-T療法成功的重要見證。

談到疫苗，多數人可能會想到新冠或流感疫苗，但「癌症疫苗」其實正迅速成為癌症治療的新策略。癌症疫苗分為「預防性」與「治療性」兩類：像B型肝炎疫苗和HPV疫苗，就屬於預防型，分別能預防肝癌與子宮頸癌，目前在台灣已有全民施打政策。

台灣於1986年領先全球推動新生兒全面接種B型肝炎疫苗，大幅降低國內帶原率，並進一步證明可有效預防肝癌。而HPV疫苗可預防人類乳突病毒感染，降低子宮頸癌、頭頸癌等風險，目前已提供國中女生公費接種，並計畫今年擴大至國中男生，進一步強化癌症防治。

至於「治療型癌症疫苗」，近年最受關注的是mRNA癌症疫苗，這類疫苗可以根據病人的腫瘤突變特徵客製設計，精準引導免疫系統攻擊癌細胞。這種技術發展快速，像是新冠疫苗廠商莫德納和BioNTech，都已投入癌症疫苗的臨床實驗，未來有望成為更安全、個人化的治療選擇。

過去十年癌症免疫療法在新技術突破、個人化需求提升和傳統療法限制的多重影響下，快速成長。在技術司的補助下，生技中心持續強化CAR-T與癌症疫苗研發，結合AI進行新療法探索，逐步建立完整的創新醫療技術生態系。

隨著全球臨床審查節奏加快，新療法的上市時程也大幅縮短。這場結合了科技、醫療與AI的產業革命，不只為患者帶來更多治療新希望，也讓台灣有機會在全球精準醫療市場中占據關鍵位置。

（作者是莊昭儀；生技中心產資組 ）

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突破瓶頸，新藥開發加速度

癌症免疫療法的研發歷史悠久，早在1940年代便有透過訓練免疫細胞來對抗癌症的構想，但直到近20年免疫檢查點療法的成功，才真正證實這項概念的可行性。然而，癌細胞不僅能將免疫細胞切換到休眠模式、停止攻擊，還能隱形，讓免疫系統完全偵測不到，導致許多療法無法發揮效用。

為突破限制，生技中心在經濟部產業技術司科技預算補助下，搭載次世代定序、精準質譜儀定序、AI工具等多種革新技術，治療型癌症疫苗應運而生，為提升癌症病患存活率、延緩復發的終極目標帶來令人振奮的曙光。

免疫系統分為非專一性與專一性兩大支系，專一性支系中的T細胞免疫反應為免疫系統中最關鍵的防禦機制。T淋巴球能直接、專一的攻擊癌細胞，也能帶動其他更多防禦機制，共同強化整體抗癌免疫力。

T淋巴球免疫反應的啟動受到一種稱為「抗原呈現機制」的嚴格控管：透過非專一支系中的樹突細胞，利用人類白血球抗原（HLA）的蛋白把抗原呈現在細胞表面，讓T淋巴球分辨敵我，再決定是否發動攻擊。

癌細胞雖有突變產生的新生抗原，能引起T細胞注意，但它們也會設法降低這些訊號的強度，甚至誘使免疫細胞休眠，避開攻擊。因此科學家開始研發癌症疫苗，訓練T淋巴球在辨識到這些新生抗原與人類白血球抗原的組合之後，活化起來並大量增生。如此一來，這個浩瀚的T淋巴球大軍便能偵查到努力躲藏的癌細胞；再搭配免疫檢查點抑制劑將免疫細胞切換到攻擊模式，便能精確地打擊癌細胞。

隨著mRNA疫苗技術日趨成熟，國際大廠如莫德納與BioNTech紛紛投入治療型癌症疫苗開發，莫德納發展最快速的mRNA-4157疫苗含有最多34種新生抗原主成分，合併默克的免疫檢查點抑制劑Keytruda，在臨床試驗中降低49%黑色素瘤後期病患的復發或死亡風險，成效備受矚目，莫德納公司也正將此技術擴展至肺癌、腎癌等其他癌症。

BioNTech疫苗技術也不落人後，同時布局以新生抗原與癌細胞相關抗原為主成分的mRNA治療型癌症疫苗，目前都在臨床一或二期開發中。其他來自美國、中國大陸等地的學研機構、新創公司等，亦積極投入開發。

治療型癌症疫苗開發包含兩大重點，一為鑑定出適合作為疫苗主成分的新生抗原，二為建立疫苗製作技術。透過拆解抗癌免疫力作用機制可知，擬定新生抗原鑑定策略須兼顧兩大特性，第一，新生抗原能被人類白血球抗原呈現在細胞表面；第二，新生抗原與人類白血球抗原的組合能活化T淋巴球。此外，人類白血球抗原的分型眾多，由遺傳基因決定，不同分型對於呈現不同新生抗原的能力大異其趣，因此選擇治療型癌症疫苗的新生抗原主成分時，需要將個體差異納入考量。

技術平台方面，治療型癌症疫苗的發展一直到mRNA疫苗技術的發明，才顯現令人振奮的臨床潛力。因此開發治療型癌症疫苗主要需建置mRNA疫苗設計、製作、療程優化等技術，目標在電腦科學與實驗科學的相輔相成之下，設計出在生物體內，序列和立體結構穩定、且能有效誘發專一攻擊癌細胞的免疫反應之mRNA疫苗治療策略。

生技中心評估國際趨勢，透過技術司的資源投入與技術支持，研判利用新生抗原重啟抗癌免疫力的策略具備高專一性（減少副作用）、長效性（延緩復發）、廣效性（適用多種癌症）的抗癌優勢，並有顯著在地化需求（免疫力誘發機制具人種差異），加上生技中心內部已布局相應技術能量，能迅速整合內部AI、核酸新藥及蛋白新藥開發資源，切入治療型癌症疫苗開發，搶攻國際新藥開發領域新藍海。

（作者是俞惠潔；生技中心生藥所）

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AI來助陣，拉高療法精準度

儘管癌症免疫療法近年逐漸成為突破傳統治療限制的重要選擇，核心在於激發人體免疫系統，使其能辨識並攻擊癌細胞。但這項技術的發展卻面臨許多挑戰，首先，癌細胞基因突變類型多樣且複雜，並非所有突變都會產生異常蛋白質。從數以萬計的突變中，準確篩選出具有免疫辨識潛力、且能在細胞表面呈現的「新生抗原」是開發新治療的關鍵。

傳統的實驗方法在效率與準確度上受限，難以快速識別出具有免疫原性的新生抗原，成為療法設計中的瓶頸之一。此外，癌細胞產生的新生抗原，必須能與人體的HLA（人類白血球抗原）蛋白有效結合，並在細胞表面進行呈現，才有機會被T細胞辨識並啟動後續的免疫攻擊反應。

不同人群之間的HLA基因型有高度多樣性，不僅族群之間（如東西方人）存在常見型別的差異，個體之間的HLA表現也千變萬化。加上基因突變圖譜亦受生活環境與遺傳背景影響，也提高預測新生抗原與HLA結合能力的難度，直接影響免疫療法的成效與適用性。

依據西方病患族群所開發的癌症新生抗原疫苗或相關療法，未必能直接應用於亞洲病患身上，凸顯本地化新生抗原開發與個人化免疫療法設計的迫切需求。面對癌症免疫療法開發所面臨的挑戰，AI技術導入成為突破瓶頸的重要關鍵。

AI具備大規模資料整合與高維特徵學習能力，能從癌症基因體突變、轉錄體表現、HLA基因型、蛋白質結構及免疫微環境等大量多模態數據資料中，透過整合生物資訊、統計模型、深度學習、神經學習網路與生成式AI等技術，預測新生抗原的免疫原性與呈現效率，顯著提升分析準確性與開發效率。

進一步透過AI模型輔助設計新生抗原相關藥物，將有助提升藥物穩定性與免疫反應誘發能力，加速免疫療法的創新與實用化。此外，針對本地族群基因資料進行分析，更能找出適合國人HLA的新生抗原組合，將有助於開發更具「地區適用性」與「族群精準度」的免疫治療藥物。

這種以數據運算為基礎的方式，能克服傳統實驗耗時且成效有限的困境，有助加快疫苗與免疫療法的研發進程，也推動癌症免疫療法邁向在地臨床實用化與精準醫療新階段。

針對藥物發展趨勢與需求，在經濟部產業技術司科專支持下，生技中心建立「新生抗原預測與實驗驗證平台」，透過AI演算法聚焦於解析癌症病患的基因體數據，篩選出具潛力的候選新生抗原。再透過實驗平台進行驗證，藉由迴圈式學習流程，驗證結果將回饋至AI模型持續優化，提升預測準確性。

該平台積極與台灣人體生物資料庫及國內醫療機構合作，在合規情況下申請使用國內病患的基因數據，進一步開發具大眾化特徵的新生抗原組合，為未來癌症疫苗或其他新生抗原藥物開發提供關鍵性的基礎。

技術司補助下，藉由基因大數據與AI模型結合，替台灣生技產業帶來新的發展潛力。此平台不僅強化國內在新生抗原探索方面的關鍵技術能力，更作為我國推動新生抗原藥物研發的重要基礎建設，將有助吸引國內外藥物開發公司積極投入，提升我國在此新興領域的技術能量與國際競爭力。

基因大數據運算與AI模型的深入結合，將徹底改變癌症免疫治療的研發模式，大幅提高治療精準度和成功率，更縮短新療法從研發到臨床應用的時間，隨著這些技術發展，癌症免疫療法將進入更個性化與精準化的時代，給全球癌症患者帶來更多希望。

（作者是張哲維；生技中心平台所）

本文同步刊登於2025/8/10經濟日報A11產業追蹤