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人體基因序列的專利適格性─從美國Myriad案再省思 - 政大學術集成

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Academic year: 2021

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(1)國立政治大學科技管理與智慧財產研 究所碩士論文. 人體基因序列的專利適格性 ─ 從 美 國 Myriad 案 再 省 思. 政 治 大 The Patent Eligibility of Human Genes in the Wake of 立 ‧. ‧ 國. 學. AMP v. USPTO & Myriad Genetics Case. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v. 指導教授: 陳桂恒 博士 研 究 生 : 吳振群撰 中華民國一 0 三 年 六 月.

(2) 中文摘要 美國最高法院於 2013 年 6 月 13 日,發佈自 2010 年起纏訟多年的 AMP v. USPTO & Myriad Genetics 案判決,最高法院全體一致認為,與天然相同的 DNA 序列,即使經過單離(isolated)仍然不具有可專利性,但補償性的 DNA (complementary DNA,簡稱 cDNA),則為人為發明產物具有可專利性。 判決出來後,引發各界譁然,相關基因測試業者擔心,最高法院的見解,會 使基因研發的投資意願大幅減少,反而會阻礙往後創新研發。但支持者認為基因. 治 政 法進入市場,對社會有助益。在專利權人的私有利益與公共衛生利益激烈衝突下 , 大 立 各方都有鏗鏘有力的理由。 本屬人類共有產物,且否准基因專利後,能夠讓其他更低價、更有效率的檢測方. ‧ 國. 學. 美國專利商標局(USPTO)從 1980 年代起,開始核發與基因有關之專利,. ‧. 並在 2001 年公布「實用性檢查指引」 (Utility Examination Guidelines) ,認為單離 的人類 DNA 或純化 DNA 分子,亦可賦予專利,透過賦予專利排他權,達鼓勵. y. Nat. sit. 研發創新之目的。從過去三十年來,基因相關專利數量劇增,也因為專利排他的. n. al. er. io. 特性,對現有的科學研究產生阻礙,不僅如此,對於患者而言,因為專利權人積. i n U. v. 極行使權利,成為市場唯一壟斷者,使患者無法獲得其他醫療意見(second opinion). Ch. engchi. 的權利,這也是 Myriad 案備受矚目的原因之一。. 因此,本論文將藉由 AMP v. USPTO & Myriad Genetics 案,重新省思對於人 體基因是否具有可專利性,並整理美國司法實務過往對於可專利標的、基因專利 等重要判決進行分析,最後提出本文的見解,試圖提出一些可能的解決方案。 關鍵字:專利適格標的、可專利標的、可專利性、基因專利、patent eligibility、 patentable subject matter. i.

(3) The Patent Eligibility of Human Genes in the Wake of AMP v. USPTO & Myriad Genetics Case. ABSTRACT Since United State Patent and Trademark Office (USPTO) have granted gene patents in 1980s, the number of patent filing and related inventions on genes has growth substatiolly. However the issue of whether gene is a patentable subject matter. 政 治 大. or not has never stop. The purpose of setting up patent system is to provide an. 立. incentive for investors and encourage companies to invest on signeficant research. ‧ 國. 學. such as Human Genome Project (HGP), but on the opposite siede, the exclusivity of gene patent may also district patients to have second medical opinions, and even limit. ‧. other institues to carry out related researches. Therefor granting human gene patent or. sit. y. Nat. not is a dilemma for USPTO and courts.. n. al. er. io. In 2010, Association for Molecular Pathology v. Myriad Genetics case. i n U. v. challenged the validity of human gene patent, causing intense debate again. The case. Ch. engchi. finally appealed to the Supreme Court, which fially delivered opinion that natural human DNA is not a patentetablt subject matter even isolated, but this opinion even conflicted with the decision USPTO had since 1980s.. Myriad case has arised different problems of granting of human gene patents, and attracted more concerns. Thefore, this article will start from basic DNA backgrounds, and then go through some essential judgments in U.S. then make comparison with the patent law in Taiwan. Lastly, trying to diliver some persersonal oppinions and making some possible suggestions to help solving the current and ii.

(4) potential problems in the future on human gene patents.. Keywords: gene patents, isolated DNA sequence, BRCA gene, Myriad, patentable subject matter.. 立. 政 治 大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. iii. i n U. v.

(5) 謝詞 驀然回首,在政大智財所的兩年時光即將到了尾聲,這段期間在兩個學校間 來回通車、上課,撰寫論文,聽起來很恐怖、作起來很疲累,但走到終點後,回 想起來卻很甜美,很慶幸當初勇敢地作了這個決定,讓我在平凡的研究所生活中, 增添了許多值得誇口及細細品嘗的回憶。 這本論文能夠完成,讓我順利取得碩士學位,要感謝的人太多了,若沒有老 師的傾囊相授、朋友經驗分享,及家人的鼓勵與支持,我是無法僅憑一點微薄的. 治 政 持到最後,願將這份榮耀與喜悅,分享及歸功於那些曾經幫助我的你們! 大 立. 力量走到最後。非常感謝你們的幫忙,讓我在學術研究的陌生領域中,陪伴我堅. ‧ 國. 學. 首先要感謝我的指導老師,陳桂恒教授,陳老師曾是美國 FDA 的部門主管, 精通於醫藥及生物科技領域,並且曾在美國開過公司,雖然是香港人,但是卻喜. ‧. 歡台灣,在這裡上課,傳授知識,從老師的身上就能看到,智財所強調的「跨領 域」展現。生物科技,對高中就是文組的我來說,是一個全然陌生的領域,當初. y. Nat. sit. 要決定這個論文題目,令我躊躇許久,但也因為勇敢地嘗試,讓我又向前邁進了. n. al. er. io. 一大步。老師在課堂上不斷地強調跨領域的整合,讓我從單純的台灣法律,提升. i n U. v. 到不同的層次,看到國外及先進世界爭論的議題,大大開拓了我的思考及視野,. Ch. engchi. 讓我受益良多,也讓我重新省思,到底法律制度的目的是什麼。若沒有老師的指 導,本論文無法順利完成。 除此之外,也要非常感謝我的父母,在研究所的兩年期間,無條件地提供我 物質上的支持,及精神上的鼓勵,讓我能夠在二十五歲時,仍然當個快樂的全職 學生,不用為了經濟而煩惱,讓我有機會去嘗試、追尋自己的夢想,如果沒有你 們,就沒有今日的我。 最後要感謝我的青梅竹馬女朋友諺霓, 謝謝妳在資料的蒐集上幫了我非常. iv.

(6) 大的忙,並且可以和妳就問題深入地分析討論,當我遇到瓶頸時,妳能夠陪伴安 慰我;當我因為一些突破,而感到雀躍時,妳也能夠分享我的快樂。在研究所的 日子,也是我們在一起的第八年了,將這份感動紀錄在謝詞裡作為紀念。 要感謝的人太多,沒有辦法無逐一致謝,但在此表達我由衷的感謝,謝謝那 些曾經幫助、鼓勵過我的人,給予我前進的動力。. 立. 政 治 大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. v. i n U. v.

(7) 目錄 第一章 緒論.......................................................................................................... 1 第一節 研究動機與目的.............................................................................. 1 第二節 研究方法.......................................................................................... 3. 政 治 大. 第三節 研究範圍與限制.............................................................................. 4. 立. 第四節 論文架構.......................................................................................... 5. ‧ 國. 學. 第二章 DNA之概述 ............................................................................................. 7. ‧. 第一節 基因與DNA之概述 ......................................................................... 7. sit. y. Nat. io. n. al. er. 第二節 DNA與細胞、染色體之關聯性 ................................................... 11. i n U. v. 第三節 DNA與cDNA ................................................................................ 12. Ch. engchi. 第一項 DNA轉錄與轉譯 ................................................................... 12 第二項 cDNA(complementary DNA)........................................... 16 第四節 人類基因體計畫 (Human Genome Project, HGP) ................. 18 第三章 基因療法................................................................................................ 21. vi.

(8) 第一節 基因檢測技術定義........................................................................ 21 第二節 基因治療(Gene Therapy) ......................................................... 25 第三節 癌症細胞之概述............................................................................ 27 第四節 癌症與基因治療............................................................................ 31 第五節 BRCA1 及BRCA2 基因 ................................................................ 34 第四章 美國對於基因可專利性之探討............................................................ 36. 政 治 大 第一節 前言................................................................................................ 36 立. ‧ 國. 學. 第二節 美國專利法之可專利標的............................................................ 36. ‧. 第三節 發明與發現之區別........................................................................ 40. y. Nat. n. al. er. io. sit. 第四節 不可專利之標的─自然法則........................................................ 42. v. 第一項 Funk Bros. Seed Co. v. Kalo Inoculant(1948) ................. 44. Ch. engchi. i n U. 第二項 Laboratory Corp. v. Metabolite Inc.(2006) ...................... 45 第五節 美國最高法院對專利適格標的重要判決回顧............................ 47 第一項 Gottschalk v. Benson ............................................................. 47 第二項 Parker v. Flook(1978) ....................................................... 48 第三項 Diamond v. Diehr(1981) ................................................... 50 vii.

(9) 第四項 In re Bilski(2008).............................................................. 51 第五項 Prometheus v. Mayo(2009)............................................... 53 第六項 Bilski v. Kappos(2010) ..................................................... 54 第七項 Mayo v. Prometheus(2012) .............................................. 55 第八項 小結........................................................................................ 57 第六節 美國法院最於基因可專利性之見解............................................ 59. 政 治 大 第一項 基因是否屬於專利保護之客體 ............................................ 59 立. ‧ 國. 學. 第二項 基因專利之新穎性判斷........................................................ 62. ‧. 第三項 基因專利之非顯而知性........................................................ 63. y. Nat. n. al. er. io. sit. 第四項 基因專利的實用性判斷........................................................ 69. v. 第五章 Myriad案介紹 ........................................................................................ 75. Ch. engchi. i n U. 第一節 案件緣起........................................................................................ 75 第二節 兩造主張........................................................................................ 79 第一項 原告主張................................................................................ 79 第二項 被告主張................................................................................ 80 第三節 歷審判決........................................................................................ 81 viii.

(10) 第一項 聯邦地方法院判決................................................................ 81 第二項 聯邦巡迴上訴法院第一次判決............................................ 83 第三項 上訴法院第二次判決............................................................ 85 第四項 最高法院判決........................................................................ 87 第五項 小結........................................................................................ 90 第四節 最高法院判決後之影響................................................................ 91. 政 治 大 第五節 自然產物作為例外之釐清 ............................................................ 93 立. ‧ 國. 學. 第六節 專利制度在基因醫藥領域之檢討................................................ 94. ‧. 第七節 基因專利與公共利益的調和........................................................ 96. y. Nat. n. al. er. io. sit. 第一項 強制授權................................................................................ 97. v. 第二項 實驗實施免責........................................................................ 99. Ch. engchi. i n U. 第八節 台灣專利法規定比較.................................................................. 102 第六章 結論與展望.......................................................................................... 104 第一節 結論.............................................................................................. 104 第一項 價值選擇而非法律解釋問題.............................................. 104 第二項 單離DNA與cDNA皆為可專利標的 .................................. 105 ix.

(11) 第三項 最高法院認為單離DNA為自然產物恐引起更多爭議 ..... 106 第四項 美國專利法應制定強制授權或醫療豁免規定.................. 108 第五項 台灣現行專利法制足以解決爭議...................................... 109 第二節 展望.............................................................................................. 110. 立. 政 治 大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. x. i n U. v.

(12) 圖目錄 圖 1:DNA中四種鹼基配對圖 ................................................................... 9 圖 2:DNA雙股螺旋示意圖 ...................................................................... 10 圖 3:中心法則.......................................................................................... 13 圖 4:cDNA製造方法 ............................................................................... 16 圖 5:cDNA與原生DNA差別示意圖 ...................................................... 17. 政 治 大 圖 6:癌症基因變異原因 立 ..........................................................................29. ‧ 國. 學. 圖 7:癌症細胞之共同特徵...................................................................... 30. ‧. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. xi. i n U. v.

(13) 表目錄 表 1:標準遺傳密碼表.............................................................................. 15. 立. 政 治 大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. xii. i n U. v.

(14) 第一章 緒論. 第一節 研究動機與目的. 美國好萊塢知名電影女明星安潔莉娜‧裘莉(Angelina Jolie),於 2013 年 5 月 14 日,在紐約時報刊登了一則「我的醫療決定」聲明(My Medical Choice)1,. 政 治 大. 文中提到她的母親與乳癌對抗將近十年,仍不幸在五十六歲那年不敵病魔離開人. 立. 世。而她在經過基因檢測下,發現也有缺陷基因「BRCA1」,經過醫師的評估,. ‧ 國. 學. 她有百分之 87 的機率得到乳癌、百分之 50 的機率得到卵巢癌。當安潔莉娜‧裘 莉得知這樣的狀況時,她決定進行預防性的雙乳切除手術(double mastectomy),. ‧. 並考慮接著接受預防性雙側輸卵管及卵巢切除手術,主動採取行動來降低致癌風 險。消息一出,立刻引起輿論矚目,不但登上時代雜誌封面頭條,更成為國內外. y. Nat. er. io. sit. 醫學界的討論熱門話題。. al. v i n 與乳癌的形成最具關聯性。在C 1991 、「BRCA2」(以 h e年,科學家發現「BRCA1」 ngchi U 下簡稱BRCA 1/2)的變異基因占遺傳性乳癌的百分之 80,因此女性若經檢測帶 n. 乳癌的發生有十分之一屬遺傳性乳癌,而遺傳性乳癌中又以基因表現的變異. 有BRCA 1/2 變異基因者,屬罹患乳癌及卵巢癌的高危險群 2。一般建議處理方式 為:(一)密集的監視追蹤,如乳房攝影;(二)或預防性外科手術(乳房切除及 卵巢切除手術) 3。. 1. Angelina Jolie(2013, May 14), My Medical Choice, New York Times, pp. A4.. 2. 陳紹基、沈裕智、張宇岱,遺傳性乳癌基因 BRCA 1/BRCA 2 篩檢試驗之心理衝擊,慈濟醫學,. 17 期,2005 年 10 月,頁 45-46. 3. 同前註,頁 46。 1.

(15) 為安潔莉娜裘莉執行基因檢測的是一家總部位在美國猶他州鹽湖城的 Myriad Genetics 生技公司,該公司發現 BRCA 1/2 基因分別位在人體細胞中的第 17 號及第 13 號染色體上,一旦發現 BRCA 1/2 的 DNA 序列發生突變,則帶有 該突變基因的人罹患乳癌與卵巢癌的風險劇增。Myriad 公司遂將 BRCA 1/2 分離 出來的 DNA 序列、偵測變異的方法申請專利,取得以 BRCA 1/2 基因定序進行 乳癌風險篩檢的獨佔地位,但因為檢測的費用長期居高不下,引起以專利權不當 壟斷的批評。 在 2009 年 5 月,美國分子病理學協會(Association for Molecular Pathology) 與其他團體 4,向紐約南區聯邦地方法院提起Myriad公司的BRCA 1/2 專利無效之. 政 治 大. 訴。這個案件引起激烈的辯論,在 2013 年 6 月 13 日,美國最高法院發佈一個全. 立. 體一致的判決,認為依照美國專利法第 101 條規定,單離的DNA(isolated DNA). ‧ 國. 學. 不具有專利適格性,不受專利權的保護,但在某些情況下cDNA(complementary DNA,或稱互補DNA)仍具專利適格性。這個判決不僅否定了Myriad公司的前. 務。. ‧. 述二個基因專利,甚至推翻了美國專利商標局多年核准單離DNA序列的專利實. sit. y. Nat. er. io. 專利制度在於藉由賦予排他權,鼓勵投入新技術的研發,使社會能享受新技. al. 術帶來的利益。自從美國在 1982 年核准了第一個關於基因的專利 5,究竟生物. n. v i n Ch 是否可以作為專利的客體的爭議未曾間斷過。近年來隨著生物科技快速發展,尤 engchi U 其是「人類基因組計畫」(Human Genome Project, HGP),這項在生物學界堪 稱有如「曼哈頓原子彈」的計畫於 2003 年完成,將人類二十三對染色體上將近 二萬四千個基因,約三十億組鹼基對進行定序,並保持百分之 99.9 的精確性,. 4. 起訴原告為 Public Patent Foundation、American Civil Liberties Union、Association for Molecular. Pathology、American College of Medical Genetics、American Society for Clinical Pathology、College of American Pathologists、Breast Cancer Action、Boston Women's Health Book Collective 等。 5. Diamond v. Chakrabarty, 447 U.S. 303, 309 (1980). 2.

(16) 有助於探討人類基因體組成,及人類基因的功能 6。隨著人類基因的解碼,及美 國司法實務的肯認下,各國生技公司競相投入人體基因的研發,並申請專利保護。 根據研究指出,至 2005 年中旬為止,美國專利商標局核發的專利,已涵蓋將近 百分之 20 的人類基因,尤其是與健康或疾病有關的基因 7。換言之,你我生命 中的一部分基因,已經被某公司申請專利享有有排他的使用權利,這個現象讓許 多人感到訝異。反對者質疑其專利適格性、阻礙醫療發展,且排除患者的生存權 8。 但贊成者如Myriad公司主張,在將人體基因分離、純化、研究特定功能,需要耗 費鉅額的經費及相當多多的時間,一旦發現特定的基因序列功能,就等同於發明, 如果缺少專利保護提供的誘因,就沒有企業願意投入研究,反而有害於整體社會 利益。. 立. 政 治 大. 由於生物科技有其特殊性,尤其涉及人體基因組序列的專利與否部分,不論. ‧ 國. 學. 贊成或反對各有其鏗鏘有力之理由,因此本文欲藉由美國最高法院在 2013 年 AMP v. Myriad 案的判決,再一次省思人體基因組序列的專利與否的議題,就美. ‧. 國以往專利適格標的之重要判決進行資料蒐集及整理,藉此了解美國最高法院在 本案中就專利適格的判斷是否有所改變。最後 試圖提出一些想法,為我國生物科. y. Nat. n. er. io. al. sit. 技專利制度發展作些貢獻。. i n U. 第二節 研究方法. Ch. engchi. v. 在研究方法上,本文至少會使用到以下兩種方法,分述於下:. 6. 陳中庸、蔡世峰,後基因體時代之生物技術,國立陽明大學,頁 205,2003 年 7 月。. 7. Kyle Jensen & Fiona Murray, The Intellectual Property Landscape of the Human Genome, 310. SCIENCE 239 (2005). 8. 劉承慶,生物科技智慧財產權歸屬之研究-以人體組織所衍生之權利為中心,國立成功大學,. 頁 5,2004 年 1 月。 3.

(17) 一、文獻分析法(Literature Survey Method) 本論文將使用此研究方法為主,首先整理我國對於人體基因之專利相關議題 進行文獻回顧,除傳統的資料蒐集方式外,將大量使用電腦輔助檢索工具,如. West-Law 與 Lexis-Nexis、法源、司法院法學資料、月旦法學知識庫等工具,進 行收集,加以判斷、整理、吸收,確定問題之可研究性。 資料來源依性質約計有:(一)學說論述,如學者專書、學術期刊、研究計 畫、論文等;(二)外國立法例,如美國對於人體基因可專利性之實體法規範與 相關判決,或其他國際條約、歐盟指令等;(三)新聞媒體如報章雜誌等之相關. 政 治 大 政府出版品。惟,鑑於電子資料之過度引用可能減損學術價值及可信度,因此本 立. 論述及報導; (四)司法實務,相關實務座談意見、各級法院裁判、裁定等; (五). ‧ 國. 學. 文將著重在原始資料(primary authority)之使用,以求立論基礎真確性。 二、 比較研究法(Comparative Research Method). ‧ y. Nat. 本論文將輔助使用此研究方法,主要用於第四章及第五章,本文將參考美國. io. sit. 專利法及美國法院相關重要之判決進行回顧及分析,探求美國就人體基因專利性. n. al. er. 議題之態度及立場,並與我國專利法制進行比較。此研究法具相當之重要性,對. i n U. v. 於我國未來關於基因技術問題之法律管制,如何與國際潮流接軌,或在生物科技. Ch. engchi. 產業實務上如何因應美國最高法院在 Myriad 案後可能的變革,此研究法具舉足 輕重之地位。. 第三節 研究範圍與限制. 生物科技涉及發明專利的範圍非常廣泛,本文僅就人體基因是否具有可專利 性之議題作探討。鑑於生物科技產業中,美國為世界之翹處,相關法制或修訂亦. 4.

(18) 多由美國首先提出,且對於基因專 利之議題,美國已衍生出諸多爭議,並產生為 數眾多案例值得探究。因此,本文以下所進行之法規、案例之比較分析研究,主 要係以美國為主。並以美國最高法院於 2013 年 6 月 13 日就 AMP v. USPTO & Myriad Genetics 一案作為核心。 由於基因專利涉及的範圍非常廣泛,包括道德 倫理、隱私權、基因歧視及不 正競爭等相關法律問題,但本論文研究重心為人體基因是否具有可專利性的問題 上,因此對於基因轉殖之動、植物及微生物、基因隱私、基因歧視等議題,則 不 在本文研究之列。. 政 治 大 基因專利的重要判決進行整理,最後在提出本文對於最高法院判決的評析及建 立. 本論文將針對美國專利法第 101 條,美國司法實務過往對於可專利標的,及. ‧ 國. 學. 議。. ‧. 第四節 論文架構. sit. y. Nat. io. al. er. 本論文分為六章,除第一章緒論外,將以 DNA 相關生物科技為始,而以人. n. 體基因序列是否具有可專利性為核心,討論美國就其議題之見解,主要章節分述 如下。. Ch. engchi. i n U. v. 第一章:緒論 闡明本文之研究動機與目的、研究範圍與限制、研究方法、論文架構。 第二章:DNA 之概述 介紹 DNA 與基因之發現歷史,並就 DNA、細胞及染色體之間關係進行釐清, 再進一步比較 DNA 與 cDNA 之不 同,及生物體中最重要的「中心法則」的功能,. 5.

(19) 最後再就極具重要性的「人類基因體計畫」(Human Genome Project, HGP)進 行介紹,並探討其在生物科技所扮演的角色。 第三章:基因療法 探討當前基因檢測與基因療法之技術運作,並就癌症細胞,及如何透過基因 療法進行診治進行介紹,本論文探討的核心 Myriad 案系爭專利係透過 BRCA1、 BRCA2 突變基因檢測,進行乳癌及卵巢癌的風險評估,因此有必要再探討 BRCA1/2 基因的重要性。. 政 治 大. 第四章:美國對於基因可專利性之探討. 立. 就美國專利法第 101 條規範下可專利的適格標的進行分析,並就發明與發現. ‧ 國. 學. 之界線進行探究。再透過美國最高法院對專利適格標的重要判決回顧的方式,了 解進行對於可專利標的的歷史演進,最後再分析對於基因專利的可專利性,及其. ‧. 他專利要件,例如新穎性、非顯而易知性及實用性,美國司法如何判斷進行整理。. y. Nat. er. io. sit. 第五章:Myriad 案介紹. al. v i n Ch 進行介紹,並摘錄出法官在判決書與其他法官見解不同,或值得探究的部分,最 engchi U n. 本章首先從 Myriad 案的案件發生緣由出發,並就兩造的主張,歷審的判決. 後再分析在最高法院判決後可能產生之影響,及重新檢討在基因醫藥領域是否仍 應給予發明人專利的檢討,並試圖提出一些解決專利排他權過度侵害公共利益的 解決方式。 第六章:結論與建議 本章結論與建議部分,將綜合本文研究之結果,在美國及我國現行專利法及 司法實務見解下,針對人體基因的專利爭議產生,提出一些野人獻曝之建議。. 6.

(20) 第二章 DNA 之概述. 第一節 基因與 DNA 之概述. 早在 1865 年,遺傳學之父孟德爾(Mendel)即提出「基因」(gene)一詞, 孟氏認為一個遺傳性狀(trait)是由一對「對偶基因(Alleles)」加以控制,將 「基因(gene)」視為從親代傳至子代的「特定因子(palticular factor)」 9。. 政 治 大. 在 1869 年,瑞士學者米歇爾(Friedrich Miescher)最早發現細胞核內有類. 立. 似膠質之物質 10。. ‧ 國. 學. 在 1879 年,德國學者弗來明(Walther Flemming)發現細胞核中,有容 易上. ‧. 色的線狀結構,並稱其為「染色質」11,染色質是構成染色體的物質,其中包含 DNA與結構蛋白質。. sit. y. Nat. al. n. 提取的黏性物質,即是遺傳訊息的載體 12。. Ch. engchi. er. io. 在 1885 年,德國學者赫特維希(OskarHertwig)確認米歇爾在細胞核內所. i n U. v. 在 1902 年,美國學者洒吞(W. S.Sutton)在顯微鏡下觀察減數分裂及受精 時染色體之活動,發現與孟德爾所稱遺傳因子之分離或組合的方式頗為相似,因. 9. 沈宗原,基因的可專利性適格─從 Myriad 案談起,萬國法律,第 51 期,頁 53-54,2012 年 2. 月。 10. 瑞德利(Matt Ridley)著,蔡承志、許優優合譯,彭之琬主編,23 對染色體—解讀創生奧秘. 的生命之書,頁 61,2001 年 10 月 1 日。 11. 王秀盈,DNA 與人性的萌動,頁 244,2000 年 9 月。. 12. 哈利斯(Henry Harris)著,朱玉賢譯,細胞的起源,頁 264,2001 年 5 月。 7.

(21) 此提出染色體上乃遺傳單位的假說,為染色體遺傳學說奠下基礎 13。 到 1924 年,德國學者孚爾根(Robert Feulgen)發現DNA確實位於染色體 內 14。 1944 年,加拿大學者艾弗里(Oswald Avery)、麥克 勞德(Colin MacLeod) 及麥克卡蒂(Maclyn McCarty)等人將肺炎雙球菌的平滑菌殺死後破壞,得到構 成平滑肺炎雙球菌的蛋白質,並用各種化學方法除去了包在外圍的醣類、蛋白質 等,最後剩下稱作「去氧核糖核酸」(DNA),證實遺傳物質是由DNA所控制 , 而非細胞核內之蛋白質 15。. 政 治 大 1950 年年,德國學者沙加夫(Erwin Chargaff)發現DNA的組成部分是等量 立 的,係以四種鹼基所組成,即腺嘌呤(A,adenine)、胸腺嘧啶(T,thymine)、. ‧ 國. 學. 胞嘧啶(C,cytosine)、鳥糞嘌呤(G,guanine),而腺嘌呤(A)必與胸腺嘧 啶(T)配對;胞嘧啶(C)必與鳥糞嘌呤(G)配對,提出「鹼基等量比假說」. ‧. (Chargaff’s rules)(請 參閱下圖 1);此項研究奠定DNA 雙股螺旋結構的化學. n. al. er. io. sit. y. Nat. 基礎 16。. Ch. engchi. i n U. v. 13. 參前註 9,頁 53-54。. 14. 參前註 11,頁 16。. 15. 參前註 10,頁 15-16。. 16. 瑪格納(Lois N. Magner)著, 李維、崔極謙、王水平合譯,董紀龍校,生命科學史,頁 628,. 2002 年 7 月。 8.

(22) 立. 政 治 大. ‧ 國. 學 圖 1:DNA中四種鹼基配對圖 17. ‧. y. Nat. 1953 年 4 月 25 日,美國生物學家華生(James Dewey Watson)以及英國物. io. sit. 理學家克里克(Francis Harry Campton Crick)在英國的 Nature 雜誌 上,提出 DNA. n. al. er. 的雙股螺旋結構模型(請參閱下圖 2),二人也因此發現獲得了諾貝爾生理醫學. i n U. v. 獎。這項重大的發現,解開了基因化學結構的世紀之迷,更重要的是揭示了 DNA. Ch. engchi. 所隱含的遺傳訊息與密碼,帶領人類正式踏上基因解碼的旅程。. 17. ALLAN J. TOBIN & JENNIE DUSHECK, ASKING ABOUT LIFE 211-215 (2001). 9.

(23) 立. 政 治 大. Nat. sit. y. ‧. ‧ 國. 學 圖 2:DNA雙股螺旋示意圖 18. io. er. 簡言之,DNA分子結構是由兩股去氧核醣核酸以互繞的方式而形成雙螺旋 結構,而該兩股去氧核醣核酸則是靠「兩股間的鹼基所形成之氫鍵」而連結在一. n. al. Ch. i n U. v. 起 19,又兩股之間鹼基之配對永遠保持:A與T配對,C與G配對,而成為各個鹼. engchi. 基對(base pair)即:A=T,G=C,A+G=T+C,稱為「查氏規則」 (Chargaff's roke) 20, 在人體內約有一百兆個細胞,多數細胞中均含有約三十億個DNA密碼字母,透 過DNA中四個鹼基A、T、C、G的排列組合,便決定一切的基因遺傳訊息 21。. 18. http://www.bbioo.com/picture/69-3554-1.html(last visited: 2014/06/05). 19. 黃清龍,基因工程,收錄於:田蔚城主編,生物技術的發展與應用,頁 51,1997 年 10 月。. 20. 陳嘉芬,現代遺傳學(MODERN GENETICS)─基礎遺傳學,頁 233 以下,1999 年 2 月第 2 版。. 21. 余信達,基因序列之可專利性及其申請範圍之研究,中國文化大學,頁 22,2003 年 12 月。 10.

(24) 第二節 DNA 與細胞、染色體之關聯性. 細胞是組成自然界生物之基本單位,而細胞是由「細胞核」(nucleus)、「細 胞質」(cytoplasm)及「細胞膜」(plasma membrane)所組成,在直徑只有 0.005 毫米(mm)的細胞核內含有所謂的「染色體」(chromosome) 22,因為染色體 原本是無色透明的,必須將有顏色的染料滴在上面將之染色,才能使用光學顯微 鏡觀察,因此被稱為「染色體」23。以人類為例,人體內每一個體細胞中都有二 十三對(共計四十六條)的染色體 24,而染色體是由長絲狀的「去氧核醣核酸」. 政 治 大. (deoxyribonucleic acid,即DNA)盤捲在組織蛋白之上再摺疊而成 25,因此染色 體中包含DNA與結構蛋白質。. 立. ‧ 國. 學. 科學家們發現人類每一對染色體和許多遺傳疾病的關係,如老年癡呆症(阿 茲海默症)是第 1 號染色體異常、糖尿病是第 11 號染色體異常、白內障是第 19. ‧. 號染色體異常等,此外某些癌症,例如:肺癌、乳癌、胰臟癌等也與遺傳有關 26。 生命體的形成是透過無數細胞的結合與分化,而每一個細胞都含有有一定多數的. y. Nat. sit. 染色體及DNA,因此本於DNA先天蘊含的功用運作,賦予生物本身所需具備的. n. al. er. io. 的特質。DNA對於生命而言,如同生物體內的一本密碼譜,會因為這些不同的. i n U. v. 密碼製造出不同的蛋白質,而不同的蛋白質組合以後,就可以構築出千變萬化的 生物個體。. 22. Ch. engchi. 蒲杜嘉(Franklin H. Portugal)、科恩(Jack S. Cohen)合著,孫克勤譯,DNA 世紀之回顧:. 遺傳物質構造及機能的研究發展史,頁 12-13、309,1989 年 12 月 7 日再版。 23. 曲威光,生物科技與能源產業,頁 223-224,2009 年 4 月。. 24. 徐雲鵬,基因與遺傳疾病,收錄於「謎通識版生物技術」 ,林榮耀主編,頁 18,1998 年 10 月。. 25. 參前註 21,頁 21。. 26. 參前註 23,頁 228。 11.

(25) 第三節 DNA 與 cDNA. 美國最高法院在 Myriad 案中指出,人體基因序列(DNA)是否具有專利適 格性,會因申請專利的 DNA 是否為人工產物而不同,若與人體身上表現方式完 全相同的染色體 DNA(genomic DNA,簡稱 gDNA)即使經過分離(isolated) 於人體外,仍為自然物質,不具可專利性;然而,如果是互補 DNA(complementary DNA,簡偁 cDNA)因為是透過人工方式,以能夠編碼出蛋白質的部分 DNA 序 列為客體,再去掉無編碼作用的部分,因此與自然界存在的形式不同,屬於人為. 治 政 識,才能分析專利適格性之問題,因此本節將先介紹分離的 大 DNA 與 cDNA 之基 立 本概念。 發明之物,就可以作為專利客體。在分析 Myriad 案判決,必須了解此一基本知. ‧ 國. 學 第一項 DNA 轉錄與轉譯. ‧ y. Nat. io. sit. DNA本身是一種鹼基元素的排列組合式,DNA的片段構成基因的特徵及屬. n. al. er. 性,然而基因其本身並無法直接呈現出來,若要將其原本之功能發展出來,則必. i n U. v. 須透過胺基酸(amino acid)及蛋白質(protein)之表現,例如人體的唾液內含. Ch. engchi. 有澱粉醣,而澱粉醣是一種可以將澱粉轉變成醣的蛋白質,而這種蛋白質必定是 由唾腺細胞的細胞核內染色體的某一段DNA控制,我們將這一段可以產生澱粉 醣的DNA稱為一個「基因」27。簡言之,蛋白質乃係藉由基因傳來之訊息而組合 起來,並展現出該基因原本所欲傳遞之訊息,對於一個細胞而言,蛋白質除可主 宰細胞之構造與機能外,亦決定細胞內各種化學作用之一大關鍵。 生物科技中最重要的概念在於「中心法則」(central dogma),此係在 1958. 27. 參註 23,頁 238。 12.

(26) 年,由英國物理學家克里克(Francis Harry Campton Crick)提出,即「DNA→ RNA→蛋白質(protein)」的過程,中心法則可以解釋基因是如何在生物體內發 揮作用。克氏稱DNA 到DNA 間之訊息傳遞為「複製」 ,稱DNA 到RNA 之訊息 傳遞為「轉錄 」(transcription) ,而稱RNA 到蛋白質為「轉譯」 (translation)28, 簡要以下圖表示。. 立. 政 治 大 圖 3:中心法則 29. ‧ 國. 學. 人類的每個基因都是由一段的DNA所組成,透過DNA雙股螺旋形狀中的每條橫. ‧. 桿上的兩個核苷酸結合。可能的核苷酸為腺嘌呤(A) 、胸腺嘧啶(T) 、胞 嘧 啶(C) 及鳥糞嘌呤(G) ,A必定與T配對;而C必定與G配對,由一段A、T、C、G的排列,. y. Nat. sit. 構成特定的基因特徵,再透過DNA的轉錄及轉譯功能,產生建構人體功能之蛋白質。. er. io. 但科學家發現,在產生基因特徵的一段DNA中,一些DNA的核苷酸會編碼成蛋白質,. al. n. v i n Ch 苷酸稱為內含子(introns,或稱插入序列) e n g,而人類基因組中,外顯子大約只占百分 chi U 這些核苷酸稱為外顯子(exons,或稱表現序列);相反的,不會編碼成蛋白質的核. 之 3 而已 30。. 轉錄係指DNA核苷酸之間的鍵結單離,使DNA螺旋解開成為單股。單股被用作 模板以製造互補的RNA單股,但RNA係使用尿嘧啶(U)取代腺核苷(T)。轉錄導 致單股RNA分子,即所謂「前-RNA」(pre-RNA),前-RNA之核苷酸與由其所產生. 28. 參前註 16,頁 645、650-651。. 29. http://bioinfo.cs.ccu.edu.tw/wiki/doku.php?id=molecular_central_dogma(last visited: 2014/06/05). 30. 前註 23,頁 241。 13.

(27) 之DNA單股為互補形態,且前-RNA仍包含與DNA分子中的外顯子及內含子部分。 隨之,前-RNA會因內含子部份會被移除而被接合。形成的產物為單股RNA,其只包 含對應於來源DNA股之具有編碼蛋白質之外顯子的核苷酸。只含有外顯子的單股 RNA稱為「信息RNA」 (messenger RNA,mRNA) , 其 為整個中心法則之主角,可 經由轉譯製造出蛋白質 31。. 轉譯時係指,細胞構造,即核糖體,會以三個一組的方式讀取 mRNA 中之核苷 酸,每三個核甘酸會告訴核糖體對應出一種蛋白質,或是停止製造蛋白質的信號, 科學家發現構成人體蛋白質的種類有 20 種,並將 mRNA 三個核甘酸與蛋白質的對 應關係稱為「標準遺傳密碼表」 (the genetic code table),見下表。. 立. 政 治 大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. 31. Ch. engchi. i n U. v. 李東秀、吳俊逸,參加華盛頓大學法學院「高階智慧財產權研究中心」 (CASRIP)之 2013 年. 智慧財產權暑期課程,2013 年,頁 38。 14.

(28) 表 1:標準遺傳密碼表 32. 立. 政 治 大. ‧. ‧ 國. 學 sit. y. Nat. er. io. 地球上所有的生物,從簡單微小的原核生物細菌乃至複雜的人體,都遵循著. al. 遺傳傳遞信息的中心法則,也就是DNA依著一定的方式自行複製而保有遺傳信. n. v i n Ch 息,但又能依一定程序將遺傳信息錄製成帶有可釋出信息的中間分子(RNA) , engchi U 這分子再經過轉譯後,就成了有一定胺基酸順序的蛋白質。每一個細胞能在組織 裡展現生命豐富變化,多是由蛋白質在主導,因此蛋白質中如用在建築物上的磚 塊,蛋白質是由數百個稱作胺基酸的小單元所構成的長鏈分子,自從DNA的雙 螺旋結構發現後,科學家很快就驗證了DNA係以其鹼基順序來決定蛋白質中胺 基酸順序的理論 33。. 32. http://eblog.cersp.com/userlog7/89760/archives/2007/324801.shtml (last visited: 2014/06/06).. 33. 參前註 23,頁 231-249。 15.

(29) 第二項 cDNA(complementary DNA). cDNA 是科學家透過反轉錄酶(Reverse transcriptase)與 DNA 聚合酶(DNA Polymeras)以 mRNA 為模板,合成單股 DNA 後,以化學處理除去與其相配對 的 mRNA,再由 DNA 聚合酶合成對應股,以雙股形式存在,如下圖所示。. 立. 政 治 大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v. 圖 4:cDNA製造方法 34 前-RNA在形成mRNA前,該因為其物理性,將單股裡的所有內含子剪除, 只留下具有合成蛋白質之外顯子部分遺傳訊息,並且會在接下來的轉譯過程中形 成蛋白質的外顯子。因此以mRNA為模板反轉錄形成的cDNA,與原生DNA最大. 34. Scott F. Gilbert, Developmental Biology 9th edition: Ch2.3 Techniques of DNA,March 31,2010,. available at: http://9e.devbio.com/article.php?ch=2&id=32(last visited:2014/06/06) 16.

(30) 的不同在於少了原生DNA中的內含子的片段,且cDNA周圍也會缺少原生DNA會 有的幫助形成緊密結構的組織蛋白,在化學結構上及序列相似度上都與原生 DNA差異甚大 35,如下圖所示。. 立. 政 治 大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. i n U. v. 圖 5:cDNA與原生DNA差別示意圖 36. Ch. engchi. cDNA 在生物科技的目的上係為保存具有編碼成蛋白質作用的基因,因此序 列中不會有不表現基因性狀的內含子,而非該 DNA 所包含的全數遺傳訊息,故 cDNA 和 DNA 在物理性質、生物表現上差異甚大,因此美國最高法院在 Myriad 案中稱 cDNA,具有人工的表現,與自然的 DNA 狀態不同,可成為專利的客體。. 35. 楊智傑、王齊庭,人體基因序列與診斷方法之專利適格性,生物產業科技管理叢刊,第四卷. 第二期,頁 19,2013 年 7 月。 36. 參前註 31,頁 40。 17.

(31) 第四節 人類基因體計畫 (Human Genome Project, HGP). 人類基因體計畫(Human Genome Project, HGP),在 1990 年由美國能源部 (the U.S. Department of Energy)與健保局(the National Institutes of Health)主 導下成立「人類基因體組織」 (Human Genome Organization) ,由人類基因體組織 所推動的跨國性的研究計畫,以美國、英國、日本、德國、法國、中國等國家為 首共同合作 37。HGP計畫預計花費三十億美元,以十五年的時間,將人類二十三 對染色體中,大約三十億個鹼基對進行排列定序,解讀所有人類基因體的DNA 序列。. 立. 政 治 大. 在基因定序之前,必須大量增加DNA 的數目,在HGP 計畫剛剛起步時,. ‧ 國. 學. 是採用美國化學家Kary Banks Mullis發明的聚合脢鏈鎖反應法(polymerase chain reaction),在一個晚上就能使DNA 的數量增加為數百萬倍 38,但即使採用這個. ‧. 方法,每天大概也只能替 1000 個DNA 的進行鹼基定序,一年內可以完成的DNA 鹼基序列也只有 200 萬鹼基而已,以這種速率進行下去,要完成整個人類基因. y. Nat. sit. 體大約三十億個鹼基,大概要花 1500 年 39。當時任職於NIH 的J. Craig Venter. n. al. er. io. 博士發現利用表現序列標幟方法(expressed sequence tags, EST),以自動排序機. i n U. v. 排出人類基因組十萬種中的三百至五百種序列,迅速排序並辨識人類基因,再藉. Ch. engchi. 由電腦從資料庫中搜尋所有已知基因,找出與前揭序列片段相似的基因 40,透過. EST序列分析,在二星期內可處理約五千萬鹼基對,大幅加速了定序的速. 37. U.S. Dep't of Energy Human Genome Project, About the Human Genome Project,. http://www.ornl.gov/sci/techresources/Human_Genome/home.shtml (last visited: 2014/04/09). 38. 大石正道著,江晃榮審訂,「圖解人類基因組的構造」,頁 92,2002 年 12 月。. 39. 同前註,頁 46。. 40. 陳文吟,從美國 NIH 申請人體基因組序列專利探討我國專利制度對生物科技發展的因應之道,. 國立中正大學法學集刊,第 1 期,頁 125,2013 年 10 月。 18.

(32) 度 41。 在 2000 年 6 月 26 日,美國總統柯林頓與英國首相布萊爾同時宣布人類基因 組計畫的初稿,已經將人體基因的解碼完成百分之 90。後在 2003 年 4 月 15 日 由美國、英國、日本、法國、德國、中國六國元首共同宣布「六國政府首腦關於 完成人類基因組序列圖的聯合聲明」,宣告人類基因中約三十億個DNA鹼基對 定序完成,並且維持百分之 99.9 以上的準確率,人類基因體計畫在多國的合作 努力下比預計的時間提早兩年完成,正巧也是在華森、克里克發表DNA 雙股螺 旋結構後五十週年 42。. 政 治 大 界使用,但隨著計畫的進展,許多商機逐漸浮現,進而吸引許多民間企業加入競 立 人類基因體計畫原本是純粹的學術研究計畫,將所有的成果公開免費提供各. ‧ 國. 學. 爭。自 1982 美國核准第一個基因專利後 43,美國專利商標局所核准的基因專利. 數快速增加,光是 2001 年一年就核准了超過五千個基因專利,而至 2002 年總共. ‧. 核准了將近一萬個基因專利,其中有大約一千五個屬於人類基因專利 44。2003 人類基因體計畫完成後,基因專利更是快速增加,根據 2005 年的一項研究指出,. Nat. n. al. er. io. sit. y. 人類兩萬四千個基因中,其中四千三百八十二個基因受到專利權之保護,亦即人. 41. Ch. 楊永正、劉德明,生物資訊中心,. engchi. i n U. v. http://www.google.com.tw/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=6&ved=0CE8QFjAF&url=h ttp%3A%2F%2Fgenome.ym.edu.tw%2Fmanuals%2FC3%2520.doc&ei=BsVIU7vbE4uElAXct4CwAg &usg=AFQjCNFrou9z1NO0WucC1a60UCg3Cqfi2A&sig2=_T5gD683ENl-dki-YmpYWA (last visited: 2014/04/12)。 42. 王安利,基因檢測商業化涉及之民法與消費者保護法相關議題,輔仁大學,頁 40-41,2011. 年 6 月;基因體科學與生技醫藥產業之發展,http://yearbook.stpi.org.tw/biotech/8-01-04.html (last visited: 2014/4/10)。 43. Diamond v. Chakrabarty, 447 U.S. 303, 309 (1980).. 44. Organisation for Economic Co-Operation and Development (OECD), Genetic Inventions,. Intellectual Property Rights and Licensing Practices, at 38 (2002), available at http://www.oecd.org/dataoecd/42/21/2491084.pdf (last visited: 2014/04/10). 19.

(33) 類基因組中大約有百分之 20 的基因受到他人申請之專利權保護 45,而且其中大 多是與醫療相關,包括與阿茲海默症、氣喘症、血色素沉著症、大腸癌、卡那文 症等疾病之基因 46。 人類基因體計畫的完成,影響層面是超乎想像地既廣泛且深遠,為生物科技 開起一扇劃時代的大門,生物資訊學(bioinformatics)、基因藥理學 (pharmacogenomics)、基因篩檢與治療、再生醫療等與基因相關之領域也隨之 蓬勃發展,接踵而來是對龐大的基因序列進行解讀與比對分析的工作,各國生技 企業競相投入人體的基因專利研究,但因為專利制度的本質係提供一段時間排他 權,達到鼓勵創新的目的,因此將人體的基因申請專利,是否會造成醫療的不公. 政 治 大. 平性,排斥病患的生存權及社會公共利益,恐值得深思。. 立. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v. 45. Kyle Jensen, Fiona Murray, supra note 7, at 239-240.. 46. Timothy M. Todd, Atenting the Fingerprint of God: How Gene Patents Violate the Products of. Nature Doctrine, 5 Liberty U. L. Rev. 91 (2010). 20.

(34) 第三章 基因療法. 第一節 基因檢測技術定義. 基因主要係由核苷酸(nucleotide)組成的去氧核 糖核酸(deoxyribonucleic acid, DNA)所構 成,基因係一段具有功能性DNA的序列,攜帶遺傳信息的DNA序列, 是控制性狀的基本遺傳單位,基因經過轉錄、轉譯的程序,製造出不同的蛋白質,. 政 治 大. 再由這些蛋白質來影響人體不同細胞的功能及角色 47。. 立. 隨著「人類基因體計劃」(human genome project, HGP)在 2003 年正式宣. ‧ 國. 學. 告完成,科學家便開始研究基因與疾病之間的關係。由於基因是一段攜帶遺傳信 息的DNA序列,當基因合成蛋白質的過程中發生變異時,就有可能造成疾病。. ‧. 儘管目前科學家還沒有辦法確認人體全部的基因數量及功能,但發現多數疾病與. y. Nat. 個人的基因變異有關,當人體內基因序列的突變,或帶有不正常的染色體數目時,. io. sit. 可能會直接導致遺傳疾病,例如杭丁頓氏舞蹈症(Huntington's disease, HD)、. al. n. 絕對關係 48。. er. 唐氏症或阿滋海默症(Alzheimer's disease , AD)就研究出與遺傳或基因突變有. Ch. engchi. i n U. v. 基因檢測,廣義而言係指針對人類細胞的DNA、染色體、mRNA、蛋白質及 相關代謝物質(metabolites)進行分析,解讀個人基因資訊以推測個人對特定疾 病的好發傾向、藥物的適用性、以及不良副作用等反應,藉此用於臨床或健康醫. 47. Nelson Cox, Lehninger, WORTH 921(4th ed. 2004).. 48. 陳彥碩,論商業應用下基因檢測所涉法律議題,國立雲林科技大學,頁 13,2007 年。 21.

(35) 療 49。美國衛生及公共服務部的部長諮詢委員會(Secretary's Advisory Committee on Genetics, Health, and Society, SACGHS)並將基因檢測定義為:針對人體染色 體、DNA、RNA、基因或基因的產物(例如:酵素和其他種類的蛋白質)進行 分析,此檢測主要用於偵測與疾病和健康有關的先天遺傳或身體突變(heritable or somatic mutation)、基因型(genotype)或表現型(phenotype) 50。 基因檢測依據檢測對象之不同,又可細分為胚胎殖入前基因檢測. (pre-implantation genetic diagnosis) 、產前基因檢測(prenatal diagnosis) 、新生兒 篩檢(newborn screening) ;依照檢測內容及目的之區別,則可分為預測性質基因 檢測(predictive genetic testing)及診斷性質基因檢測(diagnostic genetic testing) 51。. 立. 政 治 大. ‧ 國. 學. 透過基因檢測可以揭露人體的三種不同層級的健康資訊 52: (一)第一層的資訊在於檢視各種疾病或缺陷是否與基因有關,其目的係為. ‧. 找出受檢測者若帶有特定基因,未 來可能會患有特定疾病的關聯。因此在檢測標. io. sit. y. Nat. 的時,僅需找出一組基因上的變異即可。. n. al. er. (二)第二層在找出受測試者是否為某種疾病或缺陷基因的攜帶者(carrier). i n U. v. 然而某些疾病必須在基因上同時存在多處突變,因此須同時檢驗所有或多數變異. 49. Ch. engchi. 王安利,基因檢測商業化涉及之民法與消費者保護法相關議題,東吳大學,頁 13,2013 年 7. 月。 50. Secretary's Advisory Committee on Genetics, Health, and Society, Direct-to-Consumer Genetic. Testing 4, available at http://oba.od.nih.gov/oba/SACGHS/reports/SACGHS_DTC_report_2010.pdf.(last visit: 2014/04/26) 51. 張至寧、蔡甫昌等,基因檢測倫理(Genetic Testing Ethics),當代醫學雜誌,第 32 卷第 6 期,. 頁 477-8,2005 年 6 月。 52. Jared A. Feldman et al., Genetic Testing & Discrimination in Employment: Recommending. Statutory Approach, 19 HOFSTRA LAB. & EMP. L.J. 389, 392 (2002). 22.

(36) 才能判斷未來患病之可能,但必須注意的是有些人儘管帶有缺陷基因,終其一生 亦不會患病。 (三)最後是檢測出該名攜帶基因者是否有在未來患病之傾向 (predisposition),因許多慢性疾病,除必須有缺陷基因之存在,環境因素亦同 時扮演重要角色,例如目前已知某些癌症的病發係在基因缺陷與環境因子互相影 響下所生,因此即使帶有特定基因不必然發病,不帶有該基因亦不必然不罹患癌 症,因此 透過基因檢測,受試者必須支付 更高的費用始能得到更為精確的健康資 訊。. 政 治 大 於傳統產前羊膜穿刺(Amniocentesis)遺傳診斷,係透過體外受精的人工生殖技 立 例如胚胎植入前基因檢測(Preimplantation genetic -diagnosis, PGD),有別. ‧ 國. 學. 術(又稱試管嬰兒),在六到八細胞期,取出一個細胞或做極體採樣(polar body biopsy),在胚胎植入前先進行染色體或特定遺傳基因的檢測,讓曾經生過具染. ‧. 色體或基因異常的胎兒,或本身有特殊基因的受測夫妻,可以避免植入檢出有特 定染色體或基因問題的胚胎。除此以外,在少 數歐洲國家,此項技術也提供給年. Nat. sit. y. 齡較大,或受習慣性 流產所苦的婦女,一則提高懷孕率,一則降低接受侵入性傳. n. al. er. io. 統產前遺傳診斷方法的風險 53。. Ch. i n U. v. 在 2013 年,研究人員在歐洲人類生殖胚胎醫學會年度會提出一個重要的研. engchi. 究,顯示在試管嬰兒過程執 行胚胎植入前透過基因診斷來檢測罹癌風險是可行的, 研究顯示, 女性攜帶有任一致癌突變基因BRC A 1 或B R C A 2,有百分之 6 0 至 百分之 8 0 的機率在一生中發展成乳癌。此外,卵巢癌的風險在B R C A 1 突變 基因是百分之 3 0 至百分之 6 0 ,而B R C A 2 突變基因則是百分之 5 至百分之 2 0 。因此,醫生能藉由PGD 技術,確定胚胎是否有攜帶這些基因,只植入那 些沒有攜帶這些變異基因的胚胎,如此一來將變異的BRCA1/2 基因消除於族譜. 53. 陳李魁,專家評論—胚胎著床前遺傳診斷,生物醫學雜誌,第二卷第三期,頁 213,2009 年。 23.

(37) 上 54。全球利用PGD技術,成功以試管嬰兒受孕案例首度於 1990 年發表,此種 利用篩檢單一細胞進行遺傳疾病之診斷技術,能將篩檢過後無異常的胚胎植入母 體,臨床上已廣為使用。在少數歐洲國家,此項技術也提供給年齡較大,或受習 慣性流產所苦的婦女,一則提高懷孕率,一則降低接受侵入性傳統產前遺傳診斷 方法的風險 55。 簡言之,基因檢測是一項透過分析人類染色體、DNA、RNA、基因或基因 產物的技術,偵測遺傳性或體細胞變異,達到預防疾病或臨床治療上的工具。到 2000 年為止,大約有兩千個導致單一基因缺陷遺傳疾病的基因被確認,一些常見複 雜遺傳疾病有關之數百個基因也接著被確認 56。將基因檢測技術推廣應用,可提升. 政 治 大. 預防疾病與治療疾病的成效,藉由確認某些疾病的帶因者(carriers) 57,在症狀. 立. 發生前提供個體更精確的風險評估,例如接受遺傳性大腸癌與乳癌的篩檢檢測,進. ‧ 國. 學. 而給予個別差異化的飲食、環境與生活方式的建議,達到防止發病或減輕病情效 果。與傳統疾病診斷方法相較,基因檢測不僅具有診斷性,更具有預測性,除了. ‧. 能檢查疾病是否發生外, 更能用來預測疾病的發生。近年來基因檢測在臨床醫 學上相當盛行,據統計,美國及歐洲國家在 2000 年基因檢測約有八十七萬件,. y. Nat. sit. 至 2002 年已大幅成長至一百四十萬例,在歐洲有就有超過七百五十一個基因檢. er. io. 測實驗室,其中一百二十個是商業營利性質 58。本論文所探討的Myriad案係所係. al. n. v i n Ch 卵巢癌的機率,因此有必要釐清基因檢測技術所涉為何。 engchi U. 透過基因檢測方法,檢測個人是否帶有BRCA1/2 基因來評估受測者罹患乳癌及. 54. http://labbaby.idv.tw/news-detail.php?&type_id=7&news_id=725 (last visited: 2014/04/25).. 55. 參前註 53,頁 213。. 56. 林佩慈,論消費者基因檢測之法律爭議及應有規範,國立交通大學,頁 5,2011 年。. 57. 例如躁鬱症、冠狀動脈血管疾病、克隆氏症、類風濕性關節炎、第一型/第二型糖尿病、乳癌、. 大腸癌等,Wellcome Trust Case Control Consortium, Genome-wide association study of 14,000 cases of seven common diseases and 3,000 shared controls, 447 NATURE 661, 661-78 (2007)。 58. 李素 華,從 BRCA1 省思專利制度對基因檢測發明之專利保護,生物醫學雜誌,第二卷第二期,. 頁 149-150,2009 年。 24.

(38) 第二節 基因治療(Gene Therapy). 基因治療(Gene Therapy)是近十幾年來所發展出最具革命性的醫療技術, 有別於傳統醫療方法,基因 治療不是表現的症狀,而是針對疾病的根源而來治療, 其想法係當基因出現缺陷或病變時,如能修復或給予正常的基因,則理論上就可 治療疾病。其原理是利用基因重組技術將能產生治療疾病機制的基因,以病毒或 非病毒載體方式,攜帶此外源性DNA,感染標的細胞(Target cell)或組織,來 改正或修補基因的缺陷達到治療目的 59。. 政 治 大. 基因治療的策略有:(1)基因修補 (Gene Replacement and Excision),如:. 立. 於原位置切除並崁入正常基因,或崁入一中止密碼(Stop Condon)來阻斷不正. ‧ 國. 學. 常基因之表現;(2)基因增加 (Gene Addition):亦即轉載一正常或缺乏之基 因到細胞內來彌補細胞因缺乏之所產生之變化。前者理論上最好,但以目前之技. ‧. 術仍有困難所以目前大部份基因治療均屬後者 60。. y. Nat. sit. 隨著人類基因解碼,後基因體時代的來臨,接下來就是如何去利用這些基因,. al. er. io. 進行疾病的治療。而基因治療需要與基因轉殖技術配合。目前基因轉殖的技術大. v. n. 體可分為二大類,一是利用病毒作為載體(vector),另一類則是非病毒載體, 以下將分別介紹:. Ch. engchi. i n U. 一、病毒載體的方法 如何把基因送入人體細胞內,是基因治療的重點,但要讓基因進入細胞內發. 59. 蘇鎮隆,基因治療,高雄榮總醫訊,第六卷第十二期,頁 57,2003 年 12 月。. 60. 蔡宗欣,癌症之基因治療,. http://www.uroncku.org.tw/health/health_View.asp?NW_ID=1047&Volumn_ID=367(last visited: 2014/04/26)。 25.

(39) 揮功能,不是一件容易的事,科學家發現病毒可經由感染方式進入人體細胞,因 此病毒可當作基因治療的載體(Viral Vector),透過病毒載體將一些帶有治療用 的DNA 序列,帶入宿主的染色體上,達到基因治療的目的。當然,所選用的病 毒是人類自然狀況下經常接觸的,而且不造成嚴重疾病的,例如腺病毒,從小孩 時期到成人的呼吸道或腸胃道感染,皆可能是腺病毒引起的 61。 因此首先需先作病毒載體的設計,決定哪些序列對病毒的複製、包裹,及傳 輸至標的細胞是必要的,將這些序列保留在載體設計上,其餘可丟棄的序列將之 剔除,取而代之的是用以治療用的基因序列。至於被剔除之序列所做出之蛋白質, 可由另一質體或特定細胞株來提供其類似的功能,例如:病毒包裹用之結構蛋白,. 政 治 大. 可由一個包裝質體或包裝細胞株來提供。將這些載體及包裝用質體共同送入同一. 立. 細胞內表現,則可包裝出重組之病毒。將此重組病毒用來感染選定之標的細胞,. ‧ 國. 學. 病毒載體則可經由其特定之方式進入細胞內進行基因表現,如此一來即可達到基 因轉殖及表現的目的達到基因治療 62。. ‧. 二、非病毒載體. sit. y. Nat. io. er. 基於病毒載體具有一些危險性,科學家發展一些非病毒載體方式,希望能提 供較安全之基因傳送方式。由於 DNA 帶極大負電,不可能直接穿過細胞膜而. n. al. Ch. i n U. v. 進入細胞內,因此非病毒載體的設計,都是朝向具有標的性、增加轉殖效率、或. engchi. 者是增加移動至核內及嵌插的機會等等方向來設計。目前常見的方法有: (1)微 脂粒(liposome):利用一些磷脂類,具不同帶電性或極性者,以不同比例組合 形成微脂粒,再將核酸與這些微脂粒混合,將DNA包裹於其中,將DNA與微脂 粒複合物,直接 通過細胞膜送入細胞內; (2) 直接DNA 注射肌肉(DNA injection): 將 DNA 以針頭注射到動物肌肉,DNA可在肌胚細胞(myoblast)內存留一陣子,. 61. 林淑華,基因治療的展望,生物醫學報導,第三卷,頁 14,2000 年 9 月。. 62. 黃麗華,後基因體時代之生物技術,頁 263-271,2003 年 7 月。 26.

(40) 且持續表現。基於其方便性及有效性,這種方法又被稱為DNA疫苗(DNA vaccine); (3) :基因槍或電穿孔法(gene gun or electroporation) :將DNA分子所塗布的金 粉粒子以高壓加速的方法,穿過細胞膜而送達至細胞內,進行表現。然而,目前 所有非病毒載體的共同最大瓶頸,仍在於如何使質體DNA 能更快地脫離胞內體 (endosome)以減少DNA被分解的命運 63。 而目前所有非病毒載體的共同最大瓶頸,仍在於如何使質體 DNA 能更快地 脫離胞內體(endosome)以減少 DNA 被分解的命運。. 政 治 大. 第三節 癌症細胞之概述. 立. ‧ 國. 學. 正常的細胞內有生長控制基因,循著正常的分化途徑,不斷進行著增殖、分 化、成長、死亡的過程,但正常細胞有其壽命週期,到了一定的時間會自然死亡,. ‧. 不會無限複製。而癌細胞其實來自正常細胞,但因為基因控制方面出現變異,使 得癌症細胞會不斷的分化複製,且因為癌症細胞破壞了自動死亡機制,會不斷的. y. Nat. er. io. sit. 複製分化,不會自然死亡。. al. 美國著名的腫瘤生物學家哈納翰(Douglas Hanahan)和溫伯格 (Robert A. Weinberg). n. v i n 在 2000 年整合眾多實驗數據與理論,歸納出:癌症是由正常細胞積累突變所形成的結 Ch engchi U 論。哈納翰及溫伯格認為,癌細胞必須獲得誘發自己生長的能力,並且忽視基因的停止. 生長訊號,規避正常細胞的自殺機制,並且學會啟動血管新生(angiogenesis)來鋪設自 己需要的血管,最終侵入正常組織,到處轉移 64。哈納翰和溫伯格的理論及研究,仍然 是知名期刊「細胞」 (Cell)中引用次數最多的論文,幾乎可說是癌症生物學上最有影響 力的論文。. 63. 同前註,頁 271-272。. 64. George Johnson 著,林雅玲 翻譯,TAG 癌細胞,科學人 雜誌,第 143 期,頁 76,2014 年 1 月。 27.

(41) 一般正常體細胞,分裂和增生次數有限,主要原因是因為端粒 (Telomere) 的存在及細胞分裂後造成的老化 (Senescence) ,端粒係指位於染色體DNA末端 的片段,負責維持染色體DNA的完整性。由於DNA在複製的過程中,染色體末 端不能完全複製,所以每經過一次細胞分裂,端粒長度就會縮短一點。當端粒序 列縮短到某一長度時,細胞就會無法再進行複製分裂,最終導致細胞老化與死 亡 65。而端粒酶 (Telomerase) 是一種存在細胞核中的反轉錄酶,可藉由合成 新的端粒而修補缺失的端粒片段,使端粒維持特定長度,讓細胞可以永遠持續不 斷的增生。目前已知,端粒 酶只會在特定細胞中,如:幹細胞、生殖細胞、胎兒 細胞,而不會表現於其他正常體細胞中。然而目前研究發現,在許多癌細胞會過 度表現端粒酶,而使得癌細胞可以永久持續複製 66。. 立. 政 治 大. 目前科學家認為,癌症是因為基因不穩定 (Genome Instability) 造成的一. ‧ 國. 學. 種疾病,依據生物特性,正常細胞內皆有致癌基因(oncogene)及抑癌基因(tumor suppressor gene) 67,而基因不穩定可能導致基因突變,而造成致癌基因. ‧. (Oncogenes)功能的增加或抑癌基因(Tumor Suppressor Genes)功能的喪失, 趨使正常細胞逐漸轉化成癌細胞,這種轉變的過程稱為「癌化現象」. y. Nat. sit. (Tumorigenesis) 68。然而,癌化現象除了同時牽涉基因變異外,干擾細胞的致. er. io. 癌物質、飲食與壓力、環境因子,也都與癌症的發生有關。以肺癌為例,目前由. al. n. v i n Ch (Highly Heterogeneous) 的現象,不容易歸結出癌症的主因,及造成癌症不易 engchi U 肺癌病人身上分離出的人類肺癌細胞株就有上百種,因為癌細胞高度異質性. 治療的原因 69。. 65. Xu L, Li S, & Stohr BA (2013) The role of telomere biology in cancer. Annual review of pathology. 8:49-78. 66. Williams SC (2013) No end in sight for telomerase-targeted cancer drugs. Nature medicine 19(1):6.. 67. 張培均,癌症基因體資料庫,http://ppt.cc/~2Qp(last visited:2014/04/26)。. 68. Negrini S, Gorgoulis VG, & Halazonetis TD (2010) Genomic instability–an evolving hallmark of. cancer. Nature reviews. Molecular cell biology 11(3):220-228. 69. Weiderpass E (2010) Lifestyle and cancer risk. Journal of preventive medicine and public health = 28.

(42) 在癌細胞不斷增殖的過程中,脫離身體的控制,進一步無限制增殖,因此形 成腫塊,甚至可能循著淋巴系統、血管,侵入鄰近的器官與組織,或轉移到其他 器官組織。當癌細胞轉移到其他器官之後,依然無限制地增殖,導致器官組織受 損,進而引起併發症。因此,癌細胞與正常細胞的最大分別就是脫序的無限增殖 以及轉移到其他器官的能力 70。然而,在細胞癌化的過程中,細胞必須累積足夠 的基因變異始能脫離正常細胞的束縛,這些基因變異主要包括:(1)DNA中某 一個核苷酸的點突變(如圖 6 左上) ; (2)某一段DNA缺失或放大(如圖 6 右上、 左下);(3)兩條斷裂的染色體異常結合而產生新混合基因(如圖 6 右下)。. 立. 政 治 大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v. 圖 6:癌症基因變異原因. 然而,對於一個細胞究竟要累積多少變異才會致癌,科學界目前仍並沒有定 論,但美國著名的腫瘤生物學家哈納翰(Douglas Hanahan)和溫伯格(Robert A.. Yebang Uihakhoe chi 43(6):459-471. 70. 徐思淳,癌細胞跟正常細胞的分別,. http://beaver.ncnu.edu.tw/projects/emag/show.aspx?dataId=92fd261c-cd0a-459e-a3e3-71aaac2485b0(l ast visited:2014/04/26) 29.

(43) Weinberg)歸納了癌細胞與正常細胞間差異八的大特徵 71(見下圖) ,分別是: (一) 促進細胞生長的訊息持續活化 (Sustaining Proliferative Signaling) ; (二)逃避抑 制生長蛋白的作用 (Evading Growth Suppressors) ; (三)抵抗細胞死亡 (Resisting Cell Death) ; (四)癌細胞能夠永遠複製 (Enabling Replicative Immortality) ; (五) 促進血管新生 (Inducing Angiogenesis);(六)腫瘤的侵犯和轉移 (Activating Invasion and Metastasis);(七)重整能量代謝之方式(Reprogramming of Energy Metabolism);(八)逃離免疫系統之追殺(Evading Immune Destruction). 立. 政 治 大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v. 圖 7:癌症細胞之共同特徵 72. 71. 魏子堂、吳子青,癌症生物學 (Cancer Biology) 專題 (上),. http://investigatortw.wordpress.com/2013/10/20/%E7%99%8C%E7%97%87%E7%94%9F%E7%89% A9%E5%AD%B8-cancer-biology-%E5%B0%88%E9%A1%8C-%E4%B8%8A/(last visited: 2014/04/27) 72. Cell. 2011 Mar 4;144(5):646-74. 30.

(44) 第四節 癌症與基因治療. 癌症,其實是正常細胞經過一系列的基因突變所造成的,可以說癌病是一種 基因的疾病,所以理論上可用基因治療的方式加以治療。而基因治療係希望透過 先進的基因轉殖技術,將某些基因攜入到癌症細胞內,改變其癌症細胞的型態及 特性,達到治療目的。目前以基因治療治療癌症的是主要可分為下列幾種方法: (一) 引入抑癌(tumor suppressor)或細胞凋亡(apoptosis)基因. 政 治 大 因送回腫瘤細胞中,造成非小細胞肺癌(non-small-cell lung cancer)停滯在細胞 立. 常見抑癌基因表現缺失的如p53,臨床試驗曾利用病毒載體的方式,將p53 基. ‧ 國. 學. 週期的某一點或產生凋亡,或迫使細胞對傳統之化療或放射線療法更為敏感,證 明這個策略是可行的 73。. ‧. (二) 抑制血管新生(anti-angiogenic factor). sit. y. Nat. io. er. 癌細胞為了獲得足夠的養分,會分泌一些血管新生因子(Proangiogenic factors)促進血管生成,因此若能抑制癌細胞新血管的生成,阻斷其養分的供給,. n. al. Ch. i n U. v. 透過「餓死癌細胞」方式,達到壓制癌細胞的生長及減少轉移的發生。在治療方. engchi. 法上,可以透過導入抗血管生成因子的基因,例如angiostatin或endostatin達到效 果 74。 (三) 引入自殺基因(suicide gene). 73. 參前註 62,頁 274。. 74. Tabernero J., The Role of VEGF and EGFR Inhibition: Implications for Combining Anti −VEGF. and Anti− EGFR Agents, Molecular Cancer Research5, 220, doi:10.1158/1541-7786.MCR-06-0404 (2007). 31.

(45) 這個概念是將自殺基因引入腫瘤細胞內,再處以特殊藥物,使自殺基因生產 用出有毒的代謝物,殺死腫瘤細胞。最典型的例子就是利用疹病毒之thymidine kinase(HSV-tk)基因,植入HSV-tk基因後之細胞會將Ganciclovir (GCV)這 種病毒製劑代謝成具細胞毒性之產物,造成細胞死亡。利用這原裡,把HSV-tk 基因植入腫瘤細胞中,再以靜脈點滴方式給與病人GCV。當GCV抵達腦部時, 植入HSV-tk基因之腫瘤細胞就會被破壞,而不影響其他正常細胞。臨床醫學上 發現,由於一般腦細胞均屬不分裂狀態,而腫瘤細胞會不斷分裂,因此以病毒載 體將HSV-tk 基因帶入腦瘤細胞,只感染分裂細胞,故腦瘤細胞被選擇性地消滅, 產生所謂「旁觀者效應」(bystander effect),因此以這個方式清除腦瘤細胞效 果很好 75。. 立. 政 治 大. 此外,若將T淋巴球之增殖因子─白血球介白素(Interleukin-2,IL-2)的基因. ‧ 國. 學. 植入惡性黑色素細胞瘤、神經母細胞瘤或腎癌之腫瘤細胞內、再以之作為「腫瘤 疫苗」注射到人體,這也是另一種基因治療可行模式 76。. ‧. (四) 利用複製型 oncolytic 病毒殺死癌細胞. sit. y. Nat. io. er. 利用病毒的特性來消滅腫瘤細胞,並不是新的想法,因為病毒在細胞內大量 複製的結果會產生出大量的病毒,造成細胞死亡。但是如何有效地,選擇性地只. n. al. Ch. i n U. v. 殺死腫瘤細胞而不會殺死正常細胞,則是應該思考的問題。科學家發現,E1B 缺. engchi. 陷的腺病毒(ONYX-015)被發現在p53 缺失或p53 訊息傳導有缺陷之癌症細胞 內具有大量複製的能力,而在正常之細胞中則沒有複製的能力。利用這種特性, ONYX-015 被發現可透過基因治療方式有效地消滅頭頸癌、脾臟癌或卵巢癌 77。. 75. Lashford, L. S. (1997). Possibilities of gene therapies for cancer. Ann. Med. 29, 1-4.. 76. 蔡宗欣,癌症之基因治療,. http://www.uroncku.org.tw/health/health_View.asp?NW_ID=1047&Volumn_ID=367(last visited: 2014/04/27) 77. 參前註 62,頁 276。 32.

(46) (五) 透過免疫系統殺死癌細胞 癌細胞可不斷突變,最後對免疫系統產生耐受性,例如分泌TGF-β或其他免 疫抑制分子而抵抗自然殺手細胞(Natural Killer cells;NK cells)和細胞毒殺性T 細胞(CD8+ Cytotoxic T Lymphocytes;CTLs)之攻擊,逃脫人體免疫機制控制 78。 因此若能利用基因療法,積極性地增強免疫機制,使免疫系統能重新認識癌細胞 的存在而加以清除。科學家發現,利用細胞激素(cytokine,如IL-2,IL-12,GM-CSF 等) 、輔助刺激分子(co-stimulatory molecule,如B7) ,或主要組織相容性(major histocompatibility, MHC)等的基因來改造腫瘤細胞,將之做成為腫瘤細胞疫苗, 重新刺激活化起患者的免疫系統,不過實驗結果發現,這類免疫療法只對小腫瘤. 政 治 大. 效果有效,且可產生全身性、長效型的免疫反應,預防腫瘤再復發。但對於大的. 立. 腫瘤,則完全沒有治療的效果 79。. ‧ 國. 學. 隨著癌症研究成果如雨後春筍般出現,目前對於癌細胞的生長及控制機制也. ‧. 越趨了解,在癌症的基因治療方面,由於基因治療的暫時性表現頗佳,以當前基 因轉殖技術成熟,施行起來也比過去容易得多,但即使同一種癌症,但是隨著個. Nat. sit. y. 體基因差異,癌症也會出現不同基因反應。目前個人化醫療(personalized medicine). al. er. io. 是未來治療癌症的趨勢,依賴基因定序技術的成熟,在治療前先做基因篩檢,了. n. 解病患腫瘤細胞的基因特徵後,評估先天及後天環境影響,再量身訂作適合個人 80. 化的治療方法 。. 78. Ch. engchi. i n U. v. Kim, R., Emi, M., Tanabe, K. & Arihiro, K. Tumor-driven evolution of immunosuppressive networks. during malignant progression. Cancer research66, 5527-5536, doi:10.1158/0008-5472.CAN-05-4128 (2006). 79. Hsieh, C. L., Chen, D. S., and Hwang, L. H.(2000). Tumor-induced immunosuppression: a barrier. to immunotherapy of large tumors by cytokine-secreting tumor vaccine. Hum. Gene Ther. 11, 681-692. 80. Mwenifumbo, J. C. & Marra, M. A. Cancer genome-sequencing study design, Nature reviews.. Genetics14, 321-332, doi:10.1038/nrg3445(2013). 33.

(47) 第五節 BRCA1 及 BRCA2 基因. 本論文所探討的核心案件:Association for Molecular Pathology, et al., Petitioners v.Myriad Genetics, Inc., et al.(以下簡稱 Myriad 案),其中本案被告 Myriad 公司,在研究中發現女性乳癌患者與 BRCA1 及 BRCA2 突變基因間具有 密切相關,因此研發出以 BRCA1 及 BRCA2 基因變異診斷乳癌的方法,並進一 步申請專利。在分析美國最高法院在 2013 年 6 月 13 日所作出的 Myriad 案判決 之前,有必要先對 BRCA1、BRCA2 基因之背景知識進行了解。. 政 治 大. 當細胞內的雙股DNA損壞時,細胞有兩個方式負責修補方式即: (一)同源. 立. 重組(homologous recombination) ;(二)非同源染色體結合(non-Homologous. ‧ 國. 學. end-joint) ,只有經由同源重組的方式來修復,雙股DNA才可以正確無誤的修復。 BRCA1 與BRCA2 是在 1990 年代在美國發現的。在 1990 年,科學家Hall經由連. ‧. 鎖遺傳學定律(linkage analysis) ,發現一種位於人體染色體 17q21 上,與遺傳性 乳癌有關的抑癌基因BRCA1,擁有這些基因的家族通常在較年輕時罹患乳癌,. y. Nat. sit. 且容易罹患卵巢癌。後在 1994 年,科學家Wooster等人發現位於人體 13q12 -13. n. al. er. io. 上也與乳癌發生相關,因而找到BRCA2 基因。BRCA1 及BRCA2 兩個基因,是. i n U. v. 負責修復毀壞的雙股DNA,而修復的方式屬於同源重組,因此,若這兩個基因. Ch. engchi. 其中之一發生缺陷,會無法正確修復細胞內的DNA,當DNA壞損累積到一定程 度,則細胞就會發生癌變 81。 這項醫學研究成果受到各界矚目,在美國政府及創投的資助下,總部設於美 國猶他州的Myriad Genetics Inc.(以下簡稱Myriad公司)及其他研究機構,經過 多年對摩門教(Mormon Church)教徒之基因分析與研究,Myriad公司於 1994. 81. 劉怡慧,乳癌基因篩檢與基因歧視:以羅爾斯正義理論探討,台北醫學大學,頁 16,2004 年. 6 月。 34.

參考文獻

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