近年來，台灣地區由於飲食習慣的西化，大腸直腸癌已成為影響國人健康的重要問題之ㄧ。民國九十二年臺灣地區大腸直腸癌已高居國人十大癌症死因的第三位，僅次於肝癌及肺癌，而且臺灣地區大腸直腸癌的發生率有逐漸上升的趨勢。依目前瞭解，大腸直腸癌之致癌因子並非單一，而是由包括遺傳、基因突變、致癌物質、飲食習慣等交互作用綜合而成。大多數病患的大腸直腸癌是「散發性」的，也就是說並沒有家族病史。只有約15%的大腸癌有明顯的家族傾向。

早期大腸直腸癌之治療以手術切除為主，於侵犯程度較深者（腫瘤已吃穿腸壁），或已產生局部淋巴腺轉移者，於手術後還必須接受為期半年的輔助性化學治療，以增加治癒率。大腸直腸癌一旦發生遠端轉移則預後不佳，即使接受複合式化學治療，絕大多數的病患仍會在ㄧ、兩年內死亡，其五年存活率不到百分之十。目前醫界積極研究大腸直腸癌細胞產生存活、抗凋亡、甚至轉移的機轉，並研發多種新的標靶治療藥物來對抗它。

在臨床上我們常會遇到一個問題，就是使用同樣的化學治療藥物，例如5-FU、Oxaliplatin、以及CPT-11來治療轉移性大腸直腸癌病患的時候，有一部份病患的療效非常好，腫瘤一下子就消失不見了，然而也有部分病患的腫瘤抗藥性極強，無論使用第一、第二、甚至第三線藥物治療腫瘤仍然持續長大，病患很快就過世了；有一部份病患對化療的耐受性非常好，打了半年、一年的化療都沒有明顯的副作用產生，然而也有部分病患對化療的耐受性極差，才接受一、兩次治療就發生嚴重的白血球降低，甚至引發感染而死亡。我們常簡單的告訴病患這是「體質」因素，實際上研究顯示，這些差異性可能是因為每一位病患體內與化學藥物代謝及作用有關的基因有所差異，因此在化學藥物使用時所出現的各種反應，包括療效以及副作用有極大的差異性。近年來，有關病患的基因多型性（genomic polymorphism）對於抗癌化學治療藥物療效以及副作用影響的研究越來越多，也產生一門學問「藥物基因體學」。

藥物基因體學，顧名思義，便是尋找任何可能與藥物代謝及生理作用有關的基因，以及對藥物該如何使用的研究技術。臨床上，病患在治療之前，通常都是經過醫師詢問病情之後，進行一系列的檢測，再依分析結果開立處方，然而藥物對於不同個體的藥效是有所差異的。舉例來說，包括5-FU在內的fluoropyrimidine類藥物（如UFUR、Xeloda）是轉移性大腸直腸癌治療最常用到的藥物，5-FU的作用標的是一種稱為thymidylate synthase（TS）的酵素，在使用5-FU治療時，如果該病患的TS基因表現量過高，或在其基因5’端啟動子部位出現28個氮鹼基的三重複序列（會增強其轉錄，使TS表現量增高），均會嚴重影響5-FU治療的療效。Oxaliplatin的作用機轉主要在DNA鏈內或鏈間在G-G與G-A間形成交連的龐大錯化合物，比起Cisplatin，它只要較少量即可使DNA的合成和RNA的轉錄受到抑制。在使用Oxaliplatin治療的轉移性大腸直腸癌病患中，如果某些切除修補基因，如excision cross-complementing（ERCC1），或xeroderma pigmentosa group D（XPD）的表現量過高，或該基因產生某些特定的多型性變化，均會明顯影響Oxaliplatin治療的療效。

CPT-11也是轉移性大腸直腸癌化學治療的重要藥物之一，有部分病患在接受CPT-11治療之後會產生明顯的骨髓抑制，其白血球數目急速下降，因此發生感染、甚至敗血性休克。目前已知這種現象可能與一種「葡萄糖醛酸基轉移酵素基因」(UGT-1A1)的多型性有關，該基因的產物「葡萄糖醛酸基轉移酵素」（UDP-diphosphoglucuronosyl transferase）為CPT-11以及其活性代謝物「SN-38」於體內代謝與排泄的重要酵素，由於該基因的多型性，影響葡萄糖醛酸基轉移酵素的功能或表現量，會使進入體內的CPT-11以及SN-38無法順利排出體外，因此產生嚴重的毒性。有一種膽紅素代謝異常的疾病「吉伯特氏症」（Gilbert’s syndrome），其肝細胞裡膽紅素葡萄糖醛酸基轉移酵素含量較少，或者功能不足，使得血清中的未結合型膽紅素清除速率較差，其成因就是UGT-1A1基因的多型性，使得血色素於代謝為未結合型膽紅素後，在肝細胞內經由膽紅素葡萄糖醛酸基轉移酵素的作用減少，變成結合型膽紅素量亦減少，無法順利排入膽道而自腸道排出體外。

在導入藥物基因體學的概念之後，臨床醫師便可利用分析病患的藥物基因體型，選擇最合適的治療藥物、劑量、用藥途徑及使用頻率等。或是提早發現病患不適宜使用的藥物種類以避免可能產生之藥物嚴重不良副作用。此種針對個人的藥物基因體型而發展出的個人化醫藥概念，除可讓醫療人員更安全地運用藥物之外，更可以提升成功治療疾病的機會。雖然個人化藥物發展仍有許多問題待克服，但是在尋求更安全有效治療藥物的前提之下，個人化醫藥仍將會是將來深具發展潛力的領域之一。