全國DNA研究邁入公共醫療體系
新加坡計畫透過SG-INSIGHT研究，將約45萬人的全基因組序列與健康紀錄連結；研究將在三大公共醫療集群招募患者。Illumina於2026年11月3日宣布獲選提供定序服務，加入這項旨在驗證遺傳資訊如何改善預防、診斷與治療的計畫。
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這項研究規模可觀，參與人數約占新加坡居民的十分之一。精準醫療國家協調辦公室PRECISE在其第三階段啟動文件中列出的參與人數為40萬至45萬人。計畫自2025年至2031年推行，並預計在五年內透過各醫療集群招募參與者。
宣布參與的公司不只Illumina。Ultima Genomics於11月2日表示，其UG200定序平台獲選，將透過由新加坡實驗室Lucence領軍的聯盟參與，QIAGEN則提供樣本前處理技術。各家公司並未公開各家服務商所分配的參與者人數與定序量，也未透露合約金額及財務條件。
全基因組定序會讀取一個人完整的DNA指令。研究人員接著尋找可能有助於解釋疾病風險、病程或藥物反應的基因差異。SG-INSIGHT將把這些定序結果與患者的實際健康狀況及治療資訊連結。
新加坡的核心任務，是衡量這些資訊能否改善照護，同時確保成本與規模符合公共醫療體系的承受能力。第三階段仍屬研究計畫，目的是蒐集證據，為更廣泛的應用做準備。
招募患者如何改變研究方向
新加坡國立健保集團（NHG Health）、新加坡國立大學醫療系統（NUHS）及新加坡保健服務集團（SingHealth）將邀請正在接受醫療照護的人參與研究。這與第二階段PRECISE-SG100K有所不同；第二階段納入了超過10萬名健康志願者的基因組資料。
納入已有疾病的患者，讓研究人員有機會探討疾病如何發展，以及治療如何發揮作用。某些在健康志願者群體中較少見的疾病，在透過醫院及其他醫療服務招募的群體中可能更常見。
精準健康研究新加坡（PRECISE）執行長Patrick Tan教授在官方啟動文件中說明這項轉變：
第二階段中，我們研究健康族群，為人口健康研究作出貢獻。第三階段將與正在接受醫療治療和臨床服務的個人合作，包括患有特定疾病的人。這將有助於進行重要研究，更深入了解如何運用基因組資訊改善健康成果。重要的是，第三階段旨在了解並解決將精準醫療融入臨床照護時的實務挑戰，確保推行方式周全、可持續且公平。
PRECISE計畫將基因差異與生活型態、環境及臨床資訊一併檢視。健康受到多種因素影響，連結這些紀錄有助研究人員探討，為何基因風險相近的人會有不同的健康結果。
藥物選擇是臨床應用的初期重點
藥物基因體學研究基因如何影響個人對藥物的反應，是目前最先被點名用來證明臨床效益的領域。第三階段的工作項目一（Work Package 1）包括建立並擴大一套系統，協助醫師依據參與者的基因特徵開立處方。
基因差異會影響人體代謝藥物的速度，或個人對藥物的反應強度。對醫師而言，實用的基因檢測結果可與其他醫療資訊一併參考，協助選擇藥物或劑量。
新加坡過去的研究提供了探討這項應用的理由。一項涵蓋1萬個基因組的試驗發現，幾乎每位參與者至少帶有一種可能與藥物產生不良交互作用的基因變異。研究結果刊載於2022年發表的論文。
華法林是一種用於預防有害血栓的藥物，在先前研究中受到關注。基因敏感性會影響患者所需的劑量，這是同一種處方可能對不同人產生不同影響的具體例子。
PRECISE於2026年6月26日更新的計畫公開簡介也指出，預測疾病、改善診斷及減少副作用都是目前探索的方向。第三階段將檢視如何把這些目標轉化為新加坡各地患者的照護服務。
一次定序，終身反覆分析
PRECISE以SOAR稱呼其長期作法，意為「一次定序，反覆分析」（Sequence Once, Analyse Repeatedly）。這項構想是為患者進行一次全基因組定序，日後有新的臨床需求時，再重新檢視這些資訊。
基因組序列包含大量資訊，不同部分可能在不同時點派上用場；對基因變異的科學認知也可能在初次定序後有所進展。重新分析是指針對特定醫療問題，或運用更新後的知識，檢視既有資料。
PRECISE於2026年7月6日更新的第三階段研究計畫指出，定序與資訊科技成本下降，可能使這種作法在經濟與臨床上都切實可行。驗證這項主張也是計畫的目的之一。
各醫療集群也預計設立基因組創新中心，找出適合進一步擴大臨床應用的遺傳疾病。這些中心可將全國研究計畫與患者接受照護的場所連結起來。
PRECISE也計畫在第二階段資料庫中加入影像、數位表型及多體學資料。數位表型是運用數位方式蒐集的測量資料，描述健康狀況的不同面向；多體學研究則檢視DNA以外的生物資訊，例如基因活性或蛋白質。這些測量資料結合後，可讓研究人員更全面掌握疾病狀況。
Illumina將在新加坡執行相關工作
Illumina表示，公司是經國際公開競標後獲選。其當地科學、實驗室及生物資訊團隊將在新加坡的基因體設施負責樣本前處理、定序與分析，並與公司的製造及研究業務並行運作。
生物資訊是運用運算工具整理及解讀生物資料。在這項研究中，這包括將定序結果轉化為研究人員可與健康紀錄一併檢視的資訊。
Illumina表示，該設施將申請必要認證，並遵守新加坡《2020年醫療服務法》。公司將這些程序視為符合品質、安全及法規要求的一環。
Illumina執行長Jacob Thaysen說明這項工作的預期方向：
透過讓基因組資訊更貼近日常醫療照護，這項計畫有望深化對疾病的了解，累積證據以協助做出更明智的照護決策，並最終推動醫療照護朝更早期、更精準的介入邁進。
Illumina於2008年在新加坡設立據點，並表示目前在當地三個地點共有超過1,700名員工。新加坡是其亞太區總部，也是公司在美國以外規模最大的據點之一。這項新任務延續了公司對PRECISE-SG100K的支援。
Lucence聯盟帶來另一個定序平台
Lucence將領導由Ultima Genomics及QIAGEN組成的聯盟，負責當地營運領導、臨床計畫管理及實驗室執行。Ultima將提供定序與基因組分析，QIAGEN則支援樣本前處理及自動化作業。
Ultima表示，獲選是經過品質、臨床作業準備程度、價格及創新能力等項目的評估。聯盟將使用其UG200平台及Solaris 2.0化學技術，兩者皆於2026年2月推出。定序化學技術是指用於讀取DNA的反應程序。
Ultima創辦人兼執行長Gilad Almogy十年來一直主張，定序成本必須降至足以適用於大量患者的程度。SG-INSIGHT讓公司有重要機會，能在全國性臨床研究計畫中實踐這項作法。
Ultima也表示已推出雙端定序，並預計在2026年底前提供以泛基因組為參照的全基因組分析。雙端定序會讀取DNA片段的兩端；泛基因組分析則使用能呈現多人基因差異的參照架構，讓分析能納入族群多樣性。
成本是第三階段全程都要考量的因素，因為PRECISE正在評估基因組資訊應用於小型試辦計畫以外場域的經濟效益。計畫必須考量整套流程，從樣本前處理到產出能支援醫療決策的資訊。
為數十萬份樣本做好準備
QIAGEN將提供用於自動化DNA萃取的QIAsprint Connect，以及用於文庫製備的QIAseq FX DNA Library Kit。DNA萃取是從生物樣本中分離DNA；文庫製備則是將DNA轉化為定序儀可讀取的材料。
QIAGEN表示，QIAsprint Connect可透過單次啟動指令，自動進行兩輪作業，每輪最多處理96份樣本。公司公布的尖峰處理量為每週超過3,600份樣本，並稱SG-INSIGHT是該系統首次應用於全國規模的計畫。
條碼檢查旨在找出設定錯誤，自動稽核軌跡及作業報告則會記錄樣本在流程中的移動情形。處理如此大量的樣本，實驗室需要可靠的方法追蹤每份樣本，並找出問題發生的位置。
QIAGEN也表示，這是其通用新一代定序產品首次用於全國性人口基因體研究。該公司的文庫製備試劑組將為Ultima的UG200平台準備樣本。
QIAGEN分子工具與腫瘤學部門主管Justus Krause-Harder說明，研究日益貼近患者照護後，這些流程為何重要：
人口基因體研究正逐漸貼近臨床照護，使支撐全基因組定序的作業流程面臨更高要求，必須確保其可靠性、一致性及可擴展性。
新加坡如何走到這一步
PRECISE-SG100K於2022年底啟動。截至2023年12月中旬，約有8萬名21至84歲的居民加入，並已完成約5萬個基因組的定序。參與者來自四個研究世代，包括HELIOS，以及與新加坡國立大學、新加坡眼科研究院及新加坡國家心臟中心相關的研究。
當時，NovogeneAIT每週執行超過760次全基因組定序，使用Illumina提供的定序技術與設備。原定蒐集的10萬個基因組，估計將產生20拍位元組，也就是2,000萬吉位元組的資料。
SG-INSIGHT目前設定的45萬名參與者目標，約為第二階段10萬個基因組規模的4.5倍。這項比較顯示，計畫規模預計擴大，同時研究對象也有所改變。
- 2022年底：PRECISE-SG100K啟動，建立大型人口健康與基因組資料庫。
- 2023年12月中旬：約8萬名居民已加入，約5萬個基因組完成定序。
- 2025年至2031年：第三階段的計畫期間；五年內透過三大公共醫療集群招募參與者。
- 2026年11月2日：Ultima宣布其UG200平台透過Lucence聯盟獲選。
- 2026年11月3日：Illumina宣布獲選提供定序服務。
- 2026年底：Ultima預計推出以泛基因組為參照的全基因組分析。
2023年提出的一項目標，是在2027年前為多達100萬人繪製基因圖譜。PRECISE目前的第三階段計畫則訂出更明確的目標，預計在2025年至2031年間涵蓋約40萬至45萬名居民。
擴大應用前所需的證據
PRECISE的啟動文件將成本與成效列為第三階段的核心。研究人員將檢視，在大規模人口中運用基因組資訊，而非僅限於小型試驗，是否能支援預防性及更具針對性的照護。
另一項既定目標，是建立可連結基因組、臨床及其他健康資訊的安全平台。第二階段的早期作業會移除樣本中的個人識別資訊，並在儲存前加密基因組資料。第三階段則計畫建置一套相互連結的資料庫，支援研究及臨床成果。
醫療人員也需要具備解讀結果並與患者討論的能力。在前一階段計畫期間，Illumina新加坡主管Simon Giuliano曾指出，遺傳諮詢師及生物資訊學家等遺傳專業人才不足；民眾認知、取得服務的管道及成本也是推行障礙。
新加坡衛生部透過國家醫學研究委員會辦公室，以MOH-001734資助計畫支持第三階段。實際考驗在於，計畫能否把大幅增加的DNA資料轉化為對患者有用且負擔得起的決策，先從藥物選擇著手，並隨證據累積擴展至其他用途。
重點整理
- SG-INSIGHT目標涵蓋約45萬人，約占新加坡居民的十分之一。
- 第三階段自2025年至2031年推行，透過NHG Health、NUHS及SingHealth招募患者。
- Illumina將在新加坡提供定序服務；由Lucence、Ultima及QIAGEN組成的聯盟也已宣布參與。
- 各服務商的工作分配、合約金額及財務條件尚未公開。
- 初期臨床工作將探討如何運用基因特徵協助開立處方。
- PRECISE將評估成本、成效及實務需求，再考慮在醫療體系中擴大應用。
