精准医学概念：由来与内涵

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精准医学概念：由来与内涵

王劲 副主任医师 安徽医科大学第一附属医院 乳腺外科
发表于2016-10-20 2675人已读



文章摘要：2015年1月20日，美国总统奥巴马在国情咨文中，宣布美国要启动“精准医学计划”。一时间，精准医学成为时尚。一.为了解精准医学的概念是什么？让我们看看它的历史背景。精准医学是一个科学的概念。

2015年1月20日，美国总统奥巴马在国情咨文中，宣布美国要启动“精准医学计划”。一时间，精准医学成为时尚。 一.为了解精准医学的概念是什么？ 让我们看看它的历史背景。 精准医学 是一个科学的概念。 是临床医学与相关实验室技术结合的产物。 是1953年克里克和沃森发现DNA双螺旋结构、人类基因组计划完成后的必然产物。 是基于“已发现的事实：某些基因的改变可以导致某种疾病发生的机制。当人们改变这些基因，又可以预防该疾病的发生、或对其进行治疗”而提出。 精准医学概念提出之前的医学模式有， “4P医学模式”： 预测（Prediction） 预防（Prevention） 个性化（Personalization） 参与（Participation）， 以后提出TIDEST模式： 找靶点（Targeted） 整合（Integrated） 以数据为基础（Data-based） 循证为基础（Evidence-based） 系统医学（Systems Medicine） 转化医学（Translational Medicine）。 “精准医学”概念是对4P模式和TIDEST模式的兼收并蓄。 精准医学概念，早在2011年11月1日美国医学研究院发表的《迈向精准医学》报告，就对其进行了全面、详细地阐述： 是在对疾病进行重新“分类”基础上，“对症用药”。 以创建生物医学的知识网络和新的疾病分类分型为基础。 二.精准医学的内涵 1.由于是以科学技术为医学的基础，要求建立一个全新的诊疗体系。 它的出发点是：“为更进一步治愈疾病，如癌症、糖尿病，获得我们所需的个性化信息来保持个人及家人的健康，我们启动了新项目：精准医学计划。” 1）生命科学的复杂性与困难，注定了精准医学计划未来的结果，可能也是扑朔迷离。 上世纪60年代，时任美国总统肯尼迪执政期间曾制定“攻克癌症计划”和“登月计划”。结果，人类利用科学技术登上了月球，但他制定的攻克癌症计划，却在15年内花费了250亿美元的巨额投入后，最终以癌症发病率上升7％、5年生存率仅提高4％的结果而不得不宣告失败。 近30年，中国在新药和医学创新方面投入巨资，也是收获甚微。 因此医学科学的研究，除了艰巨、困难以外，可能还有哲学上的问题。 美国国立卫生研究院（NIH）主任Francies S. Collins曾撰文阐述“精准医学”计划的概念，描述了其主要研究内容、未来工作以及发展策略。 该计划的核心目标： 是要整合人类基因组学及技术、 第二代测序技术、 计算机生物学分析、 医学信息学、 临床信息学、 疾病特异性动态标志物 网络、精准药物研发、毒性敏感监测、 疗效依赖性治疗 预测预后， 从而，精准促进个体健康。 例如肺癌的精准医学，它需要： 掌握、理解肺癌基因组学、 表观遗传学、 代谢组学 以及肺癌患者临床表型 （包括宿主、症状、体征、生化、影像及计算程序）等方面的信息， 同时要验证药物治疗的机制、效果， 制定出标准而有效的治疗方案， 最终推广应用。 分子靶向治疗肺癌，有可能成为精准医学在临床实践中的一个案例。 2）精准医学要求： 对目前的医疗体系发生一次革命性变化，建立起一套新的诊疗体系。 这套诊疗体系可以对个体的健康状态进行评估，进而进行干预，以达到保护个体健康的目标，其中包含干预疾病的正确时间节点。 只有在合适的时间进行干预，才能起到真正有用的疗效。如奥巴马所言，“要保证我们建立的这一体系能够预防疾病、保证健康，而不只是仅仅依赖发病后的治疗”。 故而，精准医学，不仅仅是为攻克当前困扰人类健康的主要疾病而提出的医学方向，还有面对21世纪的医学发展，要整合各种高精尖技术，去解决人类需要面对的医学问题。 成功与否，与创新能力、成果密切相关。 2.复杂的工程建设 精准医学的实现是一项极为复杂的工程。 人类健康是复杂的多因素综合影响的结果，同时，每一种疾病针对个体病人的具体情况又有不同表现。 面对复杂的生命，不同专业的医生个体很难仅依靠自己的医学知识去攻克某种疾病。因此，我们需要国内外专业人士的密切合作，更需要强大的专业团队进行项目管理和应用实践。 例如，对于许多尚未攻克的疾病（例如癌症，以及糖尿病，心血管疾病等慢性病），全世界也都还在探索阶段，创新是每个医学科学工作者的责任。 1）整合医学科研体系 美国近年来的医学发展，众多研究计划都由NIH牵头实施。2011年2月5日，奥巴马对NIH提出这样的要求：“为了赢得未来，美国需要超越世界其他国家的一流的教育，一流的创新，一流的基础建设。” 随后，NIH提出2012年的四大任务规划： 通过技术更新，加速发明创造； 推进转化科学； 提高以循证为基础的健康保护的决策机制； 鼓励新研究人员和新思想。 同时，在政府主导的经费直接支持下，成立了美国国家转化医学中心。 其目的是：为推进转化医学学科的发展，针对广泛的人类疾病，加速发展诊断和治疗新技术。 2）成功的关键在人才 为推动转化科学发展，2012年9月，美国建立了国家转化科学发展中心NCATS。 任命克里斯多夫.奥斯丁为首位主任。 奥斯丁就是一位综合型人才。 他既有临床医学的经验，又有参加基础研究的经历，更有在著名的默克制药公司从事研究的经历。 这样的综合型人才，才有整合现代医学科学发展的眼光。 NCATS是美国NIH近10年来唯一新成立的发展中心。 2013年，该中心获得5.75亿美元经费，资助了美国60多家转化医学研究中心 帮助他们培养了一批新一代的转化医学研究者。 他们没有把钱花在建设新的中心，而是真正资助已有的机构，去从事项目研究。 3）法规化的国家科学管理体系 科学技术在发展，任何简单的限制和无监管的开放，都会造成危害。 “法规化的国家科学管理体系（Regulatory Science）”，考量的是一个国家对新事物的监管能力。 这样一个新概念： 是一个国家对科学发展的敬畏和尊重， 是国家法律跟上科学发展步伐的监管制度。 在这个体系的建立中，管理工作的核心问题，包含如下两个基本方面： 1）“最佳可及的科学（Best Available Science）”，保障科研的先进性。 2）以评价指标系统，来评估按照最佳可及科学原则，产生的新技术和发明（Metrics for Evaluation of Scientific Claims）。任何一项发明，必须具备可考核的质量标准，才能推广使用。 科学强国，就是它有能力建立自己的审批程序。美国食品药品监督管理局（FDA）就是成功的例子，这也是为何国际上出现的新药大多由美国批准的原因。 三、精准医学计划中的两个问题 1.科研与临床应用的区别 科研只是发明的第一步。 研究成果的推广，则是另一项复杂的巨大工程。 推广一项新技术或新方法，必须通过跨地区甚至跨国界的合作，才能实现。 针对任何一种疾病的精准医学计划，都需要大范围的国际合作，正如“人类基因组测序计划”的成就，源于各国通过协作建立了人类的“平均”基因组一样。 精准治疗，就是从实用角度出发，分析具有某种特质的群体，找出与此有关的特殊基因，从而了解个体的发病情况和治疗手段。 这个过程，必须遵循科学原则和精神，不能造假。 一项标准化的治疗方法，也许需要一代人甚至几代人努力的结果。 所有的慢性病都属于复杂性疾病，所有的复杂性疾病都不是由单独一个因素导致的。 肿瘤，被普遍认为是来自多基因突变的结果。一项运用当前最新的DNA测序技术进行的肺癌细胞基因组研究结果揭示，仅在一种肺癌细胞里就存在着2万多个碱基突变。 经常见报道说，某某科学家找到了一个基因突变，从而对肿瘤提供了新的治疗手段。 这实际上应该理解为，该发现只是： 为对付肿瘤复杂性问题的某一个方面提供了一种可能性而已。 因为任何一种复杂性疾病都不是由单一因素引起的，而是多因素作用的结果。 复杂性疾病之所以“复杂”： 远不止是因为具有多因素特点， 还表现为机体内多器官、多系统的参与。 慢性病： 通常不单单是身体的一个地方出了问题， 也不单单是体内某个组织出了问题， 而可能是整个体内的多系统出了问题。 以糖尿病为例： 每个糖尿病，虽然都叫做糖尿病， 但根据不同的机制，可以表现为I型糖尿病，或II型糖尿病， 治疗它们的方法也会随之不同。 精准医疗，就是： 要根据个体特征的差异， 制定有针对性、个性化的预防和治疗方案。 现在对癌症的研究很多，但是能进入推广应用阶段的极少。 其原因在于： 研究的结果往往不能外推。 例如，美国《科学转化医学》杂志上的研究报告发现： 癌症患者肿瘤中的许多基因突变实际上与癌症并无关联， 它们是所谓的生殖系突变，即从父母那里遗传而来，正常组织中也有这些突变。 美国约翰·霍普金斯大学教授韦尔库列斯库等人的研究中，他们比较了815例肿瘤组织与正常组织的基因组测序结果，这些人患有乳腺癌、肺癌、白血病等15种不同的癌症。 结果发现： 所检测的三分之二的基因突变是假阳性结果，与癌症无关，正常组织中也有它们的存在。 研究人员进一步分析了可作为癌症药物治疗靶点的基因，结果发现其中的一半突变是假阳性结果。 面对如此复杂的生命系统，精准医学要解决人类疾病，如今还仅仅是“梦的开始”。 它可能是美好的，但是它能否实现，还很难说。 如今，已经有医生在推广基因检测，然后据此给患者进行个体医疗指导。实际上，其中还有许多不确定的影响因素。 在中国，更有人希望让这种技术快速进入医疗系统进行商业收费。这些行为，我们都理应禁止。 2.转化医学与精准医学的关联 过去几年，中国最火的医学概念应为“转化医学”。很多人以此申请到大量的国家经费。 国内许多医学院校都设立了时髦的“转化医学”专业。 实际上，转化医学不是一个学科、一门学问，而是一种实践、一个行动，偏偏有许多研究院所把转化医学变成为一种时尚。 美国的“转化医学”仅仅是一个管理科学上的概念。 他们提出转化医学的理由是什么？ 简单说，就是基础研究成果转化不够畅通，一方面基础研究成果很多，但另一方面临床研究发现的问题成堆，却又没有具体手段来解决。 所以，NIH提出这个概念，希望能强强联合，在基础和临床“两座大山”之间，建立转化医学这座便捷的大桥，让最好的新药和诊疗技术，以最快的速度用到最适宜的病人身上。