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Science精準醫學在中國 | 詹啟敏院士撰文論述中國精準醫學的機遇與挑戰

添加時間:2017-1-12



隨著科學和社會的發展,各種新技術被廣泛地應用於醫學領域。醫學史表明,技術的進步是控製傳染病、開發臨床治療新方法以及在非傳染病領域實現突破的關鍵。作為醫療的基石,技術創新在加強疾病預防和控製,以及改善對公共衛生突發事件的響應方麵發揮了關鍵作用。新技術的應用有助於提高診斷的準確性,改善治療管理策略以及發現用於個性化治療的新型藥物。

人類基因組計劃的完成極大地促進了遺傳學和分子生物學領域研究技術的進步,是精準醫學產生的關鍵原因。精準醫學利用現代遺傳學、分子成像和生物信息學等技術,確定患者的遺傳背景和疾病特征,結合患者的生活環境、臨床病史和病理學特征,從而實現對疾病的精準分類和診斷,同時製定個性化的預防和治療方案。


一、技術創新和精準醫學

在這個技術快速發展、激烈競爭的時代,精準醫學不僅體現了科學和技術的進步,滿足了醫療的需求,而且也是中國創新和社會經濟結構調整的體現。

1.精準醫學位於醫療發展的前沿

精準醫學的基礎建立在下一代測序技術之上,並延伸到其他分子水平(RNA和蛋白質),涉及多個學科,如RNA和蛋白質水平的分析、分子成像和微型機器人等。精準醫學本質上包括兩個方麵:精準診斷;精準幹預和治療。精準診斷需要根據患者的遺傳背景,對觀察到的分子和形態學改變有透徹的理解。另一方麵,精準幹預和治療需要在分子水平上進行功能性甚至結構性的校正或提供替代常規治療的有效療法。

二、滿足公共衛生的需求

如今大多數人對健康和生活質量的期望越來越高,希望能夠遠離疾病,能夠盡早發現疾病並防止疾病進展,並且找到治療方法。正是這種期望推動著醫學的發展。然而,目前的醫學並不總能滿足這些期望。例如,缺乏精準的疾病指標或檢測技術意味著某些疾病直到體征、症狀變得十分明顯時才能被診斷,而這時往往已經錯過了有效的幹預和治療時間。此外,有時候治療有效性的評價依靠的是模糊的宏觀指標或分子指標,無法精準地預測疾病的結果和預後。而個體之間微小的差異也增加了將患者適當分層以獲得最佳治療的難度,並且使副作用的風險大大增加。
在目前的臨床醫療模式中,疾病可以被比喻為一座冰山,我們從患者的主訴、症狀以及生理、生化、免疫和影像學檢測結果中獲取的信息僅僅是冰山一角,大部分疾病的機製超出我們的理解能力,像冰山的主體一樣沉在水下。這意味著我們在實踐中常常是無知的、短視的。因此,隻有在分子水平上理解疾病的發生機製,找到有效、可靠的分子標誌物,並且依據疾病的組織學和臨床分類進行分子分析時,才能精準地指向靶點進行治療。

三、曆史性的機遇

精準醫學為中國醫療創新增添了新的動力,為中國彎道超車提供了絕佳機會。當前,中國正處於基因組學和蛋白質組學研究的前沿,在分子成像、藥物靶點發現和大數據技術方麵發展快速,在這些方麵中國與西方國家處於相等地位。展望未來,中國需要持續開展科學研究、技術開發、臨床轉化、產業孵化及精準醫學的廣泛應用,從而創造最佳的創新條件。
精準醫學對於中國而言不僅是一個修訂醫學研究模式的機會,還是對其科技改革能力的考驗。向精準醫學轉型的成功將為中國科技發展的大方向提供堅實的基礎。精準醫學是醫療的未來,為醫學科學和整個科學的發展提供一個曆史性的機遇。它將引起疾病診斷和分類、臨床操作、醫學標準和指南等方麵的模式轉換,還可能帶動一些新興行業的產生。精準醫學的發展和運作模式將對其他科學和技術產生深遠的影響。抓住這個機會,會使中國在全球醫療發展中占據競爭優勢,提升中國的創新能力,創造改革的動力。

四、中國發展精準醫學的優勢

中國在很多方麵不同於西方國家,因此中國背景下的精準醫學具有一些獨特的優勢。
1.製度的支持

中國政府高度重視精準醫學,並製定了相應措施促進其發展。中國政府已經與專家們進行了戰略谘詢,並將精準醫學納入“十三五”國家科技創新規劃中,重點關注疾病隊列研究、分子水平上的疾病分類和分期、個性化臨床治療以及大數據收集和挖掘。目前,一些機構被選為開展高通量測序技術在癌症診療應用的臨床試點單位。國家衛生和計劃生育委員會發布了“藥物代謝酶和藥物作用靶點基因檢測技術指南(試行)”和“腫瘤個體化治療檢測技術指南(試行)”。這些措施為中國醫療的發展奠定了堅實的基礎,也將幫助塑造未來的發展方向。此外,在大學、研究機構和地方政府的支持下,一些高質量的精準醫學中心已經相繼成立。
通過一係列國家舉措,中國將大力推進精準醫學事業,解決健康和疾病防控中的問題,刺激相關健康產業的增長。除了“十三五”規劃外,多個政府部門也有其他的發展規劃,例如科技部將發布一個截止到2030年的十五年規劃大綱。精準醫學涉及多個學科和政府部門,帶來了前所未有的法律問題,需要動員全國的醫療和技術資源以及機構的合作和參與。為了確保精準醫學的成功,必須在政府、科技專家、大學、研究機構和企業之間建立一種協作關係。

2.完整的疾病譜

中國人口約占世界人口的五分之一,而且擁有不同的地理和文化環境,這兩個因素導致了疾病的多樣性。因此,中國有足夠數量的患者用於常見病和罕見病的研究。這些豐富的資源將推動精準醫學運動,使中國能夠在醫療領域快速發展,促進世界健康的進步。
3. 生物醫學技術的堅實基礎

當中國提出精準醫學的願景時,並不是為了追趕潮流,相反,這個決定已經謀劃了很久了。“十一五”規劃以來,精準醫學相關的研究項目就已經被納入“863計劃”。這些項目涵蓋疾病的基因組學、分子水平上的疾病分類、個性化治療、大數據以及生物數據庫的建設。目前,中國已經在基因組學和蛋白質組學研究領域占有領先地位,在分子標誌物、藥物靶標識別和大數據分析方麵取得了巨大的進步。憑借豐富的臨床研究樣本,具有高度競爭力的科研人員、基礎設施和團隊,中國有能力發展與西方國家同等水平的精準醫學。
4. 中醫中精準醫學本質的體現

精準醫學的本質體現在傳統中醫理論中,體現辯證、施治、同病異治、異病同治的哲學中。事實上,2000年前張仲景在《傷寒雜病論》中就曾提出過這種精準醫學方法。
傳統中國醫學中,辯證意味著從四種典型的診斷方法(望、聞、問、切)中獲得信息進行分析,進而全麵地了解疾病的起因、機製和病灶。這個概念還強調了要緊密關注疾病的進展。
緊隨辯證之後,施治指的是根據疾病的起因、機製、病灶和階段,提供最適當的治療方法。這個理念在精準醫學中也十分適用。
同病異治指的是,看起來相同的疾病的治療方法可能會因為疾病發生時間、地點、階段和患者反應的變化而不同。
而異病同治與同病異治相反,指不同疾病可能具有相同的起因或症狀,這類疾病可以采取類似的治療方法。
此外,中醫還通過考慮患者的性別和內外部環境來維持陰陽之間的平衡。在實踐中,這事實上代表的是一種整合宏觀和微觀環境來理解發病機製的整體分析方法。
 
五、中國精準醫學項目的發展目標和優先事項 

1.發展目標

為了推進中國精準醫學計劃,我們提出了以下幾個目標:
(1)建立世界一流的研究平台和支持體係,占據中國持有核心技術的所有權;
(2)開發具有中國知識產權的新型藥物、疫苗、器械和設備;
(3)製定一套國際公認的臨床幹預指南和標準,以預防、診斷和治療疾病;
(4)改善主要疾病的預防和治療,並促進相關行業的增長,例如生物製藥、醫療設備和健康服務;
(5)致力於醫療體係的改革,修訂現行的醫療實踐模式,成功實現“健康中國2030”規劃。
2. 優先事項

為了確保中國精準醫學項目的成功,我們需要遵循以下優先事項:
(1)精準預防和控製相關的技術和模型研究。通過預防遠離疾病是精準醫學的最終目標。需要在高發病率地區和易感人群中開展前瞻性研究和試點項目,以提供符合我國人口特征的個體化疾病預防模型。
(2)分子標誌物的鑒定和應用。需要通過基因組、表觀基因組、轉錄組、蛋白質組和代謝組學研究來鑒定疾病特異性的分子標誌物,進而開發疾病的早期檢測、篩查和診斷方法,預測患者的反應、預後和結果,提供治療方案。
(3)基於分子成像和病理學的精準診斷。精準診斷是精準治療的基礎,需要開發多模態成像技術,將分子標誌物指導下的磁共振成像、計算機斷層掃描、超聲波以及無創或微創診斷技術結合在一起。
(4)臨床實踐中的精準治療。精準治療是精準醫學的目標。它需考慮患者的分子特征、病曆、組學特征、成像結果和大數據分析結果,並采用高度個性化和疾病特異性的方案,包括分子靶向治療、抗體靶向治療、精準免疫治療和個性化細胞治療。 

六、中國精準醫學發展所需的基礎設施

精準醫學的發展很大程度上依賴於一些主要技術,包括計算機模擬、高性能計算和網絡。作為基礎設施的重要組成部分,還需要建設數字化的生物數據庫和平台,用於基因、蛋白質的數據收集和分析。因此中國需要針對以下幾方麵進行建設:
1. 國家生物數據庫

擁有一個含有多種生物樣本的豐富數據庫將增加中國在醫學領域的競爭優勢。我國需要一個與國際數據存儲和注釋標準兼容的數據庫,其中要包含所有相關臨床信息的完整記錄,並符合法律和道德的要求,且所有人都可以使用。
2. 國家健康數據中心

我們需要一個中央存儲庫來收集、存儲、分析和利用精準醫學項目中產生的大量臨床、組學、結構生物學和藥物信息。這將有助於鑒定新的腫瘤生物標誌物、分子靶點、藥物和其他治療方法。此外,該數據中心還能夠整合基因組、轉錄組、蛋白質組和代謝組數據,進而挖掘適用於生物學和醫學的重要信息。 

3. 製度支持

中國各機構的內部結構及互動方式對於精準醫學的成功至關重要。機構結構需要對員工的管理進行優化,消除孤島效應,增強各級間的溝通和互動。應該製定相應機製保護患者隱私並強調知情同意權。同時還需要在立法和倫理審查方麵采取措施,探索如何保護生物數據庫的信息安全,同時也保持信息的可訪問性。
中國精準醫學計劃需要滿足人民的醫療需求和福利需求,在資源分配方麵利用製度和市場優勢,找到與中國目前的醫療改革計劃協調工作的最佳方法。一個成功的方案將推進新興產業的發展、提升國家自主創新能力、建立世界一流的醫療體係。


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