智庫解析個性化醫療

　　智庫首席專家楊志剛引言：個性化醫療(Personalized medicine)，又稱精準醫療，是指以個人基因組信息，為病人量身設計出最佳治療方案，以期達到治療效果最大化和副作用最小化的一門定製醫療模式。

　　「個性化醫療」的實踐比「個性化醫療」概念這個詞的出現還要早。新的分子檢測方法，通過對個人基因、蛋白、信號轉導和細胞突變的精密探測，更好地確定了患者的疾病進程，從而提出最有可能成功的治療建議。

　　個性化醫療是一種未來發展的趨勢。一直以來，「對症下藥」的概念都是指用同一種葯給所有患相同疾病的人去吃，但是個性化醫療在這個基礎上針對人的個體基因差異性來給葯，進行最適合病人自身情況的治療。

　　從長遠角度看，智庫認為個性化醫療通過更精確的診斷，預測潛在疾病的風險，提供更有效、更有針對性的治療，預防某種疾病的發生，防患於未然比「治有病」更節約治療成本。

　　個性化醫療(Personalized medicine)，又稱精準醫療，是指以個人基因組信息為基礎，結合蛋白質組，代謝組等相關內環境信息，為病人量身設計出最佳治療方案，以期達到治療效果最大化和副作用最小化的一門定製醫療模式。

　　傳統醫療以病人的臨床癥狀和體征，結合性別、年齡、身高、體重、家族疾病史，實驗室和影像學評估等數據確定藥物和使用劑量、劑型。這通常是一個被動的處理方式，即在已經出現的癥狀和體征後開始治療或用藥。

　　圖中提到了可穿戴診療設備和遠程醫療系統，病人可享受24小時服務的醫療照顧。

　　這樣的未來醫療途徑，在《顛覆醫療》一書中也有所描述。作者認為個人基因組重測序技術以及一系列實時健康監測技術是未來能讓每個個體明確知曉自身健康狀況的有力工具，能賦予每個人更多的自由，自行選擇相應的治療方案。

　　無論是「未來醫院」，還是「可穿戴設備」，所提供的數據只是基於現有的身體狀況，而未來醫療模式所帶來的貼身服務遠不止於此，更貼切的描述應該是現在廣受熱議的「個性化醫療」。

　　個性化醫療是什麼？

　　個性化醫療一詞已使用多年，現在格外火，而斯克里普斯轉化科學研究所的Eric J.Topol3月在Cell發表的一篇文章提到，最近的一項調查表明，只有4%的公眾理解「個性化醫療」是什麼意思。也許有人認為個性化醫療指的是VIP醫療服務，美國國家科學院將個性化醫療理解為精準施藥(precision medicine)，但這不妨礙這個詞越來越多的被傳播。只是，當你在一些書報里翻到有關它的天馬行空的理念，或是在可穿戴設備狂轟濫炸的商業宣傳中屢次被這個詞洗腦的時候，是否有疑惑過，究竟個性化醫療是什麼？它又個性在哪兒呢？

　　個性化醫療是指以個人基因組信息為基礎，結合蛋白質組，代謝組等相關內環境信息，為病人量身設計出最佳治療方案，以期達到治療效果最大化和副作用最小化的一門定製醫療模式。簡單的說，就是從對「症」下藥改變為對「人」下藥，這是個性化醫療的「個性」所在了。它的「個性」，貫穿在疾病預防、分析、診斷、治療的各個階段。

　　疾病分析：大數據為個性化醫療的開始

　　美國賓夕法尼亞州立大學的進化生物學家Kenneth M.Weiss對於複雜疾病遺傳機制發表過這樣的看法「健康的家庭都是相似的，不健康的家庭卻各有各的原因」。在致病基因是共有還是共同變異還是個體的罕見變異這個問題上，生物學家們還沒有達成一致。但從日常生活和下面這個例子中，我們可以看出，引起疾病的原因是多種多樣的。

　　美國心臟病學家埃里克·托普在《顛覆醫療》一書中舉例，就高血壓而言，目前至少有6種不同的藥物類別、超過一百種不同的藥物來治療血壓問題，而每一個高血壓病人都有不同的根源。科學家在研究中發現，有一種高血壓與Adducin 基因有關，這種基因變體存在於大約20%高血壓患者體內。於是，就有一項針對攜帶Adducin基因變體患者具體療法問世，此療法對這一基因攜帶者效果很好，患者血壓平均下降了14毫米汞柱。

　　20世紀末期，在人類基因組計劃剛啟動的時候，測定一個人的全基因組，需要數百台測序儀、耗資30億美元和15年的時間。但隨著技術的發展，將不斷縮短測序所耗費的時間。到了2003年，這項偉大的計劃就已經完成。要將這項技術應用在每個人的日常醫療中，其成本須降到每個人都負擔得起。目前，1000美元一部MacBook的價格，成為完成全基因組序列測定的價格標杆。科學家們還在不斷嘗試提高測序儀器性能，優化測序方法，隨著測序設備價格下降、體積的小型化發展趨勢，1000美元測定個人基因組，或將是個性化醫療時代真正的開始。

　　診斷方案：基因數據、臨床數據、社會及環境數據結合是個性化醫療的前提

　　如果僅憑基因數據，醫生不足以出具治療方案，導致疾病的因素很多，除了遺傳、基因突變之外，環境因素、臨床數據都會對疾病產生影響。醫生需在多方面數據的結合下，出具的診斷方案才算安全有效。多項大數據的深入挖掘和互相結合，可以是如下的方式：

　　「基因電子病歷」將是對個人基因組信息的縱向挖掘和比對。基因數據的採集是基於個體，也多針對遺傳病變、腫瘤易感基因等有限的已知病症，而且解讀是在進行雙生子患病比對、正常群體的基因分析基礎上橫向比較得知的，缺乏個體的歷史基因數據的縱向比較。「基因電子病歷」應該是記錄了患者不同時期基因信息變化，在這個基礎上解讀患病風險，這將是個性化醫療的特性之一。

　　臨床數據、基因數據、飲食、環境等互相影響。基因數據能揭示病人患病與基因異常有關，但也有其他因素會導致疾病，如血液的化學成分、身體代謝水平、脂肪含量等指標。醫生出具治療方案前還需知道這個病人的藥物過敏狀況、適合什麼藥物。同時，基因還受環境影響，同一個人在不同時期，基因數據也會不一樣。目前的醫療預防計劃針對某種高風險患病人群，但未隨著飲食、環境變化而採取不同的方案。比如，除了先天的基因因素外，後天的飲食或環境影響也會導致高血壓的發病，這樣所要採取的治療方法是不一樣的。如果忽略了飲食和環境的因素或將延誤病人的及時治療。

　　因此，有專家提出，個性化醫療將是臨床數據、社會因素數據、環境數據與遺傳和分子學研究數據等多方面信息的結合。如果沒有對於每個人獨特信息的搜集，也就無法做到個性化的診斷、分析、治療方案和治療實施。而這個大數據的產生，依賴於基因檢測技術、實時健康檢測技術的發展，也是融合生物學和醫學的方法。

　　疾病治療：對「人」下藥

　　據悉，我國每年約有30萬兒童因濫用抗生素引起藥物中毒性耳聾，有的兒童甚至因此而失去生命。我國的住院病人中，每年約有19萬2千人死於藥品不良反應。美國的這一數字也超過了十萬。很長一段時間以來，濫用藥物及藥物的不良反應已經嚴重影響人類的健康。

　　目前對於檢出疾病的病人，醫生的治療方案，都是對症下藥。但即使同樣的藥物，同樣的病，不同人的治療效果可能完全不同。不同的人會對同樣的藥物產生不同的效果，主要是由單核苷酸(snp)決定的。通過遺傳組學/基因組學研究發現，同一個藥物在不同個體內的效果和毒副作用的差異可以達到300倍，僅依靠醫生的經驗判斷，往往不足以保證治療方案的絕對安全。所以不同的人對藥物的選擇應根據基因的差別決定，即使在選擇同種藥物時也應有藥量和劑型的差別。

　　通過對個人基因組數據的分析，醫生就可以根據患者特有的遺傳特徵和藥物敏感性來治療心臟病、癌症和其他疾病。真正邁入個性化醫療時代後，每個人的基因電子病例中，會記載個人的所有潛在疾病及對藥物的敏感信息，醫生可以根據這些數據，先用計算機模擬實踐治療方案的有效性，得到驗證後，再對病人進行治療。

　　個性化醫療的現實探索——西奈山醫療中心

　　個性化醫療所造就的未來醫療圖景，將是為每一個個體量身定製的個人服務，你會有專門的醫療顧問，你可以隨時了解你的基因狀況，可穿戴設備可隨時反饋身體現狀數據給你，你能獲得關於這些數據的專業解答……

　　西奈山醫療中心正在探索個性化醫療。據報道，這家私立醫院，擁有1406張床位以及一所醫學院，每年接待50萬病人。但它越來越變得像一家信息公司：它擁有26735個病人的DNA樣本、血漿以及其他生物樣本；它完成了1.2億美元的電子醫療系統的安裝，花了很多錢招募計算機專家。這與美國政府倡導的「責任關懷」模式有關，它希望人們不要生病，保持身體健康。參與這一計劃的醫療機構如果能通過這種方式在降低成本的同時提升治療效果，它們會分享政府的刺激基金；反之，如果成本上升，它們可能面臨處罰。

　　這個建立在醫院數據上的模型能告訴那些照顧慢性疾病的人，哪些病人需要密切後續觀察以及額外的幫助。在一項初步研究中，這個程序讓再住院率下降了一半，現在，這個程序正在全院推廣。

　　這種模式告訴我們，個性化醫療能通過防減少發病率，通過精確的診斷，預測潛在的疾病風險，從而提前治療，大大增加治癒率，並有利於減少治療成本。

　　當然，在實現個性化醫療的道路上，也還有許多的障礙，比如，如此龐大的數據系統的分析、讀取需要大量專業人士，要麼依靠醫生們多掌握一項數據分析的技能，或者開發出能自動分析數據的機器；患者的隱私保護問題，也需引起注意，將來電子病歷的存儲安全問題或可能被提到如同金融安全般的地位。但無論如何，如同《顛覆醫療》一書中說到，個性化醫療會徹底改變我們對待健康和疾病的方式，無論從政府、技術、學術、產業層面，個性化醫療都是大勢所趨。

　　從歷史上看，醫藥行業以經驗觀察和疾病機製為基礎開發藥物，例如：抗生素是由微生物產生的抑制其他物種的物質。降血壓葯作用機制通常是調節或減少引起高血壓的因素(如腎鹽和水的吸收，血管收縮，心輸出量)。治療高膽固醇的藥物是通過影響膽固醇的吸收、代謝、生成來作用的。糖尿病的治療藥物是通過增加胰島素分泌，提高肌肉和脂肪組織對胰島素的敏感性發揮作用。可見，藥物的開發是基於過去一個世紀對疾病發生髮展的病理機制的廣泛研究。現代基因組學的發展和進步，可以為醫藥行業提供最新的疾病病理的遺傳和分子依據，為高效藥物的開發和個性化醫療提供技術支撐。

　　藥物基因組學探討了基因變異對藥物反應的影響。這個學科的根本目的是為病人提供最合適藥物種類和最佳劑量的精準指導，從而提高藥物的療效和安全性。同時基因組學的研究也可以加快研發新的治療途徑和方法。

　　腫瘤學是一種研究腫瘤(尤其是惡性腫瘤)的病因、預防、診斷、治療以及基礎研究的綜合性、獨立性醫學二級學科。這種腫瘤學研究手段通過每位患者腫瘤樣本的組織學檢查去尋找病程相關的標記物和可能的治療反應。因此，「個性化醫療」的實踐比「個性化醫療」本身這個詞的出現還要早。新的分子檢測方法，通過對個人基因、蛋白、信號轉導和癌症細胞突變的精密探測，更好地確定了患者的疾病進程，從而提出最有可能成功的治療建議。

　　癌症遺傳學是醫學遺傳學的一個特定領域。他關注的是癌症的遺傳風險。目前，有少數癌症易感綜合征具有常染色體顯性遺傳方式，導致特定癌症風險的顯著提高。據估計，家族癌症占所有癌症的約5-10%。然而，可能對於沒有顯著家族史的個人，影響力較小基因變異，也能提供更精確的癌症風險評估。

　　從長遠角度看，個性化醫療通過更精確的診斷，預測潛在疾病的風險，提供更有效、更有針對性的治療，預防某種疾病的發生，比「治有病」更節約治療成本。

　　《首個人類基因表達全圖譜問世》將有助於個性化醫療的發展

　　FANTOM 5計劃(FANTOM計劃的第五階段)旨在揭示人類基因組如何編碼組成人體的不同細胞。該計劃共有來自全球20個國家和地區、分屬於114個科研機構的超過250名生物細胞學和生物信息學領域的專家參與。不同於其他的大規模基因組計劃，FANTOM 5專註於鑒定人類正常初代細胞而不是癌細胞系中的基因表達。3月27日，該計劃發布了首個人類基因活動的全圖譜，首次從全局的角度揭示了人體內不同細胞中，調控基因表達的複雜網路。這一發現將有助於鑒定與疾病相關的基因，並為個性化醫療和再生醫療的發展提供幫助。

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