發(fā)布日期:2017-02-03
從2015年1月30日,美國前總統(tǒng)奧巴馬宣布啟動“精準醫(yī)學計劃”至今,剛好兩年時間。在這兩年里,從最初人們對“精準醫(yī)學”的盲目追捧,到對精準醫(yī)學的概念理論和實施方略的認識越來越客觀;從大咖解讀精準醫(yī)學,到頂級學術雜志對精準醫(yī)學實用性質疑的大討論;從中國的600億精準醫(yī)學投入謠言,到各國紛紛啟動數(shù)十億美元的精準醫(yī)學項目;精準醫(yī)學經歷了大起大落,它究竟是未來醫(yī)學的希望,還是科學家繪制的海市蜃樓?我們期待一個精準的答案。
從2億到14億,投資見長的美國精準醫(yī)學計劃
美國的精準醫(yī)學計劃在政府層面一直持續(xù)推進。自2015年開始,可以說是步步為營。美國精準醫(yī)學計劃的特點是:頂層設計清晰,參與者分工明確,短期和長期目標清晰。
頂層設計方面,以遺傳和基因組學的臨床應用為核心,從遺傳病診斷到百萬人基因組項目,從監(jiān)管機構——美國食品與藥品監(jiān)督管理局(FDA)的“精準化”到NCI的大型臨床項目NCI-MATCH。美國精準醫(yī)學計劃并非一般的大型項目,從收集立項意見開始,就有了非常明確的頂層設計和路線圖。
醫(yī)學界以及工業(yè)界對精準醫(yī)學高度關注,圖片來自technologyreview.com參與者分工明確。在清晰的頂層設計之下,參與這項工作的每一層都有明確的分工。產業(yè)界提供了更強大的技術手段,從更好的測序儀到更好的數(shù)據(jù)分析軟件,以及更強大的數(shù)據(jù)庫工具。大型醫(yī)院和研究機構迅速參與和跟進,以其強大和多年的工作基礎,使得項目的推進迅速有效。FDA、NCI和NIH等“國家部門”除了主導項目外,也進行了制度方面的探索,以迎接未來的精準醫(yī)學,給整個醫(yī)療體制帶來的變革。
短期和長期目標清晰。從短期的單基因遺傳病的診斷工具提升,到癌癥難題的解決以及未來長期的人群健康提升,精準醫(yī)學看似宏偉的藍圖,其實是有著清晰的短期、中期和長期目標。
雖然精準醫(yī)學面臨總統(tǒng)換屆、整體預算縮水30%以及期限延長一倍等問題,但美國國會依然支持精準醫(yī)學項目,并將總計48億美元預算中超過四分之一的預算給精準醫(yī)學一個方向,支持其未來10年的發(fā)展。令人欣慰的是,弗朗西斯·科林斯(Francis Collins)在特朗普政府中依然是NIH的主任,這在一定程度上保持了過往8年NIH在精準醫(yī)學研究上的投入得以延續(xù)。
從目前的發(fā)展看,在未來幾年,美國將完成以下幾項重要工作:百萬人基因組項目的樣本收集和部分數(shù)據(jù)的產出、精準FDA全面升級藥物和靶點臨床試驗、NCI-MATCH將得到終極數(shù)據(jù)證明或者證偽、臨床基因組學技術得以普及、基因數(shù)據(jù)與醫(yī)學和健康IT環(huán)境初具規(guī)模。
各國蜂擁而至,中國正在探尋出路
在美國提出精準醫(yī)學計劃之后,韓國、英國、法國、澳大利亞、荷蘭、冰島等國都啟動了大型人群的隊列研究。其中英國除了早已經成立的Genome England公司運行10萬人基因組外,2016年還由女王親自剪彩成立了弗朗西斯·克里克研究所(Francis Crick Institute),該所獲得了9000萬英鎊資助,重點推進精準醫(yī)學研究。據(jù)不完全統(tǒng)計,到目前為止,宣布精準醫(yī)學計劃的國家級基因組研究計劃的國家已超過10個,并且集中在發(fā)達國家,總投資金額已超過50億美元。
英國女王視察克里克研究所,圖片來自dailymail.co.uk縱觀各國的版本的“精準醫(yī)學計劃”,其核心并沒有脫離奧巴馬策劃的基本節(jié)奏,各國主要是根據(jù)各自的人群特征,完成“奧巴馬計劃”無法涵蓋的內容。
自奧巴馬版精準醫(yī)學計劃宣布實施,中國決策層就開始思考中國版本精準醫(yī)學計劃開展的問題,并組織了一系列的研討會,希望凝練出符合中國國情的精準醫(yī)學計劃。同時,精準醫(yī)學概念的推廣,也使得其在臨床上的普及越來越深入醫(yī)療體制,有實力的大醫(yī)院紛紛啟動精準醫(yī)學研究項目,建設精準醫(yī)學平臺;民間的精準醫(yī)學商業(yè)機會的來臨伴隨著“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”的浪潮,也掀起了精準醫(yī)學創(chuàng)業(yè)的前所未有的高潮。一波兒又一波兒的創(chuàng)業(yè)者涌入精準醫(yī)學行業(yè),從硬件大比拼到團隊大比拼,從原創(chuàng)技術到精準醫(yī)學大數(shù)據(jù),一派繁華景象。不過與其他國家不同的是,中國的精準醫(yī)學探索走了一條自下而上與自上而下相結合的探索之路。
精準醫(yī)學遭遇第一次“大考”
2016年9月,兩篇分別發(fā)表在《自然》雜志和《新英格蘭醫(yī)學》雜志上的文章幾乎同時出現(xiàn),把“精準醫(yī)學”推上了“審判臺”,引起了人們的廣泛議論。兩篇文章總結了最近發(fā)表的一些腫瘤個體化治療的臨床結果,不過都給出很悲觀的評論,批評者指出,投入數(shù)千萬美元的NCI-MATCH計劃,并沒有達到預期的效果,臨床收益微乎其微。
隨后的更多的來自科學界的反駁與澄清,也第一次讓人們清晰地認識到,不管既往的數(shù)據(jù)有沒有被客觀的解讀,精準醫(yī)學在理想和現(xiàn)實之間,都需要堅實的數(shù)據(jù)支撐。目前的數(shù)據(jù)還不夠充實,還需要更多的證據(jù)來證明和證偽。
過去的兩年是精準醫(yī)學基礎研究和技術高速發(fā)展的時期。事實上,在啟動精準醫(yī)學計劃之前,美國和各大科技大國已進行了長期的基因組研究,特別是美國癌癥基因組圖計劃(The Cancer Genome Atlas, TCGA),對10萬癌癥病例進行了基因組研究工作,積累的數(shù)據(jù)開展的研究,在近兩年發(fā)表了數(shù)篇極具臨床價值的科學論文。這些研究對人們全面認識腫瘤的基因組提供了寶貴的一手材料,也對臨床治療提供了科學基礎,特別是對腫瘤分子分型起到了指導性的意義,也極大地推動了癌癥治療藥物的研發(fā)。
與此同時,產業(yè)界的力量也在推動癌癥研究的發(fā)展,美國的Foundation Medicine公司和Guardant Health公司發(fā)表了一系列研究論文,闡述精準醫(yī)學手段在癌癥組織、液體活檢分子分型以及伴隨診斷中的作用。測序巨頭Illumina公司也成立了液體活檢公司Grail來推進基因組信息在腫瘤早篩和早診領域的臨床和健康應用,并獲得了10億美元的融資。全球最大的醫(yī)藥公司之一阿斯利康(Astra Zeneca)2016年也宣布了一項大規(guī)模計劃,在未來十年內收集200萬人的基因組序列和健康記錄。阿斯利康及其合作伙伴希望通過這項計劃,揭示更多與疾病和治療響應相關的罕見基因序列。
通過全外顯子測序來進行單基因病遺傳病和罕見病的診斷,近幾年有了長足的進步,已有文獻報道有超過40%的未診斷病人可通過外顯子測序進行明確的診斷。外顯子測序從最初的一種科研手段,迅速過渡為診斷技術。在2016年12月的一篇Science文章中,對超過五萬例通過電子病歷檢索結合外顯子測序數(shù)據(jù),最終對大量的病人的疾病機制進行了闡述,并且發(fā)現(xiàn)了眾多與常見疾病相關的遺傳機制。
精準醫(yī)學:談不上突飛猛進,依舊任重道遠
雖然各國都在大張旗鼓的發(fā)展精準醫(yī)學,但是當我們關注醫(yī)療現(xiàn)實的時候,我們會發(fā)現(xiàn),最近兩年精準醫(yī)學在真正臨床實踐的發(fā)展談不上突飛猛進。
首先,科學研究有本身的規(guī)律,目前的精準醫(yī)學科學和技術、產業(yè)的發(fā)展,都是20年來基因組醫(yī)學發(fā)展的果實,是長期工作的積累,近兩年的工作將帶來未來某個時刻爆發(fā)式增長,而現(xiàn)在還在積累過程。特別是大人群的隊列研究,按照目前中美兩國的計劃,2015年至2020年的5年,其實主要的工作是收集百萬人的樣本和信息,并非馬上測序和獲取數(shù)據(jù)。最快拿到這些數(shù)據(jù),也是五年以后的事情了,而對這么龐大的數(shù)據(jù)進行分析,恐怕又會消耗數(shù)年,這些數(shù)據(jù)到最終指導臨床,可能需要10年以上的時間。即便這些進展能快速的臨床應用,恐怕也要再加上數(shù)年的時間。
其次,精準醫(yī)學是將遺傳和基因組信息應用于臨床的醫(yī)學概念,而復雜的遺傳學和基因組信息如何高效、廉價、明確的應用于臨床,需要一大批有知識背景,有臨床經驗的遺傳咨詢師和醫(yī)師,而在任何一個國家,這樣的人才都是培養(yǎng)體系不易培養(yǎng)的。而沒有大量的人才,是無法支撐精準醫(yī)學的快速發(fā)展的。加速人才培養(yǎng)依然是精準醫(yī)療的關鍵。
精準醫(yī)學是人類探索遺傳和基因組奧秘,并將這些信息應用于臨床的關鍵環(huán)節(jié)。我們要充分認識到人體的復雜性不僅僅表現(xiàn)為遺傳和基因組的高維度,而且可能是不確定性。精準醫(yī)學是個艱巨而復雜的工作,需要消耗人類大量的資源。但我們堅信,基于生命科學的“中心法則”,我們目前的工作對人類認知生命和自己都是十分有意義,這也讓我們充滿希望,期待精準醫(yī)學時代的真正到來,屆時我們每個人都會是那個時代的締造者和獲益者。
注:作者為精準醫(yī)學的從業(yè)者。
參考文獻
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來源:新浪科技--科學探索