一、未來醫(yī)療新時(shí)代已然來臨？
2011年，美國著名基因組專家組學(xué)家 Maynard Volson 在美國國家智庫報(bào)告《走向精準(zhǔn)醫(yī)療》中首次提出了精準(zhǔn)醫(yī)療的概念，其核心內(nèi)容是通過遺傳關(guān)聯(lián)研究與臨床醫(yī)學(xué)的銜接，來實(shí)現(xiàn)人類疾病精準(zhǔn)治療和有效預(yù)防，其中與精準(zhǔn)醫(yī)療相關(guān)的內(nèi)容主要是人類基因組學(xué)研究。精準(zhǔn)醫(yī)療的提出引起了國際社會的廣泛關(guān)注，尤其是醫(yī)學(xué)界特別是腫瘤治療學(xué)界的高度重視。2015年1月20日，美國總統(tǒng)奧巴馬在國情咨文中提出了美國“精準(zhǔn)醫(yī)療計(jì)劃”，并承諾美國政府在2016年將投入2.15億美元資助相關(guān)的科學(xué)研究與創(chuàng)新發(fā)展。精準(zhǔn)醫(yī)療具有廣闊的應(yīng)用前景，在大數(shù)據(jù)、基因診斷、腫瘤免疫細(xì)胞治療以及干細(xì)胞藥物研發(fā)等最新技術(shù)發(fā)展下，我國也意識到精準(zhǔn)醫(yī)療的重要性。2015年2月，習(xí)近平總書記批示科技部和國家衛(wèi)生計(jì)生委，要求成立中國精準(zhǔn)醫(yī)療戰(zhàn)略專家組；3月，科技部召開了國家首次精準(zhǔn)醫(yī)療戰(zhàn)略專家會議；4月，進(jìn)一步完善制定了精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)發(fā)展計(jì)劃，并提交國務(wù)院。2016年3月精準(zhǔn)醫(yī)療正式被納入中國“十三五”規(guī)劃。
綜合國內(nèi)外學(xué)者對精準(zhǔn)醫(yī)療的闡釋，本文認(rèn)為精準(zhǔn)醫(yī)療是以基因組測序技術(shù)、生物信息技術(shù)與大數(shù)據(jù)科學(xué)交叉應(yīng)用為基礎(chǔ)、以個性化治療為核心的新型醫(yī)療模式。該模式不同于傳統(tǒng)的“經(jīng)驗(yàn)診療”、“循證診療”等舊模式，而是試圖運(yùn)用最新組學(xué)技術(shù)，對樣本病患與特定疾病進(jìn)行生物信息的分析、鑒定、驗(yàn)證等，進(jìn)而精準(zhǔn)找到患病原因和治療靶點(diǎn)，最終實(shí)現(xiàn)“異病同治”和“同病異治”精細(xì)化治療的目的，以提高疾病診治與預(yù)防的效益。
隨著精準(zhǔn)醫(yī)療的推行，也帶動了一系列新技術(shù)的涌現(xiàn)和進(jìn)步?；驒z測是近年來發(fā)展最迅猛的生物技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)醫(yī)療的重要手段。通過基因檢測，再結(jié)合生物信息學(xué)分析，人們就能了解自己的基因信息，預(yù)防疾病的發(fā)生。眾所周知，癌癥是全世界公認(rèn)的醫(yī)學(xué)難題，這是因?yàn)槟[瘤細(xì)胞具有明顯的異質(zhì)性，同樣的腫瘤往往具有不同的生物學(xué)特性，對藥物、射線的敏感性也大相徑庭，因而其治療效果千差萬別。由此，在面對這些發(fā)病機(jī)制異常復(fù)雜的疑難雜癥時(shí)，現(xiàn)行醫(yī)療手段難以取得理想療效。然而，當(dāng)腫瘤遭遇“精準(zhǔn)醫(yī)療”，一場關(guān)于生命的拉鋸戰(zhàn)由此開始。針對特定基因突變的腫瘤進(jìn)行靶向藥物治療是國際上公認(rèn)最有效的腫瘤治療手段之一。曾參與基因測序的美國華盛頓大科學(xué)家Lukas Wartman不幸罹患白血病，經(jīng)化療后病情雖得到控制但5年后復(fù)發(fā)，腫瘤廣泛轉(zhuǎn)移，生存希望渺茫。實(shí)驗(yàn)室在對其細(xì)胞進(jìn)行全基因組測序后，發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞內(nèi)FLT3基因異?；钴S，重新調(diào)整治療方案后，患者體內(nèi)腫瘤細(xì)胞很快消失，重新回到工作崗位。精準(zhǔn)醫(yī)療在遺傳性疾病的診斷方面更有其獨(dú)到之處?！犊茖W(xué)》雜志刊登過一則案例，美國有對龍鳳胎出生后就患上遺傳性肌無力，經(jīng)檢測全家人的基因，發(fā)現(xiàn)2個孩子均有多巴胺分泌系統(tǒng)障礙的基因缺陷。對這2個孩子補(bǔ)充所需的多巴胺類藥物后，他們就能正常學(xué)習(xí)和生活了。
由此可見，精準(zhǔn)醫(yī)療不僅能夠提高療效，同時(shí)也能減輕藥物的副作用，并能最大程度地節(jié)約醫(yī)療資源，避免無效治療或過度治療，減輕患者的痛苦程度。隨著精準(zhǔn)醫(yī)療的逐步推廣，必然會使現(xiàn)在的醫(yī)療行業(yè)發(fā)生巨大的變化，千篇一律的粗放式治療方案及用藥習(xí)慣將被摒棄，更加符合患者病情特點(diǎn)的個性化治療方案將會越來越受歡迎。相對于傳統(tǒng)醫(yī)療、現(xiàn)代醫(yī)療而言，精準(zhǔn)醫(yī)療可謂是醫(yī)療3.0版，開啟未來醫(yī)療新時(shí)代。
二、為什么精準(zhǔn)醫(yī)療會顛覆傳統(tǒng)醫(yī)療？
傳統(tǒng)醫(yī)療痛點(diǎn)催生精準(zhǔn)醫(yī)療。傳統(tǒng)醫(yī)療是在結(jié)合臨床醫(yī)生的個人實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和客觀的科學(xué)研究證據(jù)，對癥狀相同的病人使用相同劑量的同種藥物進(jìn)行治療，但治療效果千差萬別。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，運(yùn)用傳統(tǒng)醫(yī)療方案，治愈腫瘤的無效率高達(dá)75%，治愈糖尿癥的無效率為43%。由此可知，傳統(tǒng)醫(yī)療在治療重大疾病面前依然束手無策。隨著科學(xué)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，人們也逐步意識到大多數(shù)疾病的發(fā)生是自身遺傳密碼和外部環(huán)境共同作用的結(jié)果。
精準(zhǔn)醫(yī)療正是在這樣的背景下應(yīng)運(yùn)而生，充分借助可監(jiān)測的遺傳信息和環(huán)境信息，針對個體提供定制的優(yōu)化治療方案，提升現(xiàn)有治療水平，并能在病發(fā)之前就有望有效預(yù)防。
精準(zhǔn)醫(yī)療具有定量化、個性化、事前預(yù)防和連續(xù)性四大特點(diǎn)，是對傳統(tǒng)醫(yī)療的重要革新，進(jìn)一步解決了傳統(tǒng)醫(yī)療的痛點(diǎn)，避免醫(yī)生由于“只見森林不見樹木”導(dǎo)致過度依賴主觀經(jīng)驗(yàn)、描述和循證醫(yī)學(xué)的大眾數(shù)據(jù)，造成對個體的診療有效率低、副作用大、事后舉措倉促等問題。精準(zhǔn)醫(yī)療一方面可以提升醫(yī)療效率，另一方面還可以降低不合理醫(yī)療造成的高昂費(fèi)用，具有廣泛的社會效益。
三、精準(zhǔn)醫(yī)療究竟顛覆了什么？
1、診斷：基因測序技術(shù)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)診斷
從人類發(fā)現(xiàn)DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)，第一次窺探到生命體如何繼承和存儲生物信息，到“人類基因組計(jì)劃”宣布完成，再到高通量測序技術(shù)的出現(xiàn)，正逐漸開啟“個人基因組”的時(shí)代。個人基因組學(xué)是實(shí)現(xiàn)“精準(zhǔn)醫(yī)療”的一把利器，而精準(zhǔn)醫(yī)療的基礎(chǔ)便是完成人類的基因組測序?；驕y序技術(shù)憑借靈敏度高、精度和通量高、價(jià)格低廉等優(yōu)勢，成為基因檢測技術(shù)中獲取人體基因組數(shù)據(jù)的主流技術(shù)。
以腫瘤為例，每個腫瘤都有自己的基因圖譜。精準(zhǔn)醫(yī)療就是要借助基因測序技術(shù)，準(zhǔn)確找到每一位病患的基因變異信息，從而選擇恰如其分的治療方式。腫瘤領(lǐng)域的基因測序是精準(zhǔn)醫(yī)療最重要的組成部分，其應(yīng)用將覆蓋腫瘤的易感基因檢測、早期篩查、疾病確診、個性化用藥指導(dǎo)、隨診與療效評價(jià)等眾多治療環(huán)節(jié)。
2、治療：靶向用藥實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)治療
傳統(tǒng)藥物治療對待病人都是對癥下藥，千篇一律；精準(zhǔn)醫(yī)療則以大數(shù)據(jù)分析結(jié)果為依據(jù)，將病患的內(nèi)在基因和外在環(huán)境結(jié)合，為其定制個性化治療方案，實(shí)現(xiàn)靶向用藥。
以腫瘤為例，傳統(tǒng)腫瘤治療主要有手術(shù)、放療及化療三種治療方式，治療過程往往既折磨病患身體又折磨病患心理；精準(zhǔn)治療則可以依靠基因測序等技術(shù)，有效識別腫瘤細(xì)胞與正常細(xì)胞之間的差別，有針對性地殺死腫瘤細(xì)胞及驅(qū)動其生長的細(xì)胞群，同時(shí)對正常細(xì)胞的危害降到最低點(diǎn)。既能通過檢測腫瘤靶向藥物靶點(diǎn)，實(shí)行分子靶向用藥，提高用藥效率；又能通過臨床腫瘤基因組學(xué)的研究，篩選并發(fā)現(xiàn)不同患者對同種藥物治療存在個體差異的遺傳指標(biāo)，并依據(jù)指標(biāo)實(shí)現(xiàn)臨床上的差異化用藥，提高藥物治療的安全性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)個性化治療。
3、預(yù)防：大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)預(yù)防
在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)能使醫(yī)療保健及疾病預(yù)防更為個性化和精準(zhǔn)化，美國加州Scripps Health Centre首席學(xué)術(shù)專家Eric Topol曾稱：醫(yī)學(xué)中的數(shù)字化已經(jīng)勢不可擋，數(shù)字化與醫(yī)學(xué)的交匯已經(jīng)不可避免，變革已經(jīng)在這一交匯的舞臺上初見端倪。在推進(jìn)精準(zhǔn)醫(yī)療實(shí)施的過程中，應(yīng)用、存儲和分析大數(shù)據(jù)不僅能夠有效預(yù)防重大疾病，而且能夠預(yù)測健康風(fēng)險(xiǎn)。
醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)（medical big data）泛指所有與醫(yī)療和生命健康相關(guān)的大數(shù)據(jù)，依據(jù)來源，又可分為生物大數(shù)據(jù)、臨床大數(shù)據(jù)和健康大數(shù)據(jù)。生物大數(shù)據(jù)是有關(guān)生物標(biāo)本和基因測序信息的大數(shù)據(jù)，其中，組學(xué)大數(shù)據(jù)是重要構(gòu)成。與傳統(tǒng)分子生物學(xué)研究相比，組學(xué)大數(shù)據(jù)能將碎片化的遺傳學(xué)、生物化學(xué)等基礎(chǔ)研究系統(tǒng)化，具有數(shù)據(jù)容量大、動態(tài)性強(qiáng)、復(fù)雜性高等特點(diǎn)；臨床大數(shù)據(jù)是源于醫(yī)院常規(guī)臨床診治、科研和管理過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，包括門\急診記錄、住院記錄、影像記錄、實(shí)驗(yàn)室記錄、用藥記錄、手術(shù)記錄、隨訪記錄和醫(yī)療保險(xiǎn)數(shù)據(jù)，具有數(shù)據(jù)量龐大、產(chǎn)生速度快、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)值密度低等典型大數(shù)據(jù)特征；健康大數(shù)據(jù)來自專門設(shè)計(jì)的基于大量人群的醫(yī)學(xué)研究或疾病監(jiān)測，如全國營養(yǎng)學(xué)和健康調(diào)查、出生缺陷監(jiān)測研究、傳染病及腫瘤登記報(bào)告等數(shù)據(jù)。
為了更加有效地預(yù)防疾病及防范風(fēng)險(xiǎn)，打通從基因組數(shù)據(jù)到臨床應(yīng)用，從基因組數(shù)據(jù)到健康干預(yù)之間的道路顯得尤為必要。一方面，建立基因組數(shù)據(jù)與臨床數(shù)據(jù)之間的有效聯(lián)系，可考慮通過構(gòu)建預(yù)測癌癥、提高診斷精度以及反映療效的模型，及時(shí)找到突變基因與誘發(fā)疾病之間的因果聯(lián)系；另一方面，建立基因組數(shù)據(jù)與健康數(shù)據(jù)之間有效聯(lián)系，可考慮通過構(gòu)建預(yù)測疾病風(fēng)險(xiǎn)、健康干預(yù)計(jì)劃之間的模型，通過個人健康管理，從而預(yù)防和控制疾病。
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