詹启敏院士：精准医学，我的“命运”我做主？
2016年5月19日，研究人员在中国科学院合肥材料科学研究所高磁场科学中心高通量高含量药物综合研究平台实验室进行了实验操作。该技术系统提供的精确治疗方案为提高恶性肿瘤治疗的疗效和患者的生活质量提供了可能。
2016年8月10日，上海郑达遗传学研究所的技术人员从受试者的口腔粘膜中采集脱落细胞，这是基因取样的常规方法之一。新华社
21世纪是生命科学的世纪。医学发展是生命科学的核心和最终目标。谁掌握了精密医学的发展前沿，谁就掌握了未来社会卫生、科技和经济发展的制高点。随着高通量基因测序技术和医学生物技术的快速发展，生命科学知识的日益积累和临床应用的不断探索，人类对生命有了新的认识。
疾病警告-
人体内“疾病地雷”的发现
精准医学是以患者的临床信息和人群队列信息为基础，应用现代遗传技术、分子影像技术和生物信息技术，结合患者的生活环境和模式，实现准确的疾病分类和诊断，并制定个性化的疾病防治方案。
精密医学不仅限于科研机构、大学医学研究和医院对疑难疾病的临床治疗，还包括疾病的监测和预警以及健康的持续管理。可以想象，通过提供几滴血样，研究人员可以通过技术手段检测出他们的疾病易感基因，标记出隐藏在人体内的“疾病地雷”，准确评估被检测者在肿瘤、心脑血管疾病、糖尿病、肝病、肾病等方面的疾病风险，并根据检测结果制定适合不同人群的健康管理和个性化体检方案，从而指导被检测者采取有效降低疾病风险的健康管理方法，从而延缓或避免疾病的发生。甚至，通过测试一滴血，一个人可以画出一个人的面部表情，并达到98%的相似度。将来，警方可以根据留在犯罪现场的头发和一些上皮组织，使用脱氧核糖核酸(脱氧核糖核酸)测试来描绘罪犯的面部构造，从幼儿到青少年、青年、中年甚至老年人。非侵入性产前检测也可以通过基因测序来进行，以避免“唐氏儿子”的出生。找到肿瘤患者的基因靶点，实现准确用药。
精密医学有着深刻的内涵，即把医学的“关口前移”和“重心下移”:“关口前移”是指重视疾病的早期诊断、早期治疗和早期预警预测，“重心下移”是指把工作重心下移至社区和基层，加强健康管理，这比医生逐个治疗病人要有效得多。正如我们提倡“精确扶贫”和根据不同地区的特点制定有针对性的扶贫措施一样，在医疗卫生领域，也应利用大量数据进行人群队列研究，并根据不同人群的特点采取不同的疾病诊疗和健康管理措施，以提高整个人群的健康水平和医疗费用。
传统经验医学正遭遇“不确定性”技术瓶颈，导致医疗资源浪费和医疗效果不理想。与传统的诊断和治疗方法相比，精密医学是准确和方便的。一方面，通过基因测序可以发现与疾病相关的突变基因，从而可以根据患者的遗传背景，快速确定对症药物，减少弯路，提高疗效，减少药物的副作用。另一方面，精确的医学检测需要更少的组织样本，这可以减少诊断期间对患者身体的损伤。可以预见，精密医疗技术的出现将显著提高疾病尤其是癌症患者的诊疗经验和治疗效果。精确医学的最终目标是以最小的医源性损伤和最小的医疗资源消耗最大化患者的利益。它的发展前景是无限的。
精确治疗-
遗传缺陷将被治愈
精确医学促进未来医学模式的革命性变化。首先，疾病的诊断和分类将突破疾病表型分类的框架，进入分子分型阶段，这不仅实现了准确的诊断，也为疾病的准确治疗奠定了基础。其次，精确医学为制定个体化的药物选择和疾病治疗的副作用控制策略提供了基础，使遗传性疾病可以控制和治疗。第三，精确医学将疾病预防提高到了一个新的水平。除了预防家庭高危人群外，精准医学还能准确预测散发性高危人群的发病过程，从而提前疾病预测的窗口期，从而大大提高疾病的预防效率。最后，精准医学还使人类的医疗保健水平从疾病精准治疗向疾病精准预防转变(如筛查出吸烟导致的肺癌、饮酒过度导致的肝硬化和肝癌、人乳头瘤病毒感染导致的宫颈癌等高危人群)，不断提高人们的健康期望极限。
在未来精密医学的深入发展中，可以预期遗传缺陷等疾病将成为可治愈的疾病，肿瘤也将成为可有效控制的疾病。例如，越来越多的乳腺癌、肺癌、肠癌、黑色素瘤和白血病患者将在治疗期间接受基因组检测。医生可以根据每个人的基因组差异制定最佳治疗方案。比尔·埃尔德是美国的一名医科学生。他患有G551D突发性囊性纤维化，仅占囊性纤维化患者的4%。老人接受了正确的药物治疗。
此外，精密医学的发展也促进了医学研究前沿技术的突破。首先，精确医学是从基因测序技术的应用开始的，但精确医学的发展远远不限于基因测序，已经逐渐渗透到各个分子水平，如DNA、核糖核酸、蛋白质等，涉及基因测序、分子成像、微控制等多学科领域。其次，推动基因组学和其他基因组学技术成熟应用的产业链日益完善。以基因组学为例，从上游设备、仪器和消耗品到下游测序服务和生物信息分析行业。基因测序行业的服务范围面向不同的最终用户，如科研机构、临床诊断、制药企业和个人。第三，精密医学的发展不仅将个性化医学带入了一个全新的实践阶段，而且促进和重塑了健康管理行业的新格局。根据一份研究报告，全球精密药物市场预计在2015年未来五年增长15%，是制药行业整体增长率的3至4倍。
造福未来-
有两个实际问题需要解决。
从长远来看，精确医学将把医学模式从被动的大范围疾病治疗转变为主动的精确疾病预防，从而使人类能够更冷静地掌握自己的命运。精密医学必将成为全球强国争夺自身未来和发展的领域。然而，从目前的发展来看，精密医学在技术创新和社会水平方面仍面临一些现实问题。
在技术创新层面，技术难点主要是基因组测序技术、测序速度和资金。目前，对一个人的整个基因组进行测序需要两周时间，花费约1000美元。普通人负担得起费用和时间。目前，基因组测序正面临另一个难题，即容易测序和困难的基因组分析。因为这就像大海捞针，从一个人大量的基因组信息中寻找许多与疾病相关的基因。技术问题可以逐步解决，基因组测序和分析可以快速有效。由于精密医学的发展将产生大量新的生物医学产品和技术，因此有必要在开发技术的同时加强对科学研究的监管，使精密医学的研究成果能够及时，同时满足伦理和相关法律法规的要求，尽快合理地造福于人民生活。
在社会层面，基因测序产生的大量个体生物数据信息在技术和伦理上难以共享，存在纳入病例标准和数据质量控制不一致等问题。发表在《美国医学协会杂志》(JAMA)上的最新研究结果显示，只有30%的患者对用基于生物标记物选择的药物治疗的各种复发性癌症有反应，也就是说，当前精确药物的靶向药物也面临高研发成本和高无效比例。此外，一些患有特殊疾病的人能否招募足够的志愿者参与精确的医疗项目也是一个问题。美国国立卫生研究院于2000年为10万名儿童启动了基因组测序计划，希望跟踪环境因素对儿童健康的影响，以便利用研究结果更好地研究和预防儿童疾病。然而，大规模志愿者招募面临的困难和全国标准化数据收集的复杂性导致该计划长期停滞不前。为此，美国国家卫生研究院不得不在2014年12月取消该项目。
(作者是中国工程院院士、北京大学健康科学中心主任)。
■链接
发达国家正在一个接一个地推出精密药物。
●美国前总统奥巴马在2015年提出了“精确医学计划”，并计划在2016财年投资2.15亿美元，分析100万名美国志愿者的基因信息，以更好地了解疾病形成的机制，从而为与疾病相关的药物开发和精确治疗铺平道路。在美国临床肿瘤学会(ASCO)的年会上，ASCO宣布了两个临床研究项目，TAPUR和NCI——MATCH。TAPUR是一项前瞻性非随机临床研究。它计划收集信息来评估目前上市的靶向药物对具有基因突变靶点的肿瘤的有效性和毒性。项目启动后，TAPUR计划评估来自5家制药公司的10-15种药物。根据肿瘤类型、基因变异和药物使用，患者将被纳入不同的队列，每个队列中不超过24人。NCI二期——MATCH研究将包括20多种不同的药物或药物组合。每种药物或组合都针对特定的基因突变，研究中的每个患者都将接受分子突变治疗。在计划的研究中，至少筛选了3，000名患者，总目标约为1，000名患者(每个子研究组不超过35名)。该研究要求至少1/4的患者患有罕见肿瘤(除了小细胞肺癌、前列腺癌、乳腺癌和结肠癌)。该研究有两个终点:客观缓解率和6个月无进展生存率。在接受靶向治疗的子研究组中，目标缓解率为16%-25%，6个月无进展生存率为35%或更高，这被认为具有良好的前景。
●英国是第一个进行大规模DNA测试的国家。英国计划到2017年对包括癌症和罕见疾病在内的10万人的基因组进行测序。该项目的目标是将英国生命科学研究置于世界现代医学的前沿。2016年1月，项目组宣布首次确认由单基因突变引起的两种罕见的儿童疾病，分别是乔治亚和杰西卡。全基因组测序发现在格鲁吉亚的KDM5B基因中存在非遗传来源的自发突变，并且在3名具有类似精神缺陷的儿童中也发现了该突变，从而证实KDM5b是导致该罕见疾病的缺陷基因。另一个女孩杰西卡有发育迟缓和癫痫的症状。全基因组测序发现，她携带一种称为葡萄糖转运蛋白1缺乏综合征的葡萄糖转运蛋白1基因自发突变，导致脑组织无法获得足够的能量来维持正常功能。根据基因的功能，研究人员建议杰西卡保持特殊的高脂肪饮食，以帮助大脑获得改善症状和健康所需的能量。
●法国于2014年6月宣布了第一个*个体化医疗项目——法国基因组医学2015年(法国基因组医学2025年)。在该项目中，法国计划建立一个国家基因组医学网络，该网络将包括12个基因组测序平台和2个数据处理中心，希望在未来10年内使法国成为基因组医学的全球领导者，并将基因组医学纳入国家卫生产业和常规临床治疗实践。该项目关注肿瘤、糖尿病和罕见疾病。
●澳大利亚*于2016年5月发布了“零儿童癌症计划”，利用基因组技术和细胞疗法为无法治愈的儿童癌症患者提供个性化治疗。2016年，12名儿童接受了这种基于基因组学和细胞疗法的方法。据估计，未来两年将有120名患有癌症的儿童参与这项临床试验，这种个性化治疗方法将于2020年在澳大利亚推广。
制图:蔡华为