2016年5月19日，科研人員在中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院強(qiáng)磁場科學(xué)中心高通量、高內(nèi)涵藥物綜合研究平臺實驗室內(nèi)進(jìn)行實驗操作。該技術(shù)體系提供的精準(zhǔn)治療方案為提高惡性腫瘤治療療效和患者生活質(zhì)量提供了可能。

2016年8月10日，上海正大基因科學(xué)研究院的技術(shù)人員在采集受檢者的口腔黏膜脫落細(xì)胞，這是基因采樣的常規(guī)方法之一。

新華社發(fā)

21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì)，醫(yī)學(xué)發(fā)展是生命科學(xué)的核心與最終目標(biāo)，誰掌握了精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的發(fā)展前沿，誰就掌握了未來社會的健康、科技、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制高點。伴隨高通量基因測序技術(shù)和醫(yī)學(xué)生物技術(shù)的迅猛發(fā)展、生命科學(xué)知識的日益積累、臨床應(yīng)用的不斷探索，人類對生命有了嶄新的認(rèn)識

疾病預(yù)警—— 

發(fā)現(xiàn)人體的“疾病地雷”

精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)就是根據(jù)患者的臨床信息和人群隊列信息、應(yīng)用現(xiàn)代遺傳技術(shù)、分子影像技術(shù)、生物信息技術(shù)，結(jié)合患者的生活環(huán)境和方式，實現(xiàn)精準(zhǔn)的疾病分類及診斷，制定具有個性化的疾病預(yù)防和治療方案。

精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)并不是僅僅局限在科研院所、大學(xué)里的醫(yī)學(xué)研究和醫(yī)院里的疑難雜癥臨床治療，也包括了對疾病的監(jiān)測預(yù)警和對健康的持續(xù)管理?？梢韵胂笠幌?，被檢測者提供幾滴血液樣本，科研人員就可以通過技術(shù)手段檢測其疾病易感基因，標(biāo)記出隱藏在人體內(nèi)的“疾病地雷”，準(zhǔn)確評估被檢測者在腫瘤、心腦血管疾病、糖尿病、肝臟疾病、腎臟疾病等方面的患病風(fēng)險，并根據(jù)檢測結(jié)果制定適合不同人的健康管理和個性化體檢方案，指導(dǎo)受檢者采取有效降低患病風(fēng)險的健康管理方式，從而做到延緩或避免疾病發(fā)生。甚至于，通過檢驗一滴血，就可以描繪出一個人的臉譜，并達(dá)到98%的相似度。未來，警察可以根據(jù)案發(fā)現(xiàn)場留下的一根頭發(fā)，一些上皮組織，通過DNA（脫氧核糖核酸）檢測刻畫出罪犯從幼兒到少年、青年、中年乃至老年的臉譜。通過基因測序還可以進(jìn)行無創(chuàng)產(chǎn)前檢測，避免“唐氏兒”出生；找到腫瘤患者的基因靶點，實現(xiàn)精準(zhǔn)用藥等。 

精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)有著深刻的內(nèi)涵，即把醫(yī)療的“關(guān)口前移”和“重心下移”：“關(guān)口前移”指的是重視對疾病的早診早治和預(yù)警預(yù)測，“重心下移”指的是將工作重心下移到社區(qū)和基層、加強(qiáng)健康管理，這樣就比醫(yī)生一個一個診治病人高效得多。這如同我們提倡“精準(zhǔn)扶貧”、根據(jù)不同地區(qū)特點制定有針對性的扶貧措施一樣，在醫(yī)療健康領(lǐng)域，也應(yīng)通過大數(shù)據(jù)進(jìn)行人群隊列研究，針對不同人群特點采取不同疾病診治和健康管理措施，提高整個人群的健康水平和醫(yī)療費(fèi)用。

傳統(tǒng)經(jīng)驗醫(yī)學(xué)正遭遇“不確定性”技術(shù)瓶頸，造成醫(yī)療資源浪費(fèi)和醫(yī)療效果不盡如人意。相比傳統(tǒng)診療手段，精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)具有精準(zhǔn)性和便捷性，一方面通過基因測序可以找出疾病相關(guān)的突變基因，從而迅速確定對癥藥物，減少彎路，提高療效，同時還能夠在患者遺傳背景的基礎(chǔ)上降低藥物副作用；另一方面，精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)檢測所需的組織樣本較少，可以減少診斷過程中對患者身體的損傷?？梢灶A(yù)見，精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)技術(shù)的出現(xiàn)，將顯著改善疾病、尤其是癌癥患者的診療體驗和診療效果。精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的最終目標(biāo)是以最小化的醫(yī)源性損害、最低化的醫(yī)療資源耗費(fèi)去獲得最大化的病患的效益，其發(fā)展前景不可限量。

精準(zhǔn)治療——

遺傳缺陷將可以治愈 

精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)推動未來的醫(yī)療模式產(chǎn)生革命性變化。首先，疾病的診斷和分類將突破根據(jù)疾病表型分類的框架而進(jìn)入分子分型階段，不但實現(xiàn)了精準(zhǔn)診斷，而且為實現(xiàn)疾病精準(zhǔn)治療奠定了基礎(chǔ)；其次，精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)為疾病治療的藥物選擇與副作用控制提供了制定個體化策略的依據(jù)，使基因遺傳相關(guān)疾病成為可控可治的疾病；再次，精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)將疾病的預(yù)防提高到一個新的水平，除了家族高危人群預(yù)防以外，精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)還能在散發(fā)性的高危群體中精準(zhǔn)預(yù)測疾病進(jìn)程，使疾病預(yù)測的窗口期提前，從而大幅提高疾病的預(yù)防效率。最后，精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)還使人類的保健水平從疾病精準(zhǔn)治療為主向疾病精準(zhǔn)預(yù)防為主過渡（比如篩選出吸煙引發(fā)肺癌、過度飲酒導(dǎo)致肝硬化和肝癌、HPV病毒感染導(dǎo)致宮頸癌的高風(fēng)險人群），不斷提高人們對健康期望的極限。

在精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)深度發(fā)展的未來，可以預(yù)期諸如遺傳缺陷將成為可以治愈的疾病，腫瘤也將成為可有效控制的疾病。比如，有越來越多的乳腺癌、肺癌、腸癌、黑色素瘤和白血病患者會在治療中接受基因組檢測，醫(yī)生可根據(jù)每個人的基因組差異制定最佳治療方案。比爾·埃爾德是美國一名醫(yī)學(xué)院的學(xué)生，他患有G551D突發(fā)囊腫性纖維化疾病，這種病人在囊性纖維化患者中的比例只占4%，由于對癥下藥，埃爾德獲得了救治。

而且，精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的發(fā)展還促進(jìn)醫(yī)學(xué)研究前沿技術(shù)的突破。首先，精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)起步于基因測序技術(shù)的應(yīng)用，但精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的發(fā)展卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不限于基因測序，已經(jīng)逐漸深入到DNA、RNA（核糖核酸）、蛋白質(zhì)等各分子層面，涉及基因測序、分子影像、微觀控制等多學(xué)科領(lǐng)域。其次，推進(jìn)基因組學(xué)以及其他組學(xué)技術(shù)成熟應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)鏈日益完善。以基因組學(xué)為例，從上游的設(shè)備儀器和耗材供應(yīng)至下游的測序服務(wù)和生物信息分析產(chǎn)業(yè)，一應(yīng)俱全。基因測序行業(yè)的服務(wù)范圍實現(xiàn)了面向科研機(jī)構(gòu)、臨床診斷、藥企和個人等不同的終端用戶。再次，精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的發(fā)展不但使個體化醫(yī)療進(jìn)入了一個全新的實踐階段，還催生并重塑了新的健康管理產(chǎn)業(yè)格局。有研究報告稱，2015年全球精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)市場今后5年年增速預(yù)計為15%，是醫(yī)藥行業(yè)整體增速的3至4倍。 

造福未來——

需解決兩道現(xiàn)實難題

長遠(yuǎn)來看，精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)使醫(yī)學(xué)模式從被動的粗放型疾病治療向主動的精準(zhǔn)型疾病預(yù)防發(fā)生變革，人類能更從容地掌握自己的命運(yùn)。精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)必然成為全球大國為各自前途與發(fā)展競相角逐的領(lǐng)域。不過，從當(dāng)前的發(fā)展來看，精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)在技術(shù)創(chuàng)新和社會層面仍然面臨一些現(xiàn)實難題。

在技術(shù)創(chuàng)新層面，技術(shù)上的難題主要是基因組的測序技術(shù)、測序速度和經(jīng)費(fèi)。目前對一個人全基因組測序需要兩周時間，費(fèi)用需要約1000美元。費(fèi)用和時間已經(jīng)能讓普通人承受得起。現(xiàn)在的基因組測序面臨著另一個難題，即測序容易，分析基因組困難。因為要從一個人海量的基因組信息中找到與疾病相關(guān)的多種基因猶如大海撈針。技術(shù)問題可以逐步解決，能讓基因組測序和分析又快又高效。由于精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)發(fā)展將產(chǎn)生大量新生物醫(yī)藥產(chǎn)品和技術(shù)，需要在發(fā)展技術(shù)的同時，加強(qiáng)監(jiān)管科學(xué)研究，使精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的研究成果能夠及時，同時又符合倫理和相應(yīng)法律法規(guī)的要求，盡早合理地惠及民生。 

在社會層面，基因測序產(chǎn)生的大量個體生物學(xué)數(shù)據(jù)信息難以從技術(shù)上和倫理上共享，存在著入組病例標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)不同等方面的問題?！睹绹t(yī)學(xué)會雜志（JAMA）》最新發(fā)表的研究成果顯示，只有30%的患者對在生物標(biāo)記的基礎(chǔ)上選擇出來的使用藥物治療的多種復(fù)發(fā)癌癥均有反應(yīng)，即當(dāng)前精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的靶向藥物也面臨著高研發(fā)費(fèi)用和較高比例的無效性。另外，某些特殊疾病人群能否招募到足夠的志愿者參與精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)計劃也是一個問題。美國國立衛(wèi)生研究院曾在2000年啟動過一項10萬名兒童基因組測序的計劃，想要追蹤環(huán)境因素對兒童健康的影響，從而利用研究結(jié)果更好地研究和防治兒童疾病，但在全國大規(guī)模招募志愿者面臨的困難和標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)采集的復(fù)雜化使得這一計劃長期停滯不前。為此，美國國立衛(wèi)生研究院不得不在2014年12月取消了這個項目。

（作者為中國工程院院士、北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部主任）。