出品：科普中國

    制作：北龍超云團(tuán)隊(duì)

    監(jiān)制：中國科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心

    當(dāng)今,，伴隨著基因測序的商業(yè)化，以個(gè)性化為核心的精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)也正在逐步展開,。并且中國將在“十三五”期間啟動一項(xiàng)“精準(zhǔn)醫(yī)療重點(diǎn)科技研發(fā)計(jì)劃”，選擇性地在全國各個(gè)具備條件和優(yōu)勢的區(qū)域中的醫(yī)院和社區(qū)內(nèi)建設(shè)示范中心,。

    精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)到底是什么,？

    精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)是一種定制醫(yī)療模式。它以人體基因組信息為基礎(chǔ),，結(jié)合蛋白質(zhì)組,、代謝組等相關(guān)內(nèi)環(huán)境信息，為患者量身制定出最佳治療方案,，以期達(dá)到治療效果最大化和副作用最小化,。

    以患病者和亞健康人群為主體，精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)可為腫瘤病人及醫(yī)療機(jī)構(gòu)提供一站式解決方案（如下圖）,，即可查驗(yàn)出潛伏在正常細(xì)胞中的“偽裝者”和可以無節(jié)制快速增殖擴(kuò)散的癌細(xì)胞,，然后用精準(zhǔn)藥物一舉消滅，以維護(hù)正常細(xì)胞的和平世界,。

    也就是說,，精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)以基因突變信息為靶點(diǎn)，確定疾病的類型，然后由基因測序結(jié)合臨床醫(yī)生的方案和患者個(gè)人體質(zhì)特性分析出最優(yōu)方案,，最后給出精準(zhǔn)的用藥指導(dǎo),。

    基因（遺傳因子）是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。演繹著生命的繁衍,、細(xì)胞分裂和蛋白質(zhì)合成等重要生理過程,，生物體的生、長,、衰,、病、老,、死等一切生命現(xiàn)象都與基因有關(guān),。它也是決定生命健康的內(nèi)在因素。受到環(huán)境或遺傳的影響,，基因組會出現(xiàn)有害缺陷或發(fā)生突變,，從而導(dǎo)致疾病的產(chǎn)生。

    基因測序是對血液或其他體液以及細(xì)胞進(jìn)行DNA檢測,，能夠預(yù)知身體患疾病的風(fēng)險(xiǎn),。通過分析檢測到的各種基因情況，從而決定人體中的基因變化是否與某種特定疾病或癥狀有關(guān),。這使得人們能了解自己的基因信息,，通過改善生活環(huán)境和生活習(xí)慣，避免或延緩疾病的發(fā)生,。

    例如,，腫瘤是一種基因組疾病，它是正常細(xì)胞中基因突變的不斷積累而導(dǎo)致細(xì)胞惡性增殖,。癌細(xì)胞非常的“狡猾”,，它們會在一定時(shí)期內(nèi)“偽裝”成正常細(xì)胞，逃避人體免疫系統(tǒng)的監(jiān)視,，并且癌細(xì)胞的突變過程具有多樣性和高度異質(zhì)性,，這是癌癥治療中容易出現(xiàn)耐藥性的關(guān)鍵因素。因此,，基因檢測數(shù)據(jù)的解讀是精準(zhǔn)用藥的基礎(chǔ),。

    我國癌癥的現(xiàn)狀及精準(zhǔn)用藥

    華大基因戰(zhàn)略規(guī)劃委主任朱巖梅提到，中國在精準(zhǔn)醫(yī)療領(lǐng)域具有“本土需求”,，這體現(xiàn)在,，中國目前的出生缺陷率為5.6%，由此造成8000萬殘疾人,，而發(fā)達(dá)國家的水平為2%多一點(diǎn),，此外,，中國的腫瘤患者5年生存率為33%，而發(fā)達(dá)國家是70%,。

    然而2015年10月9日,，國家癌癥中心主任陳萬青帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在國際著名癌癥專業(yè)期刊《癌癥通訊》（CancerLetters）上在線發(fā)表了一篇關(guān)于中國居民癌癥現(xiàn)患人數(shù)統(tǒng)計(jì)的學(xué)術(shù)文章，題為“National estimates of cancer prevalence in China, 2011”,，該文首次發(fā)布我國居民癌癥現(xiàn)患數(shù)據(jù),。

    文章對2011年前5年的中國癌癥新發(fā)病例、患癌存活人數(shù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),，數(shù)據(jù)來源于我國177個(gè)腫瘤登記點(diǎn),，選取2003年～2005年診斷為癌癥的患者為研究對象，對他們進(jìn)行后續(xù)觀察截止于2010年12月31日,。統(tǒng)計(jì)5年內(nèi)（2006～2010年）癌癥存活人數(shù)以及新發(fā)患者數(shù),，采用數(shù)學(xué)模型計(jì)算得出現(xiàn)患率，并記錄患者性別,、年齡,、居住地、癌癥種類,，以此為參數(shù)進(jìn)行橫縱向比較,，系統(tǒng)性評估我國癌癥流行現(xiàn)狀。

    結(jié)果顯示：

    我國5年內(nèi)診斷為癌癥且仍存活的病例數(shù)約為749萬,，其中男性患者368萬人,，女性患者381萬人。城市中每10萬人中就有666個(gè)人5年中診斷為癌癥,，在農(nóng)村是10萬分之440（如表一）,。其中，女性乳腺癌患者最多,，達(dá)102萬,，其次是結(jié)直腸癌，肺癌,，胃癌和食管癌，這5個(gè)常見癌癥占總數(shù)的56.1%（如表二）,。

    然而,，形式嚴(yán)峻，不精準(zhǔn)用藥普遍存在,。

    盡管隨著我國對醫(yī)療衛(wèi)生基礎(chǔ)設(shè)施的投入,，人們的健康狀況得到極大改善，惡性腫瘤患者的生存率也在不斷提高,，但是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的診療手段主要建立在解刨學(xué),、細(xì)胞病理學(xué)及影像學(xué)檢查的基礎(chǔ)上,。對于患相同疾病的不同病人，主要通過血液及影像學(xué)檢查等方法簡單地劃分子類型,，給予病人標(biāo)準(zhǔn)劑量的相同藥物,，并未考慮藥物的效果及副作用對不同個(gè)體的影響，從而形成了當(dāng)前的不精準(zhǔn)臨床用藥現(xiàn)狀,。這種狀況在全世界普遍存在,，包括發(fā)達(dá)國家美國也同樣存在40%左右的不精準(zhǔn)醫(yī)療現(xiàn)象。

    由nature期刊報(bào)道的美國不夠精準(zhǔn)的醫(yī)療現(xiàn)象,，許多藥物只對其中的一個(gè)病人（藍(lán)色）起作用,，但是卻有多達(dá)24個(gè)病人（紅色）吃了這種藥（esomeprazole）并沒有任何治療效果（如下圖）。

    美國不精準(zhǔn)醫(yī)療現(xiàn)象圖（圖片來自：http://www./news/personalized-medicine-time-for-one-person-trials-1.17411）

    精準(zhǔn)用藥,，即為靶向藥物治療,，是基于腫瘤患者基因測序，以腫瘤細(xì)胞中特定分子為靶點(diǎn),，通過阻斷或影響其功能從而特異性抑制腫瘤侵襲或轉(zhuǎn)移的治療手段,。

    其優(yōu)勢在于，治療藥物可以在細(xì)胞分子水平上,，特異性地選擇結(jié)合點(diǎn),，干擾腫瘤細(xì)胞的生長，將其置之于死地,，而不會波及周圍的正常細(xì)胞,。通俗地說，就是只殺“壞細(xì)胞”,，而不錯(cuò)殺“好細(xì)胞”,。因此，相對于化療,，靶向治療不僅精準(zhǔn),，而且比較溫和，副作用少,，患者可以在家中服藥治療,，因而也更加方便。其最重要的是可以減少對身體不必要的傷害,，減輕患者的痛苦,，爭取更多的治療時(shí)間以延長壽命。

    例如,，在美國華盛頓大學(xué),，Lukas Wartman 醫(yī)生不幸患上了他自己致力研究的癌癥，在他的同事們的幫助中奇跡般的生存了下來,，這里的關(guān)鍵就在于精準(zhǔn)用藥,。

    當(dāng)Lukas Wartman在華盛頓大學(xué)-圣路易斯醫(yī)學(xué)院時(shí),，他知道他想研究癌癥治療。他不知道的是,，在校第四年,，他會與他所研究的疾病搏斗。

    在2003年,，Lukas Wartman被確診為急性淋巴細(xì)胞白血病,，這對于兒童是可以治療的癌癥，但對于成人來說,，卻是致命的,。

    經(jīng)過兩年的化療，Lukas Wartman病情得到了緩解,，不幸的是,，勝利是短暫的，2008年,，疾病復(fù)發(fā),。他接受了高劑量化療，并接受了他弟弟的干細(xì)胞移植,。這使他得到了緩解,，并使他比以往任何時(shí)候都更加堅(jiān)定地認(rèn)識到戰(zhàn)勝疾病的困難。然而在2010年,，疾病再次復(fù)發(fā),。

    此刻，Timothy Ley博士,，建議Lukas Wartman加入他的全基因組序列的研究,，通過比較癌細(xì)胞和正常細(xì)胞的基因組，發(fā)現(xiàn)了一些改變和突變,，這與他的白血病相關(guān),，不幸的是沒有一個(gè)突變是現(xiàn)有藥物可治療的，但是在全基因組,、全外顯子組和RNA序列數(shù)據(jù)的綜合分析中,，發(fā)現(xiàn)基因FLT3的表達(dá)水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于正常情況。然后利用藥物數(shù)據(jù)庫匹配,，發(fā)現(xiàn)治療腎癌的藥物卻與之匹配,，因此Lukas Wartman大膽嘗試戰(zhàn)勝了病魔，現(xiàn)在仍存活,。

    圖片來源http://genome./articles/detail/doctor-survives-cancer-he-studies/

    隨著基因測序技術(shù)的進(jìn)步的節(jié)奏，精準(zhǔn)用藥不再是夢想,。

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