精準(zhǔn)醫(yī)療時(shí)代已至 基因測(cè)序數(shù)據(jù)分析成為關(guān)鍵

　美國(guó)德克薩斯大學(xué)梁晗博士表示，“精準(zhǔn)醫(yī)療時(shí)代”已經(jīng)到來(lái)，隨著基因測(cè)序等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的發(fā)展，基于個(gè)體差異的精準(zhǔn)醫(yī)療方案會(huì)逐漸廣泛運(yùn)用到臨床當(dāng)中，提升癌癥等復(fù)雜疾病的治愈率和生存時(shí)間。
　　
　隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)提升、就醫(yī)環(huán)境改善，困擾人們的復(fù)雜疾病是否能夠得到更加有效的治療？相關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示，針對(duì)城市居民死亡率較高的癌癥（惡性腫瘤）、心臟病、冠心病等復(fù)雜疾病，傳統(tǒng)醫(yī)療方案的治療效果并不佳。據(jù)WINSymposium公布的數(shù)據(jù)顯示，傳統(tǒng)醫(yī)療在腫瘤治療上用藥無(wú)效率高達(dá)75%。人們?nèi)匀徽?ldquo;癌”色變。因此，立足大數(shù)據(jù)、強(qiáng)調(diào)個(gè)性化的“精準(zhǔn)醫(yī)療”勢(shì)在必行。
　　
　通過(guò)基因組、蛋白質(zhì)組等技術(shù)對(duì)患者的個(gè)體差異進(jìn)行分析和研究，精確尋找到疾病原因和治療靶點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)疾病和特定患者進(jìn)行個(gè)性化精準(zhǔn)治療——這就是“精準(zhǔn)醫(yī)療”，或許也是未來(lái)癌癥等復(fù)雜疾病患者的福音。
　　
　近日，美國(guó)德克薩斯大學(xué)MD安德森癌癥中心生物信息和計(jì)算生物系副系主任梁晗博士表示，“精準(zhǔn)醫(yī)療時(shí)代”已經(jīng)到來(lái)，隨著基因測(cè)序等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的發(fā)展，基于個(gè)體差異的精準(zhǔn)醫(yī)療方案會(huì)逐漸廣泛運(yùn)用到臨床當(dāng)中，提升癌癥等復(fù)雜疾病的治愈率和生存時(shí)間。
　　
　從“對(duì)癥下藥”到“對(duì)機(jī)理下藥”
　　
　包括美國(guó)MD安德森癌癥中心在內(nèi)的很多研究發(fā)現(xiàn)，個(gè)體之間基因、環(huán)境因素與生活習(xí)慣差異，都會(huì)影響到疾病預(yù)防和處置方式。
　　
　“癌癥具有顯著的個(gè)體差異，具有高度異質(zhì)性。這種異質(zhì)性，導(dǎo)致有些藥物運(yùn)用在不同患者身上，效果會(huì)千差萬(wàn)別。”梁晗表示，“我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，單純的‘對(duì)癥下藥’成功率并不高。”
　　
　因此，“匹配”成為關(guān)鍵。精準(zhǔn)醫(yī)療就是將疾病、患者的差異化因素與藥物、治療手段相匹配的過(guò)程，針對(duì)“機(jī)理”下藥，能夠更好地將實(shí)現(xiàn)治療效果。
　　
　在美國(guó)MD安德森癌癥中心，梁晗與他的團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)大規(guī)模的癌癥基因組圖譜（TCGA）數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，探尋出個(gè)體基因差異與疾病之間的關(guān)聯(lián)，并對(duì)藥品和治療方式的選擇及愈后風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估進(jìn)行了大量的研究。
　　
　“一方面，我們可以對(duì)患者愈后的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，制定出匹配度更高的治療策略。如果風(fēng)險(xiǎn)較低，就要避免過(guò)度治療；如果風(fēng)險(xiǎn)較高，我們需要積極地實(shí)用一些輔助性治療方法。”梁晗介紹，“另一方面，對(duì)于晚期癌癥患者來(lái)說(shuō)，需要對(duì)靶向藥物進(jìn)行選擇?；蚪M差異信息可以提醒我們選擇怎樣的藥物來(lái)更有可能使患者獲得好的治療效果。”
　　
　在梁晗看來(lái)，根據(jù)腫瘤的分子信息，使患者得到更有針對(duì)性的治療，能大大提升疾病的治愈率和延長(zhǎng)患者的存活時(shí)間，這就是精準(zhǔn)醫(yī)療的意義所在。“精準(zhǔn)醫(yī)療時(shí)代”已經(jīng)到來(lái)
　　
　得益于大數(shù)據(jù)分析和研究領(lǐng)域的快速發(fā)展，精準(zhǔn)醫(yī)療也越來(lái)越多的受到關(guān)注和重視。在過(guò)去幾年里，許多國(guó)家已經(jīng)啟動(dòng)了基因組等精準(zhǔn)醫(yī)療相關(guān)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用計(jì)劃。
　　
　2015年初，美國(guó)正式啟動(dòng)了“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)”計(jì)劃，推動(dòng)個(gè)性化醫(yī)療的發(fā)展。而2016年初，美國(guó)總統(tǒng)巴拉克?奧巴馬在發(fā)表國(guó)情咨文期間宣布了“癌癥登月計(jì)劃”，并任命副總統(tǒng)拜登牽頭開(kāi)展這一計(jì)劃。2016年，中國(guó)科技部最新發(fā)布的“國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃”中，精準(zhǔn)醫(yī)療位列國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃首位。此外，英國(guó)、澳大利亞等多個(gè)國(guó)家已經(jīng)啟動(dòng)和推進(jìn)精準(zhǔn)醫(yī)療相關(guān)領(lǐng)域研究。
　　
　梁晗認(rèn)為，精準(zhǔn)醫(yī)療最核心的技術(shù)——基因測(cè)序的研究已經(jīng)進(jìn)行多年，屬于精準(zhǔn)醫(yī)療的時(shí)代也已經(jīng)逐漸到來(lái)。
　　
　目前，高通量測(cè)序設(shè)備的廣泛應(yīng)用，基因數(shù)據(jù)量也呈倍數(shù)增長(zhǎng)，基因組序列測(cè)序成本大幅下降。2016年5月，艾瑞咨詢發(fā)布《2016年全球二代基因序列行業(yè)投研報(bào)告》中提到，平均每兆數(shù)據(jù)量基因測(cè)序成本和單人類基因測(cè)序成本都有超“摩爾定律”的大幅度下降，2001年人類基因組測(cè)序成本高達(dá)9526.3萬(wàn)美元，但如今單人類基因組測(cè)序成本已下降到幾千美元。
　　
　測(cè)序成本的降低、分析能力的提升，是否意味著基因測(cè)序在臨床上廣泛應(yīng)用？事實(shí)并非如此。目前，基因測(cè)序的應(yīng)用主要集中在無(wú)創(chuàng)產(chǎn)檢和腫瘤診斷治療兩個(gè)領(lǐng)域，在臨床方面并未廣泛應(yīng)用。
　據(jù)梁晗分析，目前基因測(cè)序的工作重心已經(jīng)從繁重的人工測(cè)序轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)分析，而基因數(shù)據(jù)分析和解讀是關(guān)系到基因測(cè)序發(fā)展和精準(zhǔn)醫(yī)療應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。但是，當(dāng)前基因測(cè)序的數(shù)據(jù)分析主要存在兩個(gè)方面的難點(diǎn)，在一定程度上阻礙了臨床應(yīng)用的發(fā)展。
　第一，雖然基因數(shù)據(jù)量規(guī)模不斷擴(kuò)大，但大量數(shù)據(jù)分散在不同的國(guó)家、城市、醫(yī)院，缺乏統(tǒng)一性。這樣分散、游離狀態(tài)的數(shù)據(jù)不利于大數(shù)據(jù)指導(dǎo)下的精準(zhǔn)醫(yī)療研究。數(shù)據(jù)統(tǒng)合和共享是阻礙基因測(cè)序數(shù)據(jù)臨床轉(zhuǎn)化的一個(gè)難點(diǎn)。
　　
　第二，目前的數(shù)據(jù)缺乏標(biāo)準(zhǔn)化，在很多情況下，即便是同一家醫(yī)院，由于生物測(cè)序設(shè)備、軟件甚至流程不同，測(cè)序結(jié)果都會(huì)大相徑庭。“當(dāng)我們把這種數(shù)據(jù)放在一起，會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)性的偏差。”梁晗說(shuō)，“標(biāo)準(zhǔn)化所指的不僅是分子數(shù)據(jù)，也包括患者的個(gè)體信息、用藥和愈后隨訪。這些數(shù)據(jù)信息的統(tǒng)一和共享，需要得到解決。”
　　
　此外，即便基因測(cè)序成本大幅下降，但對(duì)于部分患者來(lái)說(shuō)仍是一筆不小的成本。再加上目前靶點(diǎn)藥物有限，很多醫(yī)生拿到所謂的測(cè)序報(bào)告，所獲得的有效信息也僅有20-30%，對(duì)于臨床診療的意義并不大。梁晗認(rèn)為，當(dāng)基因測(cè)序被有效地推廣起來(lái)，越來(lái)越多靶向藥物投入臨床試驗(yàn)，醫(yī)生從測(cè)序報(bào)告中獲得的有效信息將會(huì)大幅提升，只有這樣基因測(cè)序才會(huì)在臨床上得到廣泛應(yīng)用?？梢?jiàn)，“精準(zhǔn)醫(yī)療”需要通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘，以提高醫(yī)生從基因數(shù)據(jù)中提取有效信息的能力，進(jìn)而提高對(duì)用藥和治療手段的匹配程度。同時(shí)，“精準(zhǔn)醫(yī)療”在臨床上的廣泛應(yīng)用，則需要基因測(cè)序價(jià)格進(jìn)一步下降和相關(guān)部門建立數(shù)據(jù)共享平臺(tái)。“精準(zhǔn)匹配癌癥療法”未來(lái)可期
　　
　正如奧巴馬對(duì)“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)計(jì)劃”作出的解讀——“把按基因匹配癌癥療法變得像輸血匹配血型那樣標(biāo)準(zhǔn)化，把找出正確的用藥劑量變得像測(cè)量體溫那樣簡(jiǎn)單”，個(gè)性化的精準(zhǔn)醫(yī)療將引領(lǐng)癌癥等復(fù)雜疾病治療方式的改變，也會(huì)進(jìn)一步提升醫(yī)療效率和患者存活率、治愈率。
　　
　在這個(gè)備受廣泛關(guān)注和重視的領(lǐng)域當(dāng)中，基于精準(zhǔn)醫(yī)療的設(shè)備、應(yīng)用和服務(wù)領(lǐng)域已經(jīng)吸引了大量的研究者和創(chuàng)業(yè)機(jī)構(gòu)。而這些領(lǐng)域也將引領(lǐng)世界范圍內(nèi)精準(zhǔn)醫(yī)療的發(fā)展。
　　
　梁晗表示，從設(shè)備層面來(lái)看，目前二代測(cè)序設(shè)備在通量、準(zhǔn)確度上都有了較大的提高，測(cè)序成本隨之下降，是商用測(cè)序的主流，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，隨著更新一代測(cè)序設(shè)備的應(yīng)用和普及，測(cè)序成本將繼續(xù)下降，會(huì)利于基因測(cè)序進(jìn)一步發(fā)展；從服務(wù)層面來(lái)看，基因測(cè)序和數(shù)據(jù)分析都是重點(diǎn)，數(shù)據(jù)規(guī)模增大、測(cè)序成本降低、測(cè)序能力得到提升，能夠讓測(cè)序結(jié)果有效轉(zhuǎn)化成醫(yī)生可有效解讀的信息；從應(yīng)用層面來(lái)看，單細(xì)胞測(cè)序、免疫療法都是精準(zhǔn)醫(yī)療應(yīng)用的方向，目前免疫治療方法已在美國(guó)得到較為普遍認(rèn)可的應(yīng)用，在一定程度上可以使延長(zhǎng)患者存活時(shí)間，甚至可以治愈患者。
　　
　根據(jù)艾瑞咨詢發(fā)布《2016年全球二代基因序列行業(yè)投研報(bào)告》預(yù)測(cè)，癌癥的診斷治療應(yīng)用將是基因測(cè)序最具潛力的應(yīng)用市場(chǎng)。
　　
　據(jù)梁晗介紹，在美國(guó)，已經(jīng)有不少機(jī)構(gòu)已經(jīng)實(shí)施了對(duì)部分癌癥類型的精準(zhǔn)治療，比如MD安德森癌癥中心能夠根據(jù)患者的驅(qū)動(dòng)基因、致病基底，針對(duì)非小型細(xì)胞肺癌、黑色素瘤等多種癌癥類型進(jìn)行了明確的匹配。“然而，并不是所有的患者、癌癥類型都有明確的驅(qū)動(dòng)基因。但是這個(gè)比例在不斷擴(kuò)大。為此，我們也不斷在努力。”
　　
　那么，對(duì)于“按基因匹配癌癥療法變得像輸血匹配血型那樣標(biāo)準(zhǔn)化”，我們還要期待多久？梁晗給出了答案：“在‘登月計(jì)劃’提出時(shí)，MD安德森癌癥中心對(duì)癌癥的精準(zhǔn)醫(yī)療實(shí)施也有預(yù)期。我們希望在未來(lái)十年之內(nèi)，大幅度擴(kuò)大匹配精準(zhǔn)醫(yī)療手段的癌癥范圍，使癌癥患者的存活期得到更大提升。”