个性化与精准医疗
精准医疗是将个人基因、环境与生活习惯差异考虑在内的一种疾病预防与处置的新兴方法,是对疾病和特定患者进行个性化精准医疗的新型医学概念与医疗模式。随着基因测序技术的突飞猛进,越来越多的医疗机构开始提供基因检测服务或者有针对性的基因筛查服务。基因分析结果可以作为临床决策支持的依据。在电子病历等临床信息系统中已经大量积累的临床信息可以作为精准医学研究必备的表型数据来源。按照以患者为中心的原则,将临床信息与基因等组学数据整合起来,将大大促进精准医学和个性化诊疗的发展。但就目前的发展形势来看,精准医疗在未转化为临床治疗的成果之前,还停留在科学研究的阶段。
(一)精准诊断与预防
目前,临床对疾病的分析一般通过影像学、生化指标、生理功能、风险因素的改变进行。这些方法是疾病临床分型的关键,但这种方案存在一定的局限性。将基因组学和临床表现状况相结合,通过蛋白质组学和代谢标志物组学结合疾病危险因素,从而实现疾病的精准分型,将为疾病的诊断和治疗提供精准的保障,对有高患病风险的对象能够实现预测与及早预防。
美国加州大学的研究团队开发出一套运算系统,利用全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)比对现有病例资料库,进行阿尔茨海默病遗传风险评估,运算出包含30种以上阿尔茨海默病相关基因的多基因风险指数(polygenic hazard score,PHS),比单个ApoE4基因预测准确许多。无论是否带有阿尔茨海默致病关键基因,该运算系统皆能预测某个人患阿尔茨海默病的可能性,甚至进一步预估发生年龄以及是否会发生智能急剧衰弱等。
(二)精准医疗
通过基因变异分析,可以指导药物治疗方案。由于基因变异,某些药对有些患者不能发挥作用。比如对冠心病患者进行抗凝治疗,如果事先不知道有相应的基因突变,用药后发现不管用,那反倒会引起血栓的形成。这也是药物基因组学的范畴,即根据基因型来推断药物的疗效和毒副作用。基因变异分析已在心血管疾病治疗中开始应用。
此外,根据基因检测结果,将同一种病患者的不同患病原因区分出来,然后针对病因进行治疗。比如心肌病,已知有43个基因突变能引起肥厚型心肌病。而心肌病还有可能由其他疾病引起,这些由其他疾病导致的心肌病的临床表现与肥厚型心肌病的临床表现差不多。但是,对于这些患者,如果能找到病因,就可以有针对性地用药。即精准医疗可以根据个体的病因,进行有针对性的治疗。这样,就更具有靶向性,目标越明确,疗效就越好,副作用也就越小。
(三)领域展望
对于不同的癌症,多项研究表明可能存在与相应癌症相关的包括特征基因在内的特异生物标志物,其在癌症的预测、诊断和预后方面能够起到一定的作用。在未来,精准医疗研究的关键是验证与癌症相关的生物标志物,并将这些生物标志物作为靶点进行针对性修正。然而,就现阶段的研究工作结果而言,靶向精准医疗依然存在较多的技术难点与理论缺口。另外,利用正常基因替换靶向细胞中的缺陷基因或致病基因等异常基因的基因治疗方案也可能产生优异的治疗效果。
任何疾病都是基因与环境互相作用的结果。罕见病大多由单基因突变导致,比较容易检测。但一些复杂疾病(如冠心病、高血压等)的影响因素比较多,除基因组学技术外,还要结合蛋白质、代谢等多组学数据,并获取患者的表型信息,寻求发现治疗靶点,才有可能实现精准诊断。多组学的大数据整合是实现精准医疗的重要途径。
尽管通过基因等组学数据的分析可以寻找新型的疾病标志物,但该方法还是处于寻找相似性群体的疾病分类分组阶段。要真正实现每一个个体的特异性治疗方案,还需要整合更为隐私的个人生活习惯、生活环境等数据,在这些数据的获取与整合方案方面还需要更为细致的讨论。