二、转化医学

更新于 2026年10月11日 版权声明
二、转化医学

近年来,转化医学越来越受到医学界的重视。转化医学是什么?关注这方面的研究有何意义?如何有效地开展转化医学的研究?这些问题将会是今后若干年医学界关心的热点问题。

(一)转化医学的概念

转化医学(translational medicine)是指倡导实验室与临床研究双向转化的医学研究模式。1992年,《科学》(Science)杂志首次提出“从实验室到病床”(Bench to Bedside)的概念。1994年开始出现“转化型研究”(translational research),1996年,《柳叶刀》(Lancet)杂志首次提出“转化医学”这一概念。2003年,时任美国国立卫生研究院(NIH)院长的瑞尔霍尼(Elias A.Zerhouni)明确提出,转化医学的核心是要将医学生物学基础研究成果迅速有效地转化为可在临床实际应用的理论、技术、方法和药物。2009年,美国科学促进会(AAAS)创办了《科学转化医学》(Science Translational Medicine)杂志,这是转化医学领域最权威的期刊之一。

转化医学既是新的概念,又是实际推动医学发展、药物研发和健康促进的引擎。转化医学的目的是打破基础医学与临床医学、预防医学、药物研发和健康促进之间的人为屏障,建立彼此之间的直接联系,缩短从实验室到病床的过程,将基础研究获得的成果快速转化为临床应用(新的预防、诊断和治疗方法)、人群预警、药物研发和健康保障,使患者和人民健康更快地直接受益于科技发展。同时,临床上出现的问题又能及时反馈到实验室,进行更深入的研究,推动医学可持续发展。

(二)转化医学研究的背景

1. 基础研究与解决临床问题之间脱节

随着科学技术的发展,人们在解决人类健康问题上取得了很大的进步,但科研领域人力、物力的投入与解决人类健康问题之间并不对应,投入大产出少。2003—2006年,美国国立卫生研究院(NIH)投入15亿美元用于基因治疗研究,这项巨额投资换来了25000篇研究论文,但是,要把这项技术运用到临床治疗之中还有很长的路要走。就肿瘤来说,分子机制研究进步很快,但实体瘤患者的长期生存率并未得到明显提高,生存率的提高主要依赖于肿瘤的早诊和早治。比如,在1976—2000年的25年间,肺癌5年生存率仅提高25%(从12%提高到15%),结肠癌5年生存率提高28%(从50%提高到64%)。近40年来,美国动用2000多亿美元的科研经费和大量的人力用于肿瘤的研究,发表了与肿瘤相关的研究论文156万篇。1986年诺贝尔奖得主雷纳托·杜尔贝科(Renato Dulbecco),在《科学》(Science)杂志上撰文,认为对肿瘤等重大疾病通过零打碎敲的研究是解决不了问题的,要治愈人类重大疾病,必须通过破译基因组后才能实现。经过4年多的论战,美国终于在1990年10月启动人类基因组计划(HGP),于2003年4月完成人类基因组测序。但是,测序完成后人们期望了解自身秘密的愿望并没有实现,而只是在了解人类自身的道路上迈出了第一步。很显然,生物体是一个复杂体,基础科学研究与实际应用脱节明显存在,两者之间建有“篱笆”。如何拆除这种篱笆,促进基础研究与临床应用之间的结合是人们关注的焦点。

2. 疾病谱的改变使医疗成本大大增加

由于工业化以及生活方式的改变,疾病谱在不同的国家有很大差异。发达国家的疾病谱以慢性病为主,发展中国家的疾病谱以传染性疾病和营养缺乏病占主导。即使像我国这样的发展中国家,随着经济的快速发展,疾病谱以急性病为主逐步转变为以慢性病为主,兼有发达国家和发展中国家两种疾病谱的特征。随着人类寿命的延长及慢性病发病率的上升,医疗资源的消耗也在不断增加,医疗费用的负担越来越沉重。因此,疾病的预防和早期干预是一个重要课题。传统的单因素研究方法已无法满足这些慢性病的防治需要。慢性病的防治需要包括基础、临床等多学科的合作研究,采用多因素模型的研究方法。由于遗传背景的差异以及疾病的特异性,对同样的疾病采用同样的方法进行治疗所取得的疗效和产生的副作用可能完全不一样,因此,基于分子分型的个体化治疗需求被明确地提出来了。

3. 基础科学研究积累的大量数据需要解析

基因组学、蛋白质组学、代谢组学等各种组学的发展积累了大量的数据。如果不能有效解析和利用这些数据,它们就是一堆垃圾。如何将大量的数据转化为解决医疗问题的有用信息是迫在眉睫需要解决的难题。这个难题的破解需要生命科学、数学、计算机科学和医学领域的专家开展有效合作,进行跨领域、跨学科的多学科交叉研究。科学研究从微观走向宏观,以整合研究为特征的系统生物学时代的到来,为改变医学研究模式提出了迫切需求。

4. 基础研究、药物开发和医学实践需要整合(https://www.daowen.com)

近年来,人们的预期寿命有了较大延长,生活质量有了明显提高,这是事实。但是,传统的基础研究、药物开发和医学实践分离的局面浪费了大量的医疗资源,而且解决问题的效率不高。尽管医疗费用成倍上涨,医学的根本性问题并未得到有效解决。如何以患者需求为导向,开展医学科学实践,这是转化医学的根本目的。通过基础研究、药物开发和医学实践的紧密结合,提高解决医学重大问题的效率,是解决医学根本性问题的有效途径。

(三)转化医学研究的内容

转化医学是生物医学发展特别是基因组学、蛋白质组学以及生物信息学发展的时代产物。转化医学的中心环节是生物标志物的研究,包括开发和利用各种组学方法以及分子生物学数据库,筛选各种生物标志物,用于疾病危险度估计、疾病诊断与分型、治疗反应和预后评估,以及治疗方法和新药物的开发。转化研究将通过以下三个方面推动21世纪“3P”(Predictive,Prognostic and Personalized medicine)医学的发展。

1. 分子标志物的鉴定和应用

基于各种组学方法筛选出早期诊断疾病、预测疾病(个体疾病敏感性预测)、判断药物疗效和评估患者预后的生物标志物及药物靶标。靶标的确立,有助于有针对性地探索新的药物和治疗方法,提高药物筛选的成功率,并缩短药物研究从实验到临床应用阶段的时间,提高研究效率。这些标志物的开发应用,将对疾病预防、诊断及治疗发挥有效的指导作用,与此相关联的产品开发将会是一个很大的产业。

2. 基于分子分型的个体化治疗

恶性肿瘤、心脑血管病和糖尿病等大多数慢性病是多病因疾病,其发病机制复杂、疾病异质性很大。因此,对这些疾病不能采用单一方法(同一药物、相同剂量)来进行疾病诊治。一种尺度适合所有人的医疗时代已经过去。基于患者的遗传、分子生物学特征和疾病基本特征进行分子分型,以此为基础实施个体化的治疗是现代医学的目标。实施个体化的医疗,可以合理选择治疗方法和药物(包括剂量),达到有效、经济和最小的副作用的目的。分子医学(molecular medicine)和个体化医学(personalized medicine)都是转化医学研究产生的结果。

3. 疾病治疗反应和预后的评估与预测

由于遗传、营养、免疫等因素的差别,同一种疾病的患者,对同一种治疗方法或同一种药物的效果和预后可表现出较大的差异。在分子生物学研究的基础上,我们可以利用经过评估有效的生物标志物,比如,患者的基因分型、生化各种表型指标等,对患者药物敏感性和预后进行预测,选择敏感的药物和适当的剂量,以提高疗效和改善预后。通过临床与实验室关联性研究,找出规律,阐明疾病的发生发展机制,以循证医学的原则实施医疗工作。

(四)转化医学研究的途径

要真正实现转化医学的目的,需要经历较长的时间。事实上,转化医学强调的是理念的转变。因此,需要提高人们对转化医学研究重要性的认识。第一,要做好宣传,促使人们真正转变观念,以转化医学的理念来指导医学科学研究和临床治疗工作。第二,要整合资源,建立整合患者的危险因素、临床诊治、生存和预后等临床组学数据库资料,以及具有完整的患者生物标本的、开放式的疾病转化研究平台。利用这一研究平台,能够把实验室和运用生物信息学技术发现的生物标志物进行快速鉴定和评估,以真正实现转化医学的目的。恶性肿瘤等复杂疾病的防治研究,需要整合生物技术、计算数学、生物信息学、计算机科学和临床医学等多学科交叉研究,才能揭示环境、生活方式、遗传等因素对癌症发生的相互作用。没有多学科专家合作就没有转化医学的真正实现。第三,要政策引导,国家各种研究基金和药物开发项目的实施原则要有利于贯彻转化医学的理念。中国是人口大国,同时也是疾病资源大国。如果将这些资源优势转化为对患者服务的优势,那么,转化医学的成果必将成为解决中国人民健康问题的有效方法。

↑上一章 ↓下一章
关注公众号获取验证码
复制内容需要验证码(7.99元/天)