中华医学会主办。
文章信息
- 杨瑞馥
- 精准预防医学:以大数据为基础精准医学的可预期目标
- 中华预防医学杂志, 2015,49(12)
- http://dx.doi.org/10.3760/cma.j.issn.0253-9624.2015.12.001
- 引用本文:
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文章历史
- 投稿日期: 2015-08-21
2015年1月美国总统奥巴马在国情咨文中,正式宣布精准医学(precision medicine)计划,他希望"使我们更接近治愈癌症和糖尿病等疾病,使我们所有人获得个体基因信息,从而保护自己和家人的健康"。之后,《自然》和《科学》等杂志相继评论与报道了精准医学的问题[
精准医学源于个体化医学(personalized medicine),早在2008年就提出了精准用药的概念[
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图1精准医学的现状与未来 |
一、基因筛查:精准预防的基础 核酸测序技术的发展已经能够支撑其常规临床应用,目前,国家卫生计生委批准用于临床检测的项目包括遗传病诊断、产前筛查与诊断、植入前胚胎遗传学诊断和肿瘤诊断与治疗。就目前的技术发展水平来看,用高通量测序对胎儿染色体非整倍体异常筛查的技术成熟度较高。2015年1月,国家卫生计生委妇幼保健服务司发布第一批产前诊断试点单位,同时发布了《高通量基因测序产前筛查与诊断技术规范(试行)》,规定了高通量基因测序产前筛查在临床上的适用范围(目标疾病为常见胎儿染色体非整倍体异常,即21三体综合征、18三体综合征、13三体综合征)、临床服务流程及临床质量控制。另外,还给出了高通量基因测序产前筛查与诊断知情同意书、临床申请单及临床报告单的参考模板,为试点单位开展高通量基因测序产前筛查与诊断提供了详细的指导。
听力损失(障碍)是儿童常见疾患,也是我国第二大出生缺陷疾病,占我国残疾人口的1/3。重症听力损失在新生儿中发生率可高达0.1%。导致听力损失原因很多,约2/3是遗传因素所致,多数为单基因遗传病。目前已经发现160多个与遗传性听力损失相关的位点,其中90多个位点是常染色体隐性遗传,60多个是常染色体显性遗传[
2013年,好莱坞知名女星安吉丽娜·朱莉(Angelina Jolie)宣布在DNA测序后发现她携带与乳腺癌和卵巢癌相关的BRCA1基因突变,加之其相关癌症家族史,所以,预防地切除了双侧乳腺,这一消息将基因组测序与医学决策的讨论推向了高峰[
二、标识基因筛查:精准诊断的先锋 目前,临床诊断主要依赖于表型特征,如症状、体征、物理和生物化学检查等,而精准医学的诊断是依赖于基因型的疾病分类系统。因此,从表型诊断到基因型诊断的转变就是精准医学发展的首要目标[
诊断大肠癌Septin 9甲基化位点的发现是一个较成功的标识基因鉴定的案例。大肠癌早期筛查包括便潜血检查、CT、内窥镜检查、癌胚抗原检测和血液循环DNA检测等,其中以血液中Septin 9甲基化标识基因筛查的特异性最强[
三、伴随诊断:精准医疗的依据 伴随诊断(companion diagnostics,CDx)是一种与特殊药物相关联的体外诊断技术,目前美国FDA的定义中包括治疗诊断学(theranostics)和监测试验(monitoring test),不包括筛查与检测、预后和复发检测技术等,因为它们与药物选择无直接关系[
四、人体微生物群落:一个被精准医学忽视的"器官" 人体皮肤表面、口腔、肠道等部位栖息着大量微生物,包括细菌、真菌、寄生虫和病毒等。数量是人体细胞的10倍,编码的基因是人体的100倍。现在越来越多的证据表明,人体微生物群落与健康密切相关。肠道菌群紊乱与糖尿病、心血管疾病、消化道疾病、肿瘤、精神类疾病、骨疾病、衰老等息息相关[
精准医学虽然不是什么新概念,但必定成为医学的热门领域。如何借助东风,发展精准预防医学是我们必须要考虑的问题。首先,需要一个学科交叉的专家团队,深入探讨如何将精准医学成果转化到预防医学领域;其次,需要找准切入点,对一类疾病或健康问题,开展系统的研究,做出一个成功转化的范例,以促进精准预防医学的发展;第三,人体微生物群落的调节是发展精准预防医学的重要突破口,而这个领域恰恰是精准医学忽视的领域,因此,开展慢性病微生物组研究,并发展相应的诊断、预防和治疗措施将是实现精准预防医学的重要机遇;第四,数字化预防医学的发展是精准预防医学发展的基础,因此,集成各种信息,按照预防医学思路整合数据将是精准预防医学发展的必由之路。
目前,精准医学仍处于发展早期,大量组学和临床数据尚未系统地有机整合,因此,实现系统的个体化治疗目标仍有距离。随着组学数据与临床数据的有机整合,能够实现高危人群的精确分类,进而能够制定出针对性的群体预防、诊断和治疗的策略。
[2]KohaneIS, HEALTH CARE POLICY.Ten things we have to do to achieve precision medicine[J].Science,2015, 349(6243): 37–38.
[3]LanderES.Cutting the Gordian helix--regulating genomic testing in the era of precision medicine[J].N Engl J Med, 2015, 372(13):1185–1186.
[4]McCarthyM.Obama promises to defend health law and promote "precision medicine"[J].BMJ, 2015, 350:h385.
[5]ReardonS.Precision-medicine plan raises hopes[J].Nature, 2015, 517(7536):540.
[6]AVMA Group Health and Life Insurance Trust.Getting the right drug at the right dosage.Personalized medicine brings precision to drug treatment[J].J Am Vet Med Assoc,2008, 233(8):1212–1213.
[7]O'ConnorCM.Precision and predictive medicine: lessons learned from our oncology colleagues[J].JACC Heart Fail, 2014, 2(6):671.
[8]CooteJH, JoynerMJ.Is precision medicine the route to a healthy world?[J].Lancet,2015, 385(9978):1617.
[9]LuY, ZhouX, JinZ, et al.Resolving the genetic heterogeneity of prelingual hearing loss within one family:Performance comparison and application of two targeted next generation sequencing approaches[J].J Hum Genet,2014, 59(11): 599–607.
[10]LiCX, PanQ, GuoYG, et al.Construction of a multiplex allele-specific PCR-based universal array(ASPUA)and its application to hearing loss screening[J].Hum Mutat,2008, 29(2):306–314.
[11]ZhangG, LiC, LuY, et al.Validation of a mobile phone-assisted microarray decoding platform for signal-enhanced mutation detection[J].Biosens Bioelectron, 2011, 26(12):4708–4714.
[12]BhattiJ, RedelmeierDA.Angelina Jolie and medical decision science[J].Med Decis Making,2015, 35(1):4–5.
[13]YuH, ZhangVW.Precision Medicine for Continuing Phenotype Expansion of Human Genetic Diseases[J].Biomed Res Int,2015(2015):745043.
[14]RobinsonPN.Deep phenotyping for precision medicine[J]. Hum Mutat,2012, 33(5):777–780.
[15]GuoY, ContiDV, WangK.Enlight:web-based integration of GWAS results with biological annotations[J].Bioinformatics, 2015, 31(2):275–276.
[16]GrützmannR, MolnarB, PilarskyC, et al.Sensitive detection of colorectal cancer in peripheral blood by septin 9 DNA methylation assay[J].PLoS One,2008, 3(11):e3759.
[17]SuXL, WangYF, LiSJ, et al.High methylation of the SEPT9 gene in Chinese colorectal cancer patients[J].Genet Mol Res, 2014, 13(2):2513–2520.
[18]WarrenJD, XiongW, BunkerAM, et al.Septin 9 methylated DNA is a sensitive and specific blood test for colorectal cancer[J].BMC Med,2011(9):133.
[19]XuX, WangZ, ZhangX.The human microbiota associated with overall health[J].Crit Rev Biotechnol,2015, 35(1): 129–140.
[20]YipLY, ChanEC.Investigation of Host-Gut Microbiota Modulation of Therapeutic Outcome[J].Drug Metab Dispos, 2015, 43(10):1619–1631.