精准医疗：超越转折点

尽管医疗卫生和临床效果存在显著而持续的不均衡，但是毫无疑问上个世纪我们对形成生物过程的机制有了更深入的了解，而且将这些知识应用到医学中已经在很大程度上提高了了人类的健康水平并延长了人类的寿命。在21世纪早期的今天综合利用科学技术和医疗技术已经创造了跨越式前进的机会，让每个患者都可以有个性化的医疗卫生决策。

现在生物医学正处于稳定发展和加速变革之间的转折点。第一条曲线描绘的是生物医学科学家的增量过程，这一过程的实现是通过简单地重复方法以及诊断中临床医师的进步以及在治疗中周期性参考患者病史、进行理学检查、观察征兆和症状，通过个人专业知识和经验为统计学定义的群组指定风险因素来实现。

我们认为第二条曲线将由精准医疗来定义，科学家、临床医师、社会和行为研究者以及患者共同形成并利用庞大的数据网络访问、聚集、整合并分析来自巨大的患者人群、健康人群和试验生物体的信息，确定正常和疾病过程的机制，为每个个体提供精准的健康建议、诊断和治疗方案。

图1. 优秀的单层医疗卫生方案。现在的医疗卫生方案正处于一个稳步发展和转变并加速发展的转折点。在生物医学、健康和医疗卫生研究中，我们正处于转折点，稳步向精准医疗发展。但是谷歌地图将运输、土地利用和其他数据层面联系起来，精准医疗旨在整合并使用来自生物医学研究、临床实践、社会/行为研究和参与者贡献的观察数据，进而制定更好的诊断、治疗和预防策略。

稳步向精准发展

人类不是由基因组固定连接起来的。相反，我们对内部和外部信号的感受和反应，复杂的成因和反应的综合结果构成了人的总体健康状态以及疾病发作和发展过程。了解人类基因组耗资甚巨，但是给了人们灵感和希望，因此断定无论精准医疗多么强大和经济，离真正了解人体生理学和病理生理学还很遥远。必须涉及、校正并整合其他诸如分子、发育、生理、社会和环境等因素来精准、可控地了解每个个体的疾病和健康状态以及发病机理。

2011年美国国家科学院（NAS）报告了题为“迈向精准医疗：建立生物医学研究知识网络”的文章，文章利用谷歌地图的例子类比了在综合知识网络中校准和整合多样性数据的价值和必要性。如果我们想要了解人类健康和疾病的复杂性，我们就要这样做。

NAS的报告为精准医疗进行了命名和详细解释。精准医疗并不是一个研究的新领域或附属专业，相反它是一个跨越生物医学研究和临床实践谱系整合数据获得知识的方法。它是一个有效的估算平台，通过从根本上改变我们进行生物学研究和患者护理的方法，组织、整合并有理化相关信息。这一方法的成功取决于世界范围内相关个人和团体的协作，包括患者和健康人群，这些人群确信他们的努力能发挥作用，同时让自己以及子孙获益。美国总统奥巴马在2015年首创精准医疗的概念，并希望他对这一复杂任务的发声能有助于创建一个有数百万市民人群参与，由大量现有患者人群组成的庞大群体，分享他们的健康数据，促进精准医疗发展，同时保护市民的个人隐私和安全。

建立知识网络

NAS报告出版4年后，工作以不同的力度在不同的数据层面进行，这些数据层面涉及癌症基因图谱、电子健康档案的临床数据交流等，数据不断增值，通过元基因组分析，了解人类体内和表面微生物群落的多样性和复杂性。当然，随着时间的过去对数据层面相关性、模式和关系的认识以及进步比较缓慢，对从日常生活过程和正常护理过程采集的健康数据的校正工作进展也比较缓慢。对这些联系的定义需要设计更深入的研究来加深理解，让我们越过转折点，扩大数据采集范围来得到新的知识。这一工作可能需要数十年，需要持续的努力、有效的协作和广泛的支持。

例如2015年4月加利福尼亚州州长杰瑞•布朗发表了加利福尼亚州促进精准医疗发展的倡议，这一倡议提供了资金，促进了相关个人和团体参与并贡献资源。协作团队正在设计并出台示范项目，利用该州多样的人口统计资料，雄厚的智力资源和充满活力的创业文化证明精准医疗的力量并促进其应用。

当注视如此庞大的且令人畏惧的挑战如精准医疗时，我们可能会因微软创始人比尔•盖茨的“大多数人高估他们能在一年内能做的事而低估他们在十年内能做的事”名言而鼓起精神。精准医疗发展的初期趋势面临的困难可能还是令人生畏，但是存在关键的补救措施：不需要构建完整的知识网络证明其对我们加深对多样化自然史、疾病机制的认识有促进作用，关键是对人类健康新知识的影响。个体的成功来源于在用于质询疾病机制或对报告疗法决策能产生实际影响的传统数据层中增加一个单独的新数据层。实际上，数据进一步融合就能揭示完整的图像。在位于旧金山的加州大学，精准医疗是我们一切工作的中心，大量的试点项目正在进行，涉及基础、临床和社会行为学研究以及疾病预防研究（表1）。我们最初的知识网络源于肿瘤学/癌症和神经科学/神经系统疾病，正在向其他学科和疾病领域扩展。我们的努力尽管处于早期阶段，但是已经产生了有价值的理解并加强了认知，我们已经进入了生命科学、研究、健康和医疗卫生变革式发展的时代。

前景

精准医疗是一个大胆的方法，广泛地将生物医学科学、自然科学和工程研究的努力和进步与健康和护理整合到一起。尽管从宏观看来精准医疗异常广大，但是精准医疗可以成功迭代，并且仅仅通过试点研究就能取得进步—其中一些将建立标准并最佳化临床实践，还有一些则可扩展，照亮我们向更大更远的方向努力的道路。个体生物医学团体能够并应该根据自身能力、具有的资源、文化和环境承担不同的试点项目。

NAS“迈向精准治疗”的报告对精准医疗这一国家或国际事业进行了展望，当然这是一个大胆的抱负。但是，即使取得很小的成功，就能证明能从许多数据元素中得到多少深刻见解，这些数据元素中的一部分来源于忙碌的市民，通过数据操作、构建模型和预期测试取得进步，向更复杂的机制以及功能性生理法则和过程更进一步。这些基于知识的证据将促进新的预防、早期诊断、治疗和疾病治愈策略的形成。不仅如此，如果精准医疗能让更多的劳动力更健康；能更好地控制慢性病；能让临床试验更小更快更成功；避免不必要的试验和效果较差的疗法，精准医疗的成本就能下降，降低医疗卫生事业的投入。因此，精准医疗是提高健康水平、减少疾病的新希望，并将广泛影响科学、社会和经济。