精准医学的再思考
郑洁1李维12
[摘要] 精准医学作为一个新兴领域，已经带来了意想不到的成功,并从专业和社会方面获得高度注意，作为一个新的途径来改善患者的治疗和预后。本文剖析了美国“精准医学计划”提出的背景及动因,并阐述精准医学理念的起源，发展热点，治疗的有效性，以及在我国发展精准医学的思考与启示。
[ 关键词] 精准医学;个性化医疗
[中图分类号]R199
Rethinking of Precision Medicine Zheng Jie,Li Wei.Peking Univer-sity Health Science Liberary,Beijing 100191,China
[Abstract]:Precision medicine, as a new medical model, has been un-expected successful, and caught a high degree of attention from the professional and social aspects, and been a new way to improve the patient's treatment and prognosis. This paper has analyzed the back-ground and motivation of the "precise medical plan" in the United States, and expound the origin, development, the effectiveness of treatment,and the thinking and the future development of precision medicine in our country.
[Key Words]:Precision medicine; personalized medicine
1 精准医学的起源与背景
1.1 精准医学的起源
精准医学（Precision Medicine）是一个生物医学医疗保健战略，对患者进行个性化诊断,医疗决策,药物,治疗及预后，从而改善生活质量。美国总统巴拉克?奥巴马(Barack Obama)在1月20日的国情咨文中,2015年宣布启动一个新的精准医学倡议,“我发起一项新的精准医学计划使我们更接近治愈癌症和糖尿病等疾病,给我们所有人获得个性化的信息，使我们自己和我们的家人基金项目：北京大学医学部横向合作科研基金项目（项目编号20150404）
1北京大学医学图书馆北京 100191
2北京大学医学信息咨询中心北京 100191
通讯作者：李维副研究馆员 lwlwlw6699@https://www.doczj.com/doc/094903112.html,
更加健康。”[1]精准医学,又称为“个性化医疗”,是一种医疗模式。在这个模
式中,是以个人基因组信息为基础,结合蛋白质组、代谢组等相关内环境信息,
为患者量身设计出最佳治疗方案,以期达到治疗效果最大化和副作用最小化的
一种定制医疗模式。该模式从对“症”下药改变为对“人”下药,贯穿于疾病
预防、分析、诊断、治疗的各个阶段。
最早的个性化医疗理念的提出和实施,归功于医学领域的基因组学的突破。1999 年 12 月初,英国的《Nature》杂志刊登了 Dunham 等216 位科学家联合
署名的人 22 号染色体 DNA 序列的学术论文。它是人类基因组计划实施以
来,在 DNA 大规模测序上的一项突破性进展,是最终完成人类全基因组序列测
定的一个重要里程碑。由此,关于结合个体的基因信息进行诊断和治疗的成功
案例逐渐增多。 1997 年,《Nature Biotechnology》载文称,基因组学的进展
为“新一代个性化医疗”打下基础。自此,“个性化医疗”成为人类畅想医
疗模式从“对症下药”进入根据个体差异“量身定做”预测、诊断和治疗的方式。这个转变主要得力于基因组学、信息技术发展以及对用户进行的医疗服务
和产品营销。
2001 年召开的上海国际生物技术和医药研讨会上,中国军事医学科学院王
升启教授描述了医学发展的美妙前景:每个患者都有一张“基因卡”,医生刷卡
识别信息,对人对症。基因卡的核心技术就是生物基因芯片［2］。
1.2美国提出“精准医学计划”背景解析
美国医学界在2011年首次提出了“精准医学”的概念。美国财政预算计
划在2016年拨付给美国国立卫生研究院（NIH）、美国食品药品监督管理局（FDA）、美国国家医疗信息技术协调办公室（ONC）等机构共2.15亿美元用
于资助这方面的科学研究与创新发展。奥巴马“精准医疗”计划的第一步是希
望招募100万名志愿者进行基因组测序。
说到精准医疗就必须提到上世纪90年代初启动的人类基因组计划，这个
耗时长达10年之久、花费10亿美元、由来自全世界16个国家科学家共同完
成的庞大科学项目，起因是为了攻克癌症，而其最伟大的成果在于开启了测序
技术研究的序幕。虽然耗时10年、耗资逾30亿美元，但奥巴马认为高投入是
值得的，“在人类基因图谱的研究中，我们每投入一美元，都获得了140美元
的回报。”从人类基因组计划到肿瘤基因组计划等多个大型基因组研究计划，
再到这次的精准医疗计划，美国在按照既定目标一步一步向“精准医疗”迈进。
基因组学的发展为现代医学走向精准医疗之路提供了基础。“对于传统医疗、现代医疗而言，以基因组学为特征的精准医疗可以被称作医疗的一次革命，是医疗的3.0版。”
奥巴马此次提出“精准医学计划”的背景, 主要有政治、经济、科技三
方面的驱动因素。近几年来,美国医疗费用急剧增长,医疗资源浪费和过度医
疗的现象严重,使美国医改陷入困境,奥巴马亟需采取措施扭转“医改失败”
对公共健康造成的不利影响。“精准医学计划”正是在这样一个背景下出台的。这一计划将造就新的经济生长点,该计划的实施很大程度上是依赖于二代
基因测序技术的发展。目前认为,二代基因测序的全球市场规模为 200 亿美元,并将极大带动药品研发和肿瘤诊断和个性化临床应用,其快速发展的市场
规模难以估计。
美国国立卫生研究院(NIH)院长弗朗西斯·柯林斯,2015 年 3 月 4 日在
新英格兰医学杂志就“精准医学计划”发表评述文章指出,精准医学并不是一
个全新的概念,实质就是“个性化医疗”(personalized medicine)。精准医疗
由个性化医疗的概念进化而来。但个性化医疗所关注的疾病治疗和预防的核心
并不完全正确，例如，只关注个体情况。事实上，当前的药物越来越趋向于精
确面向患有特定疾病的大量患者中少量特定人群，这部分人群有相同的分子问
题（患有相同的疾病），同时在分子层面子问题上也保持一致。
1.3 精准医学发展的基础与条件
精准医疗由个性化医疗的概念进化而来。精准医学的基础是药物基因组学(pharmacogenomics)的发展。从广义的角度看,个体化医疗包含6维概念,即疾
病(D1)、环境(D2),基因(D3)、药物治疗(D4)、医疗保健(D5)和信息(D6)。首先,疾病发展、环境 (微生物)和基因表达整合成了一个概念性个体化空间。上
述个体化医疗包含的6维概念之间存在相互联系和相互影响,如针对某个体的
医疗保健(D5)服务,若要明确其是否可能是一个HIV病毒感染者,首先涉及到
疾病(D1)和环境(D2),然后考虑在应用阿巴卡韦(abacavir, 抗病毒药;D1,D4)
治疗前是否应该进行主要组织相容陛抗原复合物(MHC)分型(D1,D3), 最后还
要考虑是否提供相应的信息指南(D6)。不难看出,个体化医疗保健涉及一个相
互联系的6维概念网络空间［3］。
新的疗法应该是改变患者异常的基因融合和突变，甲基化，乙酰化作用，
畸变和变异，或者蛋白过度表达。精准医学可用于创建更新奇、更安全的疗法，基于人类遗传学和基因组学、下一代基因测序，信号路径方面，基因交互和网络，分子的监管和控制，或功能机制［4］。精准医学的新意体现在生物医学新技
术对许多疾病有更深入的理解。药物研发成本大幅增加，导致制药公司关注少
见的疾病。同时，基因组测序成本的显著降低促进了许多新的罕见的遗传性疾病。这些进步为精准医学新模式提供了必要和充分条件［5］。
生物技术尤其是基因测序技术的飞速发展,为精准医学的发展创造了条件。目前,基因诊断和治疗的技术都取得了很大突破。根据基因测序所进行的个性
化诊断,目标是把 DNA 序列与疾病或者体征联系起来。一方面要求 DNA 测
序要更快更准确,成本足够低;另一方面要求找到生物信息和疾病的联系。目前
最先进的测序仪已经实现了高通量测序,使一个全基因组得到快速测序,且成本
已经降至 1000 美元,价格的大幅下降使这一技术的大范围临床应用成为可能。许多基因突变和疾病的相关性研究已取得突破,并且表明了人类的很多疾病都
直接或者间接与基因有关。
2 精准医学的有效性
2.1 国外精准医学有效性的案例
世界上第一个正式被批准用于基因治疗的病例是先天性腺苷脱氨（ADA）
缺乏症。1990年9月美国Blaese博士成功将正常人的ADA基因植入ADA缺乏
症病人的淋巴结内，完成了首例基因治疗。到现在为止，能够通过基因治疗的
遗传疾病还不足百种，包括腺苷脱氨酶（ADA）和嘌呤核苷磷酸化酶（PNP）缺
乏症、珠蛋白生成障碍性贫血和血红蛋白病、血友病和其它血浆蛋白缺乏症、
笨丙酮尿症和其它先天性代谢缺陷病等一些隐形遗传的单基因遗传病。目前个
性化医疗在临床的实际应用领域涉及肿瘤、糖尿病、高血压、白血病、妇幼健康、部分传染病等［6］。
国外已经有一些成功的精准医疗的例子,即药厂为其新药研发“伴侣诊断
试剂”。比如,乳腺癌化疗药物Herceptin（商品名:赫赛汀，又称Trastuzumab,Genentech Inc.研制生产）就是一个具有代表性的成功范例。赫
赛汀是一个利用基因工程技术研发的人源单克隆抗体,它的研制是基于人表皮
细胞生长因子受体蛋白2 (HER-2/neu)的发现。Herceptin作用于乳腺癌细胞
的HER2/neu,从而干扰癌细胞的生物学进程,最终致其死亡。Herceptin仅适宜
于HER.2/neu过度表达(免疫组化3+,或者荧光原位杂交FISH阳性)的乳腺癌患者,因此,HER-2/neu表达水平的检测结果是临床医生制定治疗方案的重要依据。还有抗癌药甲磺酸伊玛替尼(Imatinib mesylate,商品名:Gleevac,诺华研发
生产)和Rituximab(商品名:Rituxan,Genentech Inc.研制生产)都是循着“个
性化医疗”的思路研发成功的。Gleevac是蛋白酪氨酸激酶的抑制剂,它通过抑bcr-abl酪氨酸激酶来达到治疗慢性骨髓型白血病。Rituxan则是用于治疗
CD20阳性的B细胞非霍奇金淋巴瘤。
下一个前沿会是精准肿瘤学。基因组测序可以用作分子微范围根据其特定
的非正常生物学对肿瘤进行分类。识别和定位肿瘤病变表达的路径方式，而不
是根据肿瘤组织学分类或解剖组织起源，这将是癌症治疗的一个革命。最近的
一项研究中，使用一组标记基因，表明在96%的未确诊原始肿瘤基因组的改变
可以被识别，在85%的情况下它是一个已知的潜在治疗药物。这种方法是否会
延长寿命、提高生活质量尚待确认[7]。
家族性高胆固醇血症就是一个很好的例子，疾病预防控制中心一级推荐家
庭筛查。这种基因占普通人口的0.4%，与早期心肌梗死有关。筛选和基因检测
已被证明是高度有效的识别，是潜在拯救生命的降胆固醇的治疗方法。
Douglas A. Mata等学者研究，精准医学可以大大帮助预防，诊断男性的
健康效益，和治疗前列腺癌（CAP），良性前列腺增生(BPH)，不孕不育(hypogonadism)，性腺功能减退，勃起功能障碍(ED)。例如，精准药物可以促
进前列腺癌靶向特异性抗原筛查和预防高危人群的选择，以及协助鉴定治疗前
列腺增生症的耐药性，是否需要手术。精准医学培训的临床医生也可以让夫妇
知道他们不孕不育的具体原因，绕过精子提取和体外受精，以防止异常的后代。尽管精准医学在性腺机能减退的管理中所扮演的角色还没有被定义,它可以用
来识别相关的生物标记物与个体患者对治疗的反应,这样可以规范适当的治疗。最后，通过确定遗传多态性，调节反应的药物治疗和帮助进一步的心血管疾病
筛查的患者，以改善勃起功能障碍的治疗［8］。
Lujain Alhajji等学者研究个性化医学与情绪障碍Personalized Medicine and Mood Disorders 表明神经影像学研究和某些认知情感领域是新
兴的生物标志物的情绪障碍，可以预测疾病的亚型和响应特定的治疗。医生可
以根据个人基因组以及肿瘤患者的基因谱来制定新的治疗方案。对于乳腺癌、
肺癌、结直肠癌以及黑色素瘤和白血病患者而言，基因检测已成为诊疗、预后
判断不可或缺的一部分。基因检测有助于医生选择合适的治疗方案，同时也有
助于提示患者疾病风险，进而从整体水平提高患者的生存率［9］。此外，还有关
于精准医疗用于肾小球疾病治疗；应用于急救医学的研究报导。
2.2 我国精准医学的发展
在我国,精准医学项目发展尚处于起步阶段。2009年,罗氏诊断(Roche Diagnostics)与山东盖洛病毒学研究所共同合作成立了中国首家“个性化基因
诊断中心”［10］。我国在精准医学领域积累了一定基础。以高发病的诊断为例，程京院士介绍，结核病菌快速诊断、结核耐药、乙肝耐药检测、宫颈癌诊断、
不明原因发热、腹泻以及细菌耐性诊断方面已经走在了世界的前列。
3 关于精准医学的质疑
3.1 科研方面
例如，不了解分子机理或缺乏与某些疾病有关的分子标记。浙江大学药学
院的陈枢青教授认为测序是必要的，但不能把“精准医疗”仅仅理解为测序。
事实上，精准医疗的实质包括两方面，即精准诊断和精准治疗。在精准诊断方面，对人的了解需要深入到基因多态性的层面，而对病的了解则必须深入到体
细胞突变，这些都离不开测序。然而，在形成精准的诊断后，还需要精准的靶
向治疗，比如分子靶向药物、抗体药物和抗体偶联药物等。因此，精准医学包
含很多层面医疗技术的提高，不仅仅是“基因测序”一件事。
已经有“针对性”的治疗,如甲磺酸伊马替尼(格列卫,诺华公司),可过去
的十年里,这是非常有效的针对一种血液癌症称为慢性骨髓性白血病。伊马替
尼精确地把癌细胞作为目标。大部分的基因诊断测试用于确定病人是否受益于
药物伊马替尼等由公司药品的销售。但是测试往往缺乏特异性,部分原因是他
们无法深入一个病人的基因组，研究还不够深刻,由于技术缺陷，病人的遗传
密码还不能阅读,测试技术不够成熟的。
此外，分子诊断实验存在巨大风险。诊断试验估计影响着60%-70%的治疗
决策,却只占到医院成本的5%和医疗保险支出的2%。分子诊断经常被提到是比
传统诊断技术更诱人的市场,因为其有潜力收取更高价格并获得更高利润,然而
由于开发成本、进入医疗保险范围的时间、医疗提供者的采用速度等因素影响,分子诊断业务仍然蕴含着巨大风险。
3.2 经济方面
基因检测的高成本以及定制化医疗方案的高成本。开发精准药物不但面临
着自身诸多挑战，同时也是对国家经济的挑战。以Ivacaftor（商品名：Kalydeco，Vertex制药公司2012年获准上市用于治疗囊性纤维化跨膜转导调
节器（CFTR）基因发生了特定的G551D突变的年龄≥6岁的罕见囊性纤维化（CF）患者。）为例，如果使用该药，每位患者每年的费用约为30万美元。由
于针对不同基因子类型的疾病，药物变得越来越精准，因此受益于该药的人数
也越来越少。其结果就是开发出来的药物越来越有效，但所面对的市场空间
却越来越小，因为患者数量可能只有几千人，甚至是几百人。
与此同时，社会也要接受这样一个现实：那就是每年几万美元，甚至是几
十万美元的医药费将成为很正常的标准。鉴于这些药物给患者和医疗保健系统
所带来的价值，这样的价格也是合情合理的。认为8.4万美元的丙型肝炎药物
费用过高，是因为一些人忽视了它避免肝移植手术所带来的价值，后者通常需
要50多万美元的费用。
与减少治疗程序数量的试验相比,医生更有可能喜欢那些增加治疗程序数
量的试验。比如一项试验能够发现的高风险结肠癌患者概率比现有方法高三倍,它或许非常符合胃肠病医生的利益,因为这项个性化医疗技术能带来收益。
还有很多个性化医疗试验可能是不赔不赚的,这在某种程度上使试验过程不能
顺利开展。
3.3 现行医疗研发体系、治疗体系上的冲突
医疗保险制度和医疗激励更鼓励治疗而不是预防。事实上,根据委员会调
查研究,在10000种已知的疾病中,7000种是认为罕见的,可治疗的只有500种。信息发布的草案委员会援引柯林斯博士的话说,现在需要“大约14年和20亿
美元或更多”开发一种新药和“超过95%的(这样的)药物在开发过程中失败。“所以很多规定草案是面向数据的,与总统的计划一致,它强调协调和改善所有
组件的“发现、开发和交付过程”,是一个不断启动创新的治疗方案［11］。
以下几大原因使保险机构缺乏投资意愿:首先,很难确定哪些试验能真正节省
医疗费用;其次,有关个性化医疗试验的单项花费可能不是很多,但是最后的总
费用可能高得离谱;第三,医疗保险机构担心个性化医疗标准协议难以执行;第
四,个性化医疗试验信息可能会被滥用,尤其在调查和开发的早期阶段,这可能
会对患者造成伤害［12］。
3.4 社会伦理及法律制度障碍
某些潜在疾病患者容易收到歧视，缺乏统一的行业标准规范。这些因素都
在一定程度上制约着个性化医疗走进普通人的生活。基因治疗技术的安全性和
有效性、病人的选择及病人的知情同意、病人信息隐私的保护、医疗保健的费
用以及生命伦理问题等，从基因治疗技术及法律法规两个方面进行伦理对策
的思考,提倡研究者及医生的自律、加强法律法规的完善和建设、从技术角度
提高基因治疗的安全性、发展基因治疗疗效的评估系统、充分的病人知情同意等,以期在伦理的规范和引导下,促进基因治疗健康发展［13］。
但受试者的基因隐私问题并不是绝对的,其绝对性是在“社会效益第一原则”外的情形下而呈现的,当种族性、家庭性等严重致死性遗传病出现时,为
了种族、家庭成员的利益,在与受试者协商,尊重其自主权的前提下,可以向相
关高危人群传递信息,以便提早采取措施与治疗。除此之外,受试者对其基因
信息有权利保密,也同样包含对其基因信息的利用、维护、支配等相关权利。
研究者不得向保险公司、雇主、法庭、学校、收容所、法律实施部门等机构提
供患者基因信息,以造成基因歧视等危害患者利益[14]。
对于社会伦理及法律制度障碍，一方面来自于人们意识的不断提高，另一
方面也需要国家不断完善相关法律法规及监管制度。2014年2月，中国国家食
药监局、国家卫计委联合发出《关于加强临床使用基因测序相关产品和技术管
理的通知》，规定所有基因检测技术、仪器等均需经食品药品监管部门审批注册，并经卫生计生行政部门批准技术准入方可应用。这意味着，在相关的准入
标准、管理规范出台以前，任何医疗机构不得开展基因测序临床应用。国家食
药监局表示，对于临床测序技术的临床使用，国家并不是要“一停了之”，而
是现在该项技术的临床使用面临不少标准缺失，和有待规范的技术、价格、质
量监管、伦理隐私保护等问题，因此监管部门希望通过暂时停止的方式，对行
业进行规范。2014年7月2日，食品药品监管总局首次批准注册第二代基因测
序诊断产品，可对孕周12周以上的高危孕妇进行基因测序，对胎儿染色体非
整倍体疾病21-三体综合征、18-三体综合征和13-三体综合征进行无创产前
检查和辅助诊断。这也意味着基因测序产品的重启。
4 我国精准医学的再思考
精准医疗究竟会使人们在哪些方面获益？第一,进一步提高治疗的有效性。第二,进一步降低不必要的药物的副作用。第三,进一步节约医疗的费用。通过
基因测序技术可以预测未来可能会患有哪些疾病，从而更好地预防；一旦患上
了某种疾病，可以进行早期诊断；诊断后用药的靶向性也更强，病人将得到最
合适的治疗和药物，并在最佳剂量和最小副作用，以及最精准用药时间的前提下用药。疾病的护理和愈后效果也将得到准确的评估和指导。
精准医疗相比传统经验医学有了长足进步，可以通过将精密仪器、生命科学等先进的现代技术与我国优秀的传统经验整合在一起，大大减小临床实践的不确定性，从而在手术中实现“该切的片甲不留，该留的毫厘无损”，在保证精准的同时尽可能将损伤控制到最低。
我国2014年开放了二代DNA 测序试点实验室，开放了无创产前诊断、遗传病、肿瘤等方面的基因组学诊断。造血干细胞移植、基因芯片诊断、免疫细胞治疗等第三类医疗技术临床应用准入审批日前取消。在此之前，国家卫计委、科技部等多次出台政策，并组织生物医药等领域专家对精准医疗、基因测序等开展研究。国家卫计委相关人士透露，精准医疗计划有望列入国家“十三五”科技发展规划。
运用本项目组徐速等人的研究方法[15],对我国学者发表在Pubmed 数据库的研究文献进行热点聚类（图1）得到我国精准医学的5类研究热点。对比本组徐速等人的研究结果（图2），我们可以发现国内外研究方向的相同点和不同点（表1）。
图1 国内研究热点聚类 图2国际研究热点聚类
综上看出我国在非小细胞肺癌筛查、基因组学测序以及基因多态性研究方面与国际上的研究基本方向较为一致，而在新一代测序技术和未来生物标志物方面还有所欠缺。
2015年3月11日，科技部召开国家首次精准医学战略专家会议，并决定在2030年前政府将在精准医疗领域投入600亿元，其中中央财政支付200亿元，企业和地方财政配套400亿元。
精准医学在制定新的诊疗方案、改善治疗方面才刚崭露头角。希望精准医疗使大范围的人群受益，还需要国家支持，民众的共同努力。精准医疗无疑将促进基因组学的发展，新型管理和大数据分析也将加速生物和医学的新发现。精准医学将带来更多的新的治疗策略,药物开发,基因导向治疗。我们迫切需要识别和验证明确疾病机理,或者依赖于遗传实验胚胎学生物标志物监测,开发精确的规则来保护精准医学的应用[16]。精准医疗项目将收集百万的志愿者健康数据，以推动新的治疗方法的发展，并促进基于数据的更精准医疗服务新时代的到来。
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医学大数据重塑整个精准医疗体系医学大数据的架构具有很强的扩展性,在获取人体的基本数据以后,不仅可以构建人体的解剖结构和生理结构,而且可以从分子层面去构建微观模型。例如,基于一些复杂的数学模型,可以从DNA序列推演到mRNA结构,最后构建这段DNA序列表达的蛋白结构。近年来包括医学在内的多种学科不断交叉融合,学术界的交流以及创业公司都在努力推动多种技术的融合。在医学上不仅仅牵涉到临床医学,同时涉及生物学、分子生物学、细胞生物学、化学等等,以及自动化,包括检测、统计、分析、影像等方面都会涉及。当然,数学肯定是最基础的,建立数学模型、复杂的算法都跟数学基础息息相关。新兴的大数据即数据科学,也离不开基础的计算机科学。所以,未来医学是众多学科融合的综合科学,大数据的价值是众多领域量化的数据融合,这就是技术趋势 市场需求是重要驱动 去解决实际临床问题更多依赖于医生的经验,不论是生理层面还是分子层面许多都还没有被完全的量化,而是记录在医生的经验当中。医院也已经采集到很多数据,存放在不同的计算机系统中,但是基本以数据孤岛的形式存在,并没有被充分利用和挖掘,而这些其实就是做基础研究最重要的数据 医学大数据发展有三大价值驱动力,首先是生活质量的提高,人们对生命质量或者是健康质量的不断追求和高标准的要求,其次是在高品质生命健康需求下促使成的生命科学技术的进步,最后是基于生命科学技术进步的临床手段不断丰富,临床治疗质量不断提高,这就是整个医学大数据价值驱动的核心。此外,巨大的患者人体组织器官替换的市场需求也是重要的驱动因素 整个再生医学行业的大背景是全球每年大概有8000多万的各种组织器官的需求,包括脏器器官、软骨、胰、颅颌面、眼膜等,目前只能通过捐献满足,而捐献所
实现精准医疗的五大环节 十个月前，新泽西的一位76岁尿道癌患者在经过多年的传统治疗，包括手术、化学疗法和放射疗法均失败后，发展为尿道癌晚期。基因测序数据显示，这位患者的HER2基因拷贝量异常增多。据此，医生们在治疗方案中加入一种此前通常用于转移性乳腺癌的药物：针对HER2基因变异的注射用曲妥珠单抗（Herceptin），治疗一段时间后，患者病情得到明显改善。这只是精准医疗应用的一个小案例。由于肿瘤细胞的获得性突变会加速更多突变的发生和积累，因此导致肿瘤并不是单一的细胞群体，而是由相对混杂的亚克隆细胞群组成的。传统治疗方案对晚期和复发肿瘤往往束手无策，因为晚期肿瘤含有的突变更复杂，新突变的发生和积累可能更为迅速，而且复发的肿瘤往往具有耐药性。而精准医疗依据分子生物学基础定义疾病亚型，为每位患者设计个体化治疗方案，在分子水平提供更精确的诊断和治疗。2015年，“精准医疗”随着奥巴马的宣言一跃成为年度热词。那么，精准医疗的实现目前还面临哪些关键环节的挑战呢？ 1. 临床及生物信息整合精准医学的基本思想应是将临 床信息、患者表型与基因蛋白谱进行整合，从而为患者量身制定精准诊断、预后及治疗策略。基于大规模组学数据和临床医学信息的整合需求，临床信息和信息学是精准医学发展
的重中之重。患者信息表型的精确性对精准医学的实施至关重要。将描述性的患者信息表型与大规模的组学数字化信息进行整合是精准医学的关键之一。目前急需制定患者信息的管理系统、标准、计算程序/软件、分析系统以及相关政策。自2012年国际千人基因组计划1092个人类基因数据和人类遗传变异图谱的发表和2013年英国首相卡梅伦宣布实施十万人基因组计划，肿瘤基因图谱（TCGA），DNA 元件百科全书（ENCODE），以及人类蛋白质组计划（HPP）也将开始或已在进行中。将临床描述性信息转化为数字化临床信息学，还有许多工作要做。例如，将数字评分系统与慢性阻塞性肺疾病患者的基因谱或蛋白质谱相关联，从而监测疾病特异性、级别特异性、严重程度特异性的标志物和网络动态变化。对临床医师而言，点击任意临床表型能同时找到与之相关的基因或蛋白信息，并通过这种方式指出疾病分子机制，治疗敏感性，耐药性，潜在监测系统，推测预后等，是相当令人兴奋和有意义的事情。然而，最具挑战性的难题之一是如何创建可被接受的、标准化的、可重复性的系统或模式，将临床描述性信息表型转化为数字化模型。 2. 精准的测量方法无论是家族性或遗传性疾病还是肿瘤、代谢、慢性炎症性疾病，都存在基因突变。鉴定体细胞突变、解释庞大而复杂的数据、检测单核苷酸变异、插入或缺失、拷贝数异常、结构变异以及基因融合，优化体细胞变异，并
论生物医学工程的现状及发展前景 生物医学工程(Biomedical Engineering, BME)崛起于20世纪60年代。其内涵是: 工程科学的原理和方法与生命科学的原理和方法相结合, 认识生命运动的规律，并用以维持、促进人的健康。它的兴起有多方面的原因，其一是医学进步的需要；其二则是医疗器械发展的需要。 四十年来, 生物医学工程已经深入于医学，从临床医学到医学基础，并深刻地改变了医学本身, 而且预示着医学变革的方向。可以说，没有生物医学工程就没有医学的今天。另一方面, 生物医学工程的兴起和发展不仅推动了医疗器械产业的发展，而且使它发生了质的改变，最根本的是，将使用对象和使用者以及医疗装置看作是一个系统整体, 强调其间的相互作用, 进而用系统工程的观念研究发展所需要的医疗装置，实现预定的医疗目的。 生物医学工程学科是一门高度综合的交叉学科，这是它最大的特点。所谓交叉学科是指由不同学科、领域、部门之间相互作用,彼此融合形成的一类学科群。从学科发展的历史长河来看，新学科的产生大都是传统或成熟学科相互交叉作用产生的结果。而且，生物医学工程所指的学科交叉，不是生物医学同哪一个工程学科分支的简单结合，而是多学科、广范围、高层次上的融合。近年来，高分子材料科学、电子学、计算机科学等自然科学的不断发展，极大地推动了生物医学工程学科的发展。 此外，生物医学工程学科所涉及的领域非常广泛。可以说，有多少理工科分支，就会产生多少生物医学工程领域，这种多学科的交叉融合涉及到所有的理、工学科和所有的生物学和医学分支。这样一来，当任何一个学科取得突破进展时都能影响到生物医学工程的发展，使其发展的速度异常迅速。 发达国家生物医学工程的现状 在美国以及欧洲等经济发达国家，早在上世纪50年代就指出生物医学工程的重要性，基于其强大的经济、科技实力，经过近半个世纪的努力均取得了各自的成果。如今，这些国家在生物医学工程方面处于世界前列。但是面对当今科技飞速发展的新形势，他们仍在想尽一切办法努力前进。在美国，许多著名大学根据自身条件和生物医学工程学科的特点以及社会需要采用各种方式积极推进“学科交叉计划”。这样一来，生物医学工程在这一有利条件下迅速发展，朝向以整合生物、医学、物理、化学及工程科学等高度交叉跨领域方向发展。这种发展方向既促进了传统性专业的提升，又为逐步形成新专业创造了条件。 另外，美国政府因认识到新的世纪生物医学工程对促进卫生保障事业发展所具有极大的重要性，急需扭转美国生物医学工程领域研发工作群龙无首的分散局面，美国第106届国会于2000年1月24日通过立法。在国立卫生研究院内设立了国家生物医学成像和生物工程研究所，规定由该所负责对美国生物医学工程领域的科研创新、开发应用、教育培训和信息传播等进行统一协调和管理，促进生物学、医学、物理学、工程学和计算机科学之间的基本了解、合作研究以及跨学科的创新。这也大大推动了美国的生物医学工程学科的发展。 国内生物医学工程的现状 我国的生物医学工程学科相对国外发达国家来说起步比较低。自上世纪70年代以来，经过40多年的发展，目前全国已有很多所高校内设有此专业，在一些理、工科实力较强的高校内均建有生物医学工程专业。由于这些学校的理、工等学科在全国都有重要的影响，且大都设有国家级重点学科，他们开展起来十分方便，这些院校均是以科研性学科设置的。此外，还有一些医学院校则是以医学作为基底学科，置入某些工程学科的
“中国精准医疗”计划靠谱吗- “中国精准医疗”计划目前还处于务虚阶段。 “600亿‘中国精准医疗’计划消息不实。”近日，《财经国家周刊》记者向科技部社会发展科技司生物医药处张兆丰处长求证得知。 根据学界观点，所谓“精准医疗”，是以个体化医疗为基础、随着基因组测序技术快速进步以及生物信息与大数据科学的交叉应用而发展起来的新型医学概念与医疗模式。其本质是通过基因组、蛋白质组等组学技术和医学前沿技术，精确找到疾病原因和治疗靶点，最终实现个性化精准诊疗的目的。 消息虽不实，但我国未来是否会制定适合国情的“精准医疗”计划还有待观望。 “国家层面正在讨论我国的精准医疗该怎么开展，但还处于务虚的阶段。” 中国工程院院士、博奥生物集团有限公司总裁程京告诉记者，目前需要弄清楚美国推出这一重大计划却只投入区区2.15亿美元的动因，我们应该要有自己的思考，不能盲目跟从。 全国肿瘤登记中心近日发布的2015年统计年报显示，过去十年，我国癌症发病率和死亡率均呈明显上升趋势，每分钟就有6.4个癌症病例出现，其中超过60%-80%的患者在发现时已是中晚期。 4月10日，国家卫计委公布首批肿瘤基因测序临床应用试点单位。在业内人士看来，这表明政府推动精准医疗发展的决心。 据了解，目前国内对于精准医学的研究主要集中在两个方面。第一是建立在大数据和全面医学基础上的临床流行病学研究。例如，建立健康人体和疾病群体的数据库，通过大数据的集成分析，
得出致病因素。第二是关于物理学、信息科学、医学和生命科学等领域研究成果转化为临床实用技术的研究。 “产学研一体化对于疾病防控意义重大。”中国工程院院士、北京同仁医院院长韩德民表示。 程京也认为，现在国家推行围绕“精准医疗”的一系列计划，发展相关产业至关重要。美国的人类基因组计划就催生了巨大的工业。如果将来我们的“精准医疗”就是简单地购买国外仪器和试剂来照做，那么当人家的工业再上一个台阶时，我们将一无所获。 从工业角度来说，制造测序仪就很务实。程京介绍，作为首批肿瘤基因测序临床应用试点单位，博奥生物集团有限公司已经装就四台解决样品制备的全自动设备，年内将正式发布。 对此，政府层面也在谋划。国家卫计委科教司司长秦怀金在4月21日的“精准医学论坛”上指出，中国特色的“精准医疗”研究和计划，目标和任务是要解决中国老百姓的健康问题，同时要推动整个生物医药产业的发展。中国不会也不能缺席影响全人类的重大医学变革。
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世界卫生组织传统医学政策回顾 作者：童元元， 何巍， 赵英凯 作者单位：中国中医科学院中医药信息研究所,北京,100700 刊名： 中国中医药信息杂志 英文刊名：CHINESE JOURNAL OF INFORMATION ON TRADITIONAL CHINESE MEDICINE 年，卷(期)：2010,17(1) 参考文献(8条) 1.Traditional Medicine 2009 2.Establishment of Pharmaceutical Production in Developing Countries 2009 3.WHO Traditional Medicine Strategy 2002-2005 2009 4.WHO Collaborating Centres for Traditional Medicine 2009 5.General Guidelines for Methodologies on Research and Evaluation of Traditional Medicine 2009 6.Traditional medicine 2008 7.第六十二届卫生大会WHA62.13号决议 2009 8.Global strategy and plan of action on public health,innovation and intellectual property 2008 本文读者也读过(10条) 1.左言富世界卫生组织2002-2005年传统医学战略评析[期刊论文]-南京中医药大学学报2004,20(5) 2.薜汉喜.赵利斌.郭治昕.罗瑞芝.孙鹤传统医药的东西方融合及其国际化[期刊论文]-亚太传统医药2008,4(10) 3.熊昌彪世界卫生组织西太区主任尾身茂博士论传统医药面临三大挑战[期刊论文]-世界科学技术-中药现代化2000,2(3) 4.王家威.马双成.Wang Jiawei.Ma Shuangcheng世界卫生组织药品预认证项目的概述及发展方向[期刊论文]-中国药事2009,23(4) 5.崔京艳.贾守凯论中医药学的转型与政策应用[期刊论文]-中医药管理杂志2010,18(8) 6.张超中.Zhang Chaozhong对WHO传统医学战略的反思和建议[期刊论文]-中国基础科学2008,10(3) 7.本刊英文摘要的书写方法[期刊论文]-中国中医药信息杂志2010,17(6) 8.罗铭忠.姚伶伶山西省启动接种风疹疫苗干预出生缺陷项目[期刊论文]-中国计划生育学杂志2007,15(7) 9.摘要的写法[期刊论文]-中国中医药信息杂志2010,17(4) 10.高鹏飞.Kenji Watanabe.Peng-fei Gao.Kenji Watanabe WHO传统医学国际疾病分类项目介绍[期刊论文]-中西医结合学报2011,09(11) 本文链接：https://www.doczj.com/doc/094903112.html,/Periodical_zgzyyxxzz201001002.aspx
大数据+精准医疗 2012年全国居民慢性病死亡率为533/10万，占总死亡人数的86.6%。心脑血管病、癌症和慢性呼吸系统疾病为主要死因，占总死亡的79.4%，其中心脑血管病死亡率为271.8/10万，癌症死亡率为144.3/10万（前五位分别是肺癌、肝癌、胃癌、食道癌、结直肠癌），慢性呼吸系统疾病死亡率为68/10过标化处理后，除冠心病、肺癌等少数疾病死亡率有所上升外，多数慢性病死亡率呈下降趋势。慢性病的患病、死亡与经济、社会、人口、行为、环境等因素密切相关。一方面，随着人们生活质量和保健水平不断提高，人均预期寿命不断增长，老年人口数量不断增加，我国慢性病患者的基数也在不断扩大；另一方面，随着深化医药卫生体制改革的不断推进，城乡居民对医疗卫生服务需求不断增长，公共卫生和医疗服务水平不断提升，慢性病患者的生存期也在不断延长。慢性病患病率的上升和死亡率的下降，反映了国家社会经济条件和医疗卫生水平的发展，是国民生活水平提高和寿命延长的必然结果。当然，我们也应该清醒地认识到个人不健康的生活方式对慢性病发病所带来的影响，综合考虑人口老龄化等社会因素和吸烟等危险因素现状及变化趋势，我国慢性病的总体防控形势依然严峻，防控工作仍面临着巨大挑战。 大数据的分析和应用都将在医疗行业发挥巨大的作用，提高医疗效率和医疗效果。 一、临床操作 在临床操作方面，有5个主要场景的大数据应用： 1．比较效果研究 通过全面分析病人特征数据和疗效数据，然后比较多种干预措施的有效性，可以找到针对特定病人的最佳治疗途径。 基于疗效的研究包括比较效果研究(Comparative Effectiveness Research， CER)。研究表明，对同一病人来说，医疗服务提供方不同，医疗护理方法和效果不同，成本上也存在着很大的差异。精准分析包括病人体征数据、费用数据和疗效数据在内的大型数据集，可以帮助医生确定临床上最有效和最具有成本效益的治疗方法。医疗护理系统实现CER，将有可能减少过度治疗(比如避免那些副作用比疗效明显的治疗方式)，以及治疗不足。从长远来看，不管是过度治疗还是治疗不足都将给病人身体带来负面影响，以及产生更高的医疗费用。 2．临床决策支持系统 临床决策支持系统可以提高工作效率和诊疗质量。目前的临床决策支持系统分析医生输入的条目，比较其与医学指引不同的地方，从而提醒医生防止潜在的错误，如药物不良反应。通过部署这些系统，医疗服务提供方可以降低医疗事故率和索赔数，尤其是那些临床错误引
一、中国精准医疗发展历程回顾 中国早在20世纪初就开始关注精准医学，2006年首先提出了精准外科的概念，得到了国内、国际的医学界认可后被引用到肿瘤放疗、妇科等医学领域。其目标是通过合理资源调配、全流程的成本调控，获得效益与耗费之比的最大化。精准医疗相比传统经验医学有了长足进步，可以通过将精密仪器、生命科学等先进的现代技术与我国优秀的传统经验整合在一起，大大减小临床实践的不确定性，从而在手术中实现“该切的片甲不留，该留的毫厘无损”，在保证精准的同时尽可能将损伤控制到最低。 图表精准医疗在我国的发展历程 资料来源：产研智库 二、中国精准医疗发展现状分析 造血干细胞移植、基因芯片诊断、免疫细胞治疗等第三类医疗技术临床应用准入审批2015年取消。在此之前，国家卫计委、科技部等多次出台政策，并组织生物医药等领域专家对精准医疗、基因测序等开展研究。在政策利好推动下，精准医疗有希望进入发展快轨。 多项政策支持 政府高层相当重视精准医学，批示国家卫计委和科技部组织专家论证，精准医学也迎来了多项政策支持。 2015年3月，第一批肿瘤诊断与治疗项目高通量基因测序技术临床试点单位名单发布。同月，科技部召开国家首次精准医学战略专家会议，计划在2030年前，在精准医疗领域投入600亿元。其中，中央财政支付200亿元，企业和地方财政配套400亿元。
2015年4月15日，卫计委和科技部组织生物医药等领域专家，同中国科学院等部门共同研讨精准医学研究计划。 2015年5月10日，国务院发布《关于取消非行政许可审批事项的决定》，其中指出，取消第三类医疗技术临床应用准入审批，包括造血干细胞移植、基因芯片诊断、免疫细胞治疗等第三类医疗技术临床应用。 国家政策的支持将对基因测序、细胞治疗、干细胞等精准医疗相关领域构成利好。预计2015-2020年全球精准医疗市场规模增速达15%，是医药行业增速的3-4倍；2013年基因测序市场规模约45亿美元，2013年-2018年复合增长率为21.2%，而中国和印度市场2012-2017年复合增长率为20%-25%。 肿瘤检测市场先行 短期来看，个性化医疗相关技术和产品对相关公司的收入贡献有限，但随着市场的不断拓展，未来将对相关公司带来可观的增量。 目前国家卫计委允许怀12周以上的高危产妇利用基因测序技术进行无创产前筛查。以这一项检查为例，我国每年新生儿数量约1600万，按10%的市场渗透率，3500元/人次计算，市场空间约56亿元/年。随着技术的发展，成本继续下行将进一步打开市场空间。假设成本下行至1500元/人次，渗透率至50%，则市场空间有望上行至120亿元/年。 考虑到每年三四百万的癌症发病人数，基因测序的应用空间巨大。中国癌症发病率正“大幅”上升，2014年中国约有220万人死于癌症，但很多病例本是可预防的。对这类恶性疾病的治疗，一方面是加大治疗药物的研发突破，另一方面应从精准治疗角度进行治疗技术的突破。当前的肿瘤治疗正逐渐从宏观层面对“症”用药向更微观的对基因用药转变，实现“同病异治”或“异病同治”，精准治疗成为肿瘤治疗的一个趋势。 三、实现精准医疗面临的挑战 2015年，“精准医疗”随着奥巴马的宣言一跃成为年度热词。那么，精准医疗的实现目前还面临哪些关键环节的挑战呢？ 临床及生物信息整合 精准医学的基本思想应是将临床信息、患者表型与基因蛋白谱进行整合，从而为患者量身制定精准诊断、预后及治疗策略。基于大规模组学数据和临床医学信息的整合需求，临床信息和信息学是精准医学发展的重中之重。
1.医学的本质是（保障健康与防治疾病） 2.预防与治疗相比，（预防更重要） 3.医学道德的内涵之一是（保守患者的医学隐私） 4.人类是从四足动物进化而来的，随着人体的站立行走，在脊柱的不同部位，负重和应力 会发生变化，形态也会发生改变。正确 5.除了对生物学外，达尔文进化论对人类学、心理学以及哲学等人文学科的发展，也有非 常重要的影响正确 6.达尔文进化论对生物界的发生、发展，做出了唯物的、规律性的解释，推翻了唯心主义 和形而上学在生物学中的统治地位，使生物学发生革命性的变革。正确 7.基因是重要的内因核苷酸序列 8.通过对人类遗传基因的深入研究，人们已经逐渐从DNA水平上找到遗传、变异、畸形、 返祖现象和各种各样的先天疾病的原因，发现了其中的规律。正确 9.顾玉东院士的“四心”是指对病人要有同情心、对事业要有进取心、对工作要有责任心、 对同志要有团结心 10.人类基因组计划由美国科学家于1985年率先提出，于1990年正式启动 美英法德中日 2000年完成可与阿波罗登月计划媲美 11.颈椎病腰腿痛是退化病还是进化病？既是退化病又是进化病 12.医学的任务是预防和治疗疾病、救死扶伤、服务全体人群 13.生物重演律包括机体形态结构方面的重演、心里活动方式的重演、生理机能方面的重 演、生活习性方面的重演 14.大脑皮层是人类进行高级神经活动的物质基础 15.人与其它动物最根本的区别是异常发达的大脑皮层 16.我国1981年12月在南京召开的第一届医学辩证法会议的主题是健康、医学和社会 17.获得的免疫跟天然免疫一样，也是有细胞的，有体液的，对健康和保护起很大的作用。 正确 18.健康是指身体健康与心理健康错 19.健康由躯体、心理、社交能力三个维度组成 20.马斯洛需求层次理论生理、安全、友爱与社交、尊敬、求知、对美的需求、自我实现 21.四体液治病说中的四体液是指血液、粘液、黄胆汁、黑胆汁 22.传统医学模式向现代医学模式的转变是指由生物医学转变为生物—心理—社会医学
中国精准医疗产业发展现状及未来机遇前景分析 我国精准医疗尚处于入门阶段。精准医疗是个系统工程，大数据是基础，基因测序是工具之一，只有软硬件有机结合，才可能实现技术上的精准医疗。 分子诊断产业的发展瓶颈不在于技术，而在于政策。不同发展阶段的分子诊断技术都有其特定的应用场景，随着NGS成本的下降，商业模式的丰富，传统的分子诊断方法将受到挑战。政策对创新产品的鼓励将加速整体产业的发展。 基因测序产业的竞争要素是技术、服务和渠道，门槛是数据库，落脚点在教育。1）上游测序技术上，Illumina的X10已接近于顶峰，而仪器设备的未来是赠送模式，服务将产生最大附加值，门槛在数据库，这就要依赖于渠道，而教育将是一个爆发的节点。2）中游测序服务：本身壁垒较低，未来会出现超大规模的第三方检测工厂，实现规模效应。科技服务仅约10亿元的外包市场，企业未来转型的出口是健康、医院、独检。临床测序的两个主体中第三方医学检验所市场化程度高，未来发展空间较大。3）中游数据解读：中国企业的优势所在，但门槛在数据库。未来市场格局将分为自行解读和外包解读两大阵营，因此外包解读将催化产业不断涌现出各种创新服务模式。至于数据库的建设，更看好通过市场化的竞争，由企业投资整合资源来积累数据的途径。解读服务发展的催化剂在需求，落脚点在教育，只有医生和患者认识的基因越多，了解疾病机理的欲望就越强，数据挖掘的需求就越大。4）下游临床应用：人人基因组与疾病筛查是必然趋势。NIPT的进入壁垒在于测序成本和客户体验、产科医院渠道；肿瘤诊断作为第二大应用，个性化用药和早诊是必然发展方向，循环肿瘤细胞（CTC）和血液循环肿瘤细胞DNA(ctDNA）进行肿瘤的早筛，检出率低、假阴性高，技术上还有很大的提升空间。其他已经应用的领域主要包括：耳聋基因的筛查、罕见病筛查、地中海贫血、靶向药物伴随诊断。而2C端的应用，需要有一个较长的市场教育和科普过程，并且受限于伦理和法律。 精准医疗产业调研方案设计 精准医疗，广义而言是通过先进的检测手段，进行精准诊断，同时研究疾病形成机理，进而开发相应药物，实现精准施药，以最小资源投入获取最大健康保障，从而提高人群的健康水平。所以，精准医疗贯穿于诊断、治疗、用药等医疗的整个流程，涉及基因测序技术、3D打印技术、造影技术、器官移植技术等各种高新医疗技术，此次调研将聚焦以精准诊断为出发点和主线，浅析精准医疗的现状，设计调研模块如下，主要包括疾病筛查与诊断、数据解读、个性化治疗与用药三个环节。 核心问题： 在上一期基因测序调研报告中我们针对基因测序产业上中下游的现状和机遇设计了核心问题，此次调研在原有问题上做了补充和延伸：1）我国精准医疗产业发展现状及机会；2）分子诊断及基因测序产业格局和发展趋势；3）基因测序产业中下游，测序服务、数据解读、临床应用的发展动态和趋势。
肿瘤的精准医疗：概念、技术和展望 杭渤1,2，束永前3，刘平3，魏光伟4，金健1，郝文山5，王培俊2，李斌1,2，毛建华1 摘要精准医疗是指与患者分子生物病理学特征相匹配的个体化诊断和治疗策略。肿瘤为一复杂和多样性疾病，在分子遗传上具有很大异质性，即使相同病理类型的癌症患者，对抗癌药物反应迥异，因此肿瘤学科成为精准医疗的最重要领域之一。组学大数据时代的来临和生物技术的迅速发展奠定了精准医疗的可行性。本文介绍精准和个体化医疗的概念、基础和意义，简述近年来在此领域的最新进展，以及对实施精准医疗的方法和技术进行分析和归纳，首次将其分为间接方法（生物标志物检测及诊断）和直接方法（病人源性细胞和组织在抗癌药物直接筛选的应用），最后扼要阐述精准医疗的前景和面临的挑战。 关键词：精准医疗个体化医疗分子组学生物标志物检测病人源性细胞和组织 Precision cancer medicine: Concept, technology and perspectives HANG Bo1,2, SHU Yongqian3, LIU Ping3, WEI Guangwei4, JIN Jian1, HAO Wenshan5, WANG Peijun2, LI Bin1,2, MAO Jianhua1 Abstract Precision medicine is defined as an approach to personalized diagnosis and treatment, based on the omics information of patients. Human cancer is a complex and intrinsically heterogeneous disease in which patients may exhibit similar symptoms, and appear to have the same pathological disease, for entirely different genetic reasons. Such heterogeneity results in dramatic variations in response to currently available anti- cancer drugs. Therefore, oncology is one of the best fields for the practice of precision medicine. The availability of omics- based big data, along with rapid development of biotechnology, paves a way for precision medicine. This article describes the concept, foundation and significance of precision medicine, and reviews the recent progresses in methodology development and their clinical application. Then, various current available biotechniques in precision medicine are evaluated and classified into indirect (biomarker-based detection and prediction) and direct (patient-derived cells and tissues for direct anti-cancer drug screening) categories. Finally, perspectives of precision medicine as well as its facing challenge are briefly discussed. Key words: precision medicine personalized medicine omics biomarker detection patient-derived cells and tissue 2011年，美国国家科学院在“迈向精准医疗：构建生物医学研究知识网络和新的疾病分类体系”报告中，对“精准医疗（precision medicine）”的概念和措施做了系统的论述[1]。报告探讨了一种新的疾病命名的可能性和方法，该方法基于导致疾病的潜在的分子诱因和其他因素，而不是依靠传统的病人症状和体征。报告建议通过评估患者标本中的组学（omics）信息，建立新的数据网络，以促进生物医学研究及其与临床研究相整合。美国总统奥巴马在2015年1月20日的国情咨文中正式将“精准医疗计划”作为美国新的国家研究项目发布，致力于治愈癌症和糖尿病等疾病，让每个人获得个性化的信息和医疗，从而“引领一个医学新时代”。此举措很快得到了美国政府研究机构和医学界的热烈响应[2, 3]，当然也包括来自医学界和社会的争议。 1 精准医疗与个体化医疗1.1 定义 什么是精准医疗（又称精确医学），其与通常所讲的个体化医疗（personalized medicine）又是什么关系？精准医疗就是与患者分子生物病理学特征，如基因组信息，相匹配的个体化诊断和治疗策略。个体化医疗利用诊断性工具去检测特定的生物标志物，尤其是遗传性标志物，然后结合患者的病史和其他情况，协助决定哪一种预防或治疗干预措施最适用于特定的患者。通俗地讲，个体化医疗就是考虑患者本身的个体差异，药物治疗因人而异，为理想化的治疗。而精准医疗着眼于一组病患或人群（图1），相对于个性化医疗针对个体病患的情况更为宽泛，更可行。两者有共同的内涵。也有医疗和研究机构将这两个概念放在一起，如杜克大学的“精准和个体化医疗中心”。 图1精准医疗的核心Fig. 1 Heart of precision medicine
浅谈生物医学现状及前景 生物医学工程（Biomedical Engineering，简称BME）是一门由理、工、医相结合的边缘学科，是多种工程学科向生物医学渗透的产物。它是运用现代自然科学和工程技术的原理和方法，从工程学的角度，在多层次上研究人体的结构、功能及其相互关系，揭示其生命现象，为防病、治病提供新的技术手段的一门综合性、高技术的学科。有识之士认为，在新世纪随着自然科学的不断发展，生物医学工程的发展前景不可估量。 一、生物医学工程学科的特点。 生物医学工程学科是一门高度综合的交叉学科，这是它最大的特点。所谓交叉学科是指由不同学科、领域、部门之间相互作用，彼此融合形成的一类学科群。从学科发展的历史长河来看，新学科的产生大都是传统或成熟学科相互交叉作用产生的结果。而且，生物医学工程所指的学科交叉，不是生物医学同哪一个工程学科分支的简单结合，而是多学科、广范围、高层次上的融合。近年来，高分子材料科学、电子学、计算机科学等自然科学的不断发展，极大地推动了生物医学工程学科的发展。 此外，生物医学工程学科所涉及的领域非常广泛。可以说，有多少理工科分支，就会产生多少生物医学工程领域，这种多学科的交叉融合涉及到所有的理、工学科和所有的生物学和医学分支。这样一来，当任何一个学科取得突破进展时都能影响到生物医学工程的发展，使其发展的速度异常迅速。 二、发达国家生物医学工程的现状 在美国以及欧洲等经济发达国家，早在上世纪50年代就指出生物医学工程的重要性，基于其强大的经济、科技实力，经过近半个世纪的努力均取得了各自的成果。如今，这些国家在生物医学工程方面处于世界前列。但是面对当今科技飞速发展的新形势，他们仍在想尽一切办法努力前进。在美国，许多著名大学根据自身条件和生物医学工程学科的特点以及社会需要采用各种方式积极推进“学科交叉计划”。这样一来，生物医学工程在这一有利条件下迅速发展，朝向以整合生物、医学、物理、化学及工程科学等高度交叉跨领域方向发展。这种发展方向既促进了传统性专业的提升，又为逐步形成新专业创造了条件。 另外，美国政府因认识到新的世纪生物医学工程对促进卫生保障事业发展所具有极大的重要性，急需扭转美国生物医学工程领域研发工作群龙无首的分散局面，美国第106届国会于2000 年1 月24 日通过立法，在国立卫生研究院（NIH）内设立了国家生物医学成像和生物工程研究所，规定由该所负责对美国生物医学工程领域的科研创新、开发应用、教育培训和信息传播等进行统一协调和管理，促进生物学、医学、物理学、工程学和计算机科学之间的基本了解、合作研究以及跨学科的创新。这也大大推动了美国的生物医学工程学科的发展。 三、国内生物医学工程的现状 我国的生物医学工程学科相对国外发达国家来说起步比较低。自上世纪70 年代以来，经过30 多年的发展，目前全国已有很多所高校内设有此专业，在一些理、工科实力较强的高校内均建有生物医学工程专业。由于这些学校的理、工等学科在全国都有重要的影响，且大都设有国家级重点学科，他们开展起来十分方便，这些院校均是以科研性学科设置的。此外，还有一些医学院校则是以医学作为基底学科，置入某些工程学科的知识，并以医学应用为目的建立相关的课程体系，而对于生物学中所涉及到的细胞及分子生物学、发育生物学及生物技术，对于工
精准医学与临床病理学的发展 摘要：通过病因，发病的形态变化，功能的损害进行对疾病的发生过程和发展规律而进行研究的学科叫做病理学。而对疾病进行预防和治疗，通常考虑个体之间的基因差异，环境导致的差异和个人生活方式的差异所影响的是属于精准医学，目前精准医学主要是在某些癌症方面发挥重要，并未将其应用到大部分疾病的诊断中。 关键词：精准医学；临床病理学 美国的总统奥巴马在2015年1月在国情咨文中正式宣布在国策中增加“精准医学计划”，一个美国学者在2月通过杂志发表了关于精准医学新计划文章，提出精准医学目前短期目标是为了使得癌症的治疗能有更好的新手段，而长期目标是为了让其他医疗疾病能有更好的资料，提供更有价值的信息来促进医疗事业发展。 1.精准医学 （一）精准医学的含义是以当今医疗为主要的基础，然后随着各种基因组测序技术，生物信息，大数据等新型应用的进步而交叉进行的新型医学。精准医学是通过蛋白质，基因等各种医学技术，把人的数据和疾病的各种数据类型进行有标志性的分析和鉴定，并对它们进行应用，从而寻找正确的疾病产生原因和治疗的关键点，并对每一种疾病的不同种状态和过程进行分类和判断，从而进行有限管理，实现对每种疾病的精准判断，提高疾病治愈率和对治疗的效益[1]。 （二）我国现如今在进行小康社会，更加注重全民健康的标准，开展了一系列关于健康保障的工程，针对全民健康需要，提出了要加快对国内医药品安全的监督，以国产代替进口，从而降低医疗的成本；要发展精准医学的技术，提高医院的医疗技术水平；提高基层的医疗水平，加强规范基层医院管理；推动经济增长，实现全面小康社会，促进经济发展水平。 （三）精准医学总目标是为人民群众提供更为贴心，精准，高效，便民的健康服务，建立起符合国际水准的精准医学的研究体系，要把握住相关的核心价值技术，研发国产新型的设备，提高对重大医疗的防治水平，加快推进健康产业的发展，推动医药卫生健康的改革，为全中国人民建设一个安全健康的社会。 2.临床病理学 2.1临床病理学的含义 临床病理学是用精准的判断在临床上实现对疾病的治疗，常见的是对肿瘤细胞的增值进行遏制，从中促进癌症细胞的分化和死亡。这便要求对疾病的判断要有准确细致的分类，还要根据临床的检查，病理的变化，分子的诊断等一系列专业经验来进行判断。由于其专业的特殊性，不仅仅要求病理医生学会关于对病理的诊断和解剖，还要对分子病理的结果进行有效的判断。 2.2临床病理学的作用 （一）病理学是以组织学的诊断作为基础作用，组织学作为传统的组织使用，是一种重要的发挥诊断作用的学科。只有在病理医生正确判断出各种不同疾病的生长级别，才能对疾病标识物进行有效的判断，并做出准确的病理技术诊断。而病理医生在组织学的基础下进行分析，应用各种相应的技术和检测方法对疾病做出更加准确的分析。在当今的医疗时代，临床对病理学的诊断提出了更加严格的要求和更加严谨的态度，未来的病理报告是运用传统的组织学和创新的病理学相结合，从而对临床病理提供更加全面，准确和高效的病理报告。 （二）分子病理学在疾病分析中占据重要的地位。根据对疾病的判断，分子病理的诊断技术是对传统诊断的补充和完善。在面对疾病的隐藏性基因表达时，需要分子病理学对疾病进行更加深入和更加完善全面的表达。因此分子病理学在疾病的分析中占有核心地位，使得更加深入准确的，全面而又规范的对疾病进行有效的分析，提高对疾病的准确性判断，以达
浅谈生物医学材料的现状与发展 [摘要] 生物医学材料以及良好的生物相容，耐酸性耐碱性耐腐蚀且不会破坏体内平衡的优良特性，正逐步替代传统医学材料，受到广泛的关注。本篇文章将就生物医学材料的特性、分类以及生物医学材料的特点，进行一简单综述，并以此为基础浅谈生物医学材料的现状与未来发展趋势。 [关键词]生物医学材料的分类，医疗器械，现状，未来发展 生物医学材料是一类有着特殊性能、特种功能的材料，能够被应用于人工器官替代、外科手术修复、康复理疗等，并且不会对人体产生排异反应的特殊材料。它是研究人工器官和医疗器械的基础，已成为材料学科的重要分支。当前，各种人工合成材料和天然高分子材料、金属、陶瓷材料等各种复合材料，广泛地应用于临床医学和科研工作，并显示出对于传统材料的无可取代的优势。随着生物技术的蓬勃发展和不断突破，生物医学材料已成为各国科学家研究和发展的热点。 一、生物医学材料的分类 生物材料品种丰富，分类方法很多。一般按照属性对其进行分类包括生物医学金属材料，生物医学高分子材料，生物陶瓷，生物医学复合材料以及生物医学衍生材料。 二、生物医学材料的特性 生物医学材料做为一种临床医学的替代材料，其要求和期望相对较高。首先，生物医用材料应具有良好的血液和组织相容性，不能出现凝血现象和排异反应。其次，要求其能够抗生物老化。生物体内代谢产生的酸碱物质可能会对生物材料造成一定程度的腐蚀，因此对于长期植入的材料，要求材料的生物稳定性高，耐体内化学物质腐蚀能力强，而对于短暂植入的医学材料，则耍求在一定时间之后为可被人体吸收或代谢。最后，生物医学材料还要求具有良好的物理机械性质、易于加工、造价低廉，另外在消毒灭菌方面，要便于消毒灭茵，不能够含有致癌或致畸的组分。对于不同用途的材料，其要求各有侧重。 目前应用最为成熟和广泛的两种生物医学材料应属医用硅橡胶和人工骨。医用硅胶是高分子有机化合物聚硅酮的一种橡胶样固体形态,又称二甲基硅氧烷。具有优异的生理惰性，无毒、无味、无腐蚀、抗凝血、与机体的相容性好，能经受苛刻的消毒条件，是美容外科中应用较广的生物材料.。随着生物医学和材料的发展，人工骨作为人为制备的生物医用材料被植入骨内替代骨移植，收到了不错的临床效果，这些人工合成或提取的植入材料生物相容性好，对骨形成具有明显的诱导作用，因而受到了广大医生和患者的信赖。 三、生物医学材料研究进展 有学者依据生物医学材料的发展历史及材料本身的特点，将其分为三代： 20世纪初第一次世界大战以前所使用的生物医学材料归于第一代，代表材料有石膏、各种金属、橡胶以及棉花等物品，这些材料大都已被现代医学所淘汰；第二代生物材料的发展是建立在医学、材料科学(尤其是高分子材料学)、生物化学、物理学及大型物理测试技术发展的基础之上的，代表材料有羟基磷灰石、磷酸三钙、聚羟基乙酸、聚甲基丙烯酸羟乙基酯、胶原、多肽、纤维蛋白等；第三代生物材料主要是具有促进人体自身修复和再生作用的生物医学复合材料，它们一般是由具有生理“活性”的组元及控制载体的“非活性”组元所
一、精准医疗发展的必要性 “一刀切”治疗时代已过时，启动精准医疗刻不容缓。 传统医疗“一刀切”治疗，导致较高的用药无效率。 图表传统医疗用药效率分析 数据来源：产研智库 传统医学痛点催生精准医疗需求。传统的循证医学是结合临床医生的个人实践经验和客观的科学研究证据，对于症状相同的病人使用相同剂量的同种药物进行治疗，但治疗效果却千差万别。传统治疗方案显示，肿瘤的无效率高达75%，糖尿病无效率43%，抑郁症无效率也有38%。人们逐渐意识到大多数疾病的发生是自身遗传密码和外界环境共同作用的结果。 精准医疗借助可监测的遗传信息和环境信息，针对个体提供定制的优化治疗方案，提升现有治疗水平，并尽量在发病前就有望有效预防。 技术发展促进传统医疗质变，精准医疗四大特点
图表传统医疗与精准医疗对比分析 数据来源：产研智库 精准医疗具定量化、个体化、事前预防和连续性四大特点，是对传统医学的重要革新，进一步解决了传统医学的痛点，避免医生由于“只见森林不见树木”导致的过度依赖主观经验、描述和循证医学的大众数据，造成对个体的诊疗有效率低、副作用大、事后举措仓促等问题。精准医疗在提升医疗效率的同时，还可降低不合理医疗造成的高昂费用，具有广泛的社会效益。 二、精准医疗的实施步骤 要实现“精准医疗计划”，第一步就是基因检测： 从人类发现DNA的双螺旋结构，第一次窥探了生命体如何继承和储存生物信息，到“人类基因组计划”宣布完成，再到高通量测序技术的出现，正逐渐开启“个人基因组”的时代。个人基因组学是实现“精准医疗”的一把利器，而“精准医疗计划”首先就是要完成一百万人的基因组测序。癌症是基因组疾病，每个肿瘤都有自己独特的基因图谱。精准医疗就是通过检测癌症患者的基因信息，利用DNA测序技术确认导致患者患病的基因或者受检者是否携带有肿瘤易感基因，来诊断或治疗患者的疾病。针对每位患者的基因图谱，了解癌细胞内的遗传改变，从而选择更有效的治疗癌症的方式。高通量测序具有较高的精度以及可准确诊断病患基因个体化差异，基因检测技术则在精度上更为准确，可测通量更多，使得基因测序不仅是一种优秀的分子诊断方法，而且是目前最适宜的个体化诊断方式。肿瘤领域的基因测
绪论 一、本章学习目标： 1、掌握生物医学工程学（BME）概念。 2、了解生物医学工程学的近代发展史。 3、熟悉BME涵盖的学科内容及学科分支。 4、了解BME研究的重大课题及研发趋势。 二、本章纲要： 1、掌握生物医学工程的概念、特点、发展中国生物医学工程学科的战略原则。 2、了解生物医学工程的发展史、研究现状、未来的展望。 3、熟悉生物医学工程涵盖的学科内容及学科分支。 三、思考题： 1、生物医学工程的概念、内涵和特点？ 答：（1）、概念：是包含多种技术并相互交叉融合的一门科学。它综合了生物学、医学与工程学的理论和方法，研究生命体的构造、功能、状态和变化，研究新材料、新技术、新仪器设备，用于防病、治病、保护人民健康和提高医学水平。 （2）、内涵：是工程科学原理和方法与生命科学的原理和方法相结合，认识并解决人类心身健康的问题，并使有限的卫生资源为全社会共享。 ①、是大跨度、多学科和多种技术的深度交叉、结合。不仅要发现规律，解释现象，还解决实际问题。 而且后者更为重要。 ②、是科学研究、技术发展、产品开发和产业发展，密切结合。这里，不仅有经济效益的追求(市场 导向)，更重要的是，它必须服从全社会医疗保健系统整体目标的需要。 （3）、特点：是工程科学的原理和方法与生命科学的原理和方法相结合，从不同的层次(整体、系统、器官、组织、细胞、亚细胞结构和生物大分子等)研究人的生命运动的规律(定量)并发展相应的技术和装置，应用于医学和保健，维持和促进人类的健康。 2、生物医学工程学涵盖的主要学科？ 答：人体系统工程；生物医学传感器；医学图像技术与仪器；生物材料；人工器官；组织工程学；康复工程；家庭医疗保健工程；远程医疗系统；仿生学；医用机器人。 3、生物医学工程学发展的战略原则？ 答：①、“医学应该努力使其目的适应经济现实”； ②、“公正的和公平的医学”； ③、“供得起的和可持续的医学”； 4、生物医学工程学的发展趋势？ 答：①、从宏观向微观深入，宏观与微观相结合。 ②、在生物医学工程科学研究的方法上，分析与综合相结合来解决实际问题。 ③、东方传统医学(非常规医学或替代医学等等) ④、生物医学工程和生物化学工程正在交汇、融合。 ⑤、几乎各个学科领域的新发现、新技术都有可能被引入生物医学工程领域，而应用于医学。 5、发展“省钱”的生物医学工程学的重点？ 答：①、有限功能目标的选择和合理确定； ②、先进的总体(系统)设计思想； ③、系统可靠性保证； ④、使用操作简便； ⑤、耐受性和鲁棒性。