个体化诊断和治疗技术将取得突破

整理撰稿人：中科院上海生命科学信息中心人口健康与医药领域团队李祯祺（E-mail：lizhenqi@sibs.ac.cn）、徐萍、于建荣

审稿专家：中科院上海高研院吴家睿研究员

个体化诊断和治疗技术将取得突破

整理撰稿人：中科院上海生命科学信息中心人口健康与医药领域团队李祯祺（E-mail：lizhenqi@sibs.ac.cn）、徐萍、于建荣

审稿专家：中科院上海高研院吴家睿研究员

当前，基于系统生物学的个体化诊疗技术正在迅速发展，对肿瘤等重大慢性疾病的发生过程进行准确和及时的监测，能够对患者进行精确的疾病分子分型和个体化治疗，并推动医学模式由疾病治疗为主的临床医学向早期监测和干预为主的健康科学转变。

1 科学内涵及意义

个体化医疗的概念最早于20世纪70年代提出，90年代末期，针对肿瘤进行靶向治疗的个体化医疗正式出现。1997年，Science把个体化治疗定义为“根据患者的基因组成使用药物”。21世纪初，组学（omics）技术的发展极大地推动了个体化诊疗的进步。随着关键技术的突破与科学研究的深入，人们对疾病诊断和药物治疗有了更深刻的了解，由此诞生了利用基因组多态性分析、遗传药理学和药物基因组学研究成果进行个体化诊断和医疗的技术。

研究表明，癌症、糖尿病、神经退行性疾病等重大慢性疾病的发生是由多基因和外部环境影响相互作用造成的，以往“一刀切”的治疗方式导致药物有效性差、疾病治愈率低，而基于系统生物学发展起来的个体化医疗则以对疾病复杂性机理的深刻认识为基础，可通过鉴定和检测个体的遗传易感性，对疾病进行风险预测和诊断，进而选择最优的方案进行预防和治疗，这样就形成“量体裁衣”式的治疗方式，大大提高了治疗效果。个体化诊断与治疗技术在新药开发、医学诊断、临床研究方面具有重要的价值，有助于帮助研究人员提出更有效的诊疗手段，不仅能让医药界获得良好的社会和经济效益，也更有益于减轻公众疾病负担，提高公众的健康和生活质量。

2 国际发展现状

（1）相关政策规划。个体化医疗已成为各国生物医药研究的重点关注领域，美国NIH资助计划、英国生命科学战略、俄罗斯至2025年医学科技发展战略、加拿大“eHealth”计划等均将个体化医学作为重点发展领域之一；此外，欧洲科学基金会（ESF）在2012年12月发布了欧洲公民个体化医学的报告，对欧洲个体化医学发展进行了宏观规划[1]；英国医学研究理事会和加拿大政府也对个体化医学项目进行资助，分别投入1 060万英镑和1 370万美元[2]；英国的国家医疗服务系统还计划推广一项基因组测序计划，优先为癌症、罕见病和传染病患者进行基因组测序，从而为这些疾病的个体化治疗方案奠定基础。

（2）主要研究方向。①根据不同患者的特征调整治疗方案。近年来由于基因组测序技术的发展，使医生能够按照临床有效的方式对同一疾病的患者进行分类。通过一系列新的基因分子标志物，来确定对某些治疗方法和治疗药物敏感的特定疾病亚型。这些标志物，就是新出现的基因分子检测的基础，可用于评估患者的疾病风险，确定哪些患者适用某种药物，以及根据患者代谢反应来确定适合的用药剂量等等。例如，可以评价特定患者使用特定治疗药物的可能效果；确定哪些患者可能使用某种药物或某个药物的不同剂量时，将发生严重副作用；对治疗效果差异较大的药物，确定其最佳剂量；评估疾病程度和进展；探索临床效果的替代措施；确定哪些患者能够受益于某些预防性措施。②靶向性治疗药物。利用靶向性治疗药物作用于人体特定的生理机制，治疗基因变异的疾病。这些治疗药物，都是针对单一基因的变异，因此对单基因疾病最有效。由于基因组技术可以确定疾病的新标志物，新的靶向治疗方法得到蓬勃发展。尤其是靶向治疗药物，与可以确定合适患者的基因诊断检测联合应用。而当前的疾病大多为多基因疾病，或称之为复杂疾病（例如癌症、神经退行性疾病和糖尿病等），这就需要靶向性治疗药物进一步改善针对复杂疾病的疗效。

（3）产品与市场。DNA测序技术的发展、政府的支持重视、学术研究的快速发展、投资力度的不断加大以及临床数据的积累驱动着个体化诊疗的商业化步伐，诞生了多项个体化诊疗产品。从第一个个体化药物——曲妥珠单抗（赫赛汀®）于1998年上市以来，美国食品药品管理局（FDA）已列出100多种个体化药物，在这些药物中癌症是关注的焦点，其中以乳腺癌药物为主；此外，心血管疾病、传染病和呼吸系统疾病近年来也获得了越来越多的关注。2013年6月，美国FDA又批准了雅培公司研发的首个丙型肝炎病毒的基因检测试剂，用于分辨丙型肝炎7种不同的基因型，从而帮助医疗人员确定最合适的治疗方法。

市场调研机构BCC Research的一份研究报告指出，全球个体化医疗的技术市场预计会从2009年的144亿美元增加到2014年的292亿美元，年增长率达15.2%[3]；根据PwC咨询公司预测，个体化医疗2015年仅在美国就可达到420亿美元，目前个体化医疗市场以10%的年复合速率增长，是制药公司和诊断技术公司关注的热门领域[4]。

3 中国研究进展

近年来我国在个体化医学领域也取得了重大进展：2012年末，多机构联合完成了肝脏疾病谱，涵盖了103种肝病，首次明确了我国各种肝病的临床病理特点，并对我国的肝病种类进行了逐级分层筛选，从而为肝病的个体化治疗奠定了基础；2012年，中山大学肿瘤防治中心马骏教授团队联合四川大学华西医院，发现一组由5个microRNA构成的分子标签能较好预测治疗效果，为鼻咽癌的个体化治疗奠定了基础；2013年1月8日，高精度HBVDNA检测技术能够最大程度地抑制或消除病毒复制，是目前我国乙肝个体化治疗的最新成果。中科院在个体化诊断与治疗领域开展了多项研究，取得了丰硕成果，主要体现在光控释药技术、微流控技术、单细胞测序技术、诱导多能干细胞转化技术等方面。2013年4月，中科院战略性先导科技专项“个体化药物——基于疾病分子分型的普惠新药研发”进入组织实施阶段，该项目将有助于推动我国个体化药物研究的发展。

1 Personalised Medicine for the European Citizen-Towards more precise medicine for the diagnosis,treatment and prevention of disease.European Science Foundation.

2 MRC invests over£10m in stratified medicineresearch.Medical Research Council.

3 http://www.bccresearch.com/market-research/pharmaceuticals/ personalized-medicine-phm044b.html

4 PwC analysis.Based on information aggregated from Kalorama Information,Datamonitor,Frost&Sullivan,Roche,Roth Capital Partners,Natural Marketing Institute,Nutrition Business Journal, Packaged Facts,National Health Statistics Report,Mintel, Feedback Research Services,International SpaAssociation,IDC, Deloitte,American TelemedicineAssociation,Visiongain, RNCOS.Ranges or mid-points were used for those markets where estimates have varied particularly widely.