趙非一
產前診斷、腫瘤預測、找尋未知傳染病的元兇,近年來出現的一項新技術,正把這幾個不相關的事聯系到一起,它就是分子診斷,醫生對之興奮,產業為之瘋狂,學術雜志為了它又發綜述,又發論文。可以說,分子診斷紅透醫學界。那么,它到底是一種怎樣的技術,將給醫學帶來什么深刻的改變?為此,我們采訪了上海市醫學會分子診斷專科分會首屆主任委員高春芳教授,請她詳細地為我們講解一下這項新穎的技術。
日前,上海市醫學會分子診斷專科分會成立大會在滬召開,中科院、中工院及分子診斷領域的多位專家學者到會研討。上海市領軍人才、第二軍醫大學附屬東方肝膽外科醫院實驗診斷科主任高春芳教授受聘擔任分會首屆主任委員。會上,高春芳教授通過介紹其研究團隊已經成功轉化應用的高通量測序分析HBV基因組突變及多重耐藥位點的實例,為我們進一步展示了分子診斷在腫瘤、感染性疾病精準醫療中的發展前景。
在醫學界,分子診斷尚且是一個比較新的概念,對于老百姓而言無疑更加陌生,甚至很多人從來都沒聽過這個名詞。而作為老百姓,最關心的無非是這一新技術到底能給自身健康、疾病診療帶來哪些實實在在的幫助。為此,我們也在會后第一時間采訪了高春芳教授,請她詳細地為我們講解一下,這一新穎的“分子診斷技術”,到底能如何服務患者的健康?
記者:分子診斷聽起來是一個特別高大上的名詞,那么,它到底是一種什么樣的診療手段?
高教授:所謂分子診斷,其實就是應用多種先進的分子生物學相關技術,對遺傳物質的結構或表達水平,通過檢測特定基因的存在、轉錄及表達異常,進而對人體狀態和疾病作出診斷的一種方法。分子診斷的核心技術是基于基因擴增的聚合酶鏈式反應(PCR)、雜交技術、測序技術等。PCR技術的出現,推動了臨床實驗進入分子診斷時代。近二三十年來,分子生物學檢測技術不斷進步,包括一代測序、高通量測序和組學、質譜、芯片等技術的發展以及臨床應用探索,為疾病標志物的尋找、臨床應用提供了強勁技術支持。分子診斷在臨床實驗醫學中的應用,使越來越多疾病發生發展的分子機制得到闡明,為臨床醫生對疾病的預測、診斷、治療、療效監測和預后判斷都提供了更為直接準確的依據。
記者:分子診斷主要應用于哪些疾病的診斷?
高教授:目前,分子診斷學技術在感染性疾病和遺傳性疾病中的應用最為廣泛,在腫瘤性疾病中的應用也已成為熱點。廣義的分子診斷的研究對象不僅限于基因,還包括基因表達產物生物大分子,例如蛋白質及其異常翻譯后修飾。目前,隨著生物信息學以及多種分子診斷技術的迅猛發展,分子診斷已經成為醫學科學研究領域和臨床診斷中發展最活躍、更新、最迅速的領域之一,也是踐行我國“十三五”科技發展規劃中精準醫療的關鍵手段之一。
記者:作為一種現代先進的診斷方法,它給臨床診斷帶來了哪些革命性的變革?
高教授:分子診斷學技術應用于疾病的診斷、治療,已徹底打破了常規的診療方式。具體來說,以往是將相同的診療方案應用于患有同一類疾病的患者,是根據每個患者治療情況的反饋和醫生的個人經驗進行診療方案的調整,以達到預期的治療目的。而分子診斷則可以分析檢測患者的分子特征或者“差異”,臨床依據患者存在的這些“差異”進行針對性治療。
例如,對某種特異性疾病的易感性差異、患者可能發生疾病的生物學和(或)預后的差異、對某種特異性治療的反應性差異等,臨床上可以依據這些“差異”,制定特定的治療方案,實現個體化診療。因此,通過基因芯片、高通量測序等多種分子診斷技術,找到個體的這種差異或者特征、標簽,將改變目前的疾病診療模式。那就是就診個體量體裁衣的診斷和充分了解個體特點后的個體化醫療。
首先,分子診斷可以讓醫療診斷更為精準,為個性化醫療提供技術保障,其結果是降低患者的疾病診療成本,減輕社會公共衛生負擔。比如,臨床患者用什么藥、用多少劑量,傳統的經驗式用藥時采用同一個標準,具體落到某個患者來講,可能會碰到:用A藥不行,換用B藥,A、B都不行,再用C藥……其結果是既占用了有限的醫療資源,又可能延誤了最佳治療時機。但是,有了分子診斷之后,用藥治療模式發生了根本性改變,在明確診斷的前提下,進行個性化治療,依據是敏感還是耐藥指導選擇藥物種類、藥物劑量(個體代謝是快代謝型,還是慢代謝型),可以達到滿意的效果。這種個體化用藥方式目前在腫瘤的化療、抗凝藥物、調血脂類藥物、代謝類藥物、精神類藥物等領域都已經進入臨床應用。
其次,分子診斷更注意個體基因差異,不僅可以對患者所患疾病作出判斷,也可以對表型正常的攜帶者或特定疾病的易感人群作出預測。大家熟知的美國好萊塢影星安吉麗娜·朱莉與中國歌手姚貝娜,同樣是乳腺腫瘤的患者,但兩個人的結局卻完全不同。朱莉通過早期的分子診斷,檢測到易感基因,從而盡早將乳腺和卵巢進行了預防性切除,避免了進一步患病的可能;而姚貝娜則由于腫瘤發現時已經太晚,過早地離開了人世。因此,分子診斷技術的有效應用不僅可以預測或者早發現疾病,更可以做到個性化、精準性的治療,從而大大改善公眾的健康狀況,提高公眾的健康水平。
記者:在醫學檢驗中,分子診斷具體是如何實施的?
高教授:分子診斷技術通常是采用被檢測者的組織細胞(穿刺或手術標本、外周循環腫瘤細胞)、抗凝血,甚至甲醛固定、石蠟包埋的組織等。目前用于分子診斷的技術非常豐富。代表性技術包括:多種PCR,例如 ARMS-PCR、實時熒光定量PCR、數字PCR;測序技術,例如一代測序、焦磷酸測序、高通量測序;芯片技術,例如雜交芯片、微流控芯片、質譜及熒光原位雜交(FISH)技術等。分子診斷技術的門檻較高,只有具備資質的醫療機構或者實驗室才能勝任。
記者:分子診斷目前在我國臨床上的應用現狀如何?未來發展方向是什么?
高教授:近年來,國內的分子診斷技術取得了快速發展,國家投入了大量的科研經費,國內的研究成果與研究水平同國際先進水平的差距越來越小,但是,目前臨床轉化應用現狀難以滿足實際需求。
我國的分子診斷在臨床上還沒有大規模的應用,實際在臨床開展的分子診斷項目仍比較少。其中,人員及實驗室資質、項目收費、報告規范解讀等方面還存在不少制約因素亟待解決。以全國醫療發展水平較高的上海為例,目前在上海也只有5家三甲醫院具備腫瘤高通量測序分子診斷資質(國家衛計委試點單位),110家實驗室具有從事臨床基因擴增的資質。未來分子診斷在臨床的應用有很大的發展空間,亟需重視和支持。
為此,我們也呼吁監管部門能夠予以重視,以便在實踐中不斷提高我們的臨床分子診斷水平。促進分子診斷學科的快速發展是縮短我國臨床診療水平與國際差距的重要方向與突破口。分子診斷水平的應用和提高以及相關知識的普及,必將惠及普通百姓的健康。同時,我國作為慢性病大國,分子診斷也將有利于臨床醫生對疾病尤其是腫瘤進行全面監測,有助于我們對疾病的診斷、分類和精細管理,為“由治療轉向預防”的人類衛生與健康的革命性轉變提供有利條件。