讓精準醫學造福更多人

萬宏蕾

林鑫華

1月26日，“2024精準醫學成果轉化與數字化發展交流會”在杭州舉行。精準醫學自2011年在醫學界首次提出后，呈現飛速發展之勢。

無論是呼吸科采用EGFR酪氨酸激酶抑制劑（EGFR-TKI）來實現肺癌精準治療目標，還是產科無創DNA檢測技術應用于臨床診斷胎兒染色體非整倍體異常，或是消化科定量檢測糞便中波形蛋白基因的甲基化以提示結直腸癌等等，都顯示出精準診斷、精準治療正在成為新的趨勢。

近日，《瞭望東方周刊》專訪了復旦大學生命科學學院院長、遺傳工程國家重點實驗室主任、粵港澳大灣區精準醫學研究院執行院長林鑫華，探討精準醫學如何引領醫學進入一個新的時代。

精準醫學指的是針對疾病病因的復雜性，綜合考慮個體生物特征、環境、生活方式存在的差異，從而制定有效的健康干預和治療策略的醫療模式。主要包含精準診斷、精準治療和精準預防三個核心部分，其目標是提高臨床診療精準度。

與傳統醫學相比，精準醫學可以通過精準優化診療效果，避免浪費大量的醫療資源；減少一些無效或者過度的醫療；明確罕見病病因并尋找治療方案。精準醫學是現代醫學發展的必然趨勢，也代表著創新與技術相結合的典范。

類器官是生物醫藥領域的革命性模型，是精準醫學的重大技術發現。醫學研究離不開模型，對于臨床來說尤其需要利用模型進行藥物開發和疾病診治的開拓。具體來說，我們可以取人體組織的任何一部分（包括一根頭發、一片皮膚等），通過各種基因編輯做成與人體內器官類同的細胞組織。這種細胞組織具備了組織記憶、自我組裝、重現組織器官結構的能力，使類器官成為生物醫學研究很好的體外模型。

這樣一來，臨床試驗或將不需要通過小鼠模型，可以直接從病人體內取樣。現在腸道等常見人體組織都可以做成類器官。功能上，類器官不但可以針對新藥開發建立一系列模型，開展有效的毒性測試，而且也能通過再生醫學所產生的細胞組織，精準開展體內的疾病診治。此外，類器官也可以做活體樣本以供研究使用，避免了樣本在傳統存儲方式下的成本高、浪費多等問題。

據國家癌癥中心公布的2022全國癌癥統計數據報告，我國癌癥新發病例406.4萬人，因癌癥死亡的人數是241.4萬人。抗癌是人類醫學史上的長久難題。

類器官技術可以應用于預測腫瘤藥物敏感性，包括預測化療藥和靶向藥物有效性；預測免疫治療藥物的有效性，未來還將和二代測序技術一起，共同幫助醫生擇藥，實現精準用藥。

類器官技術還能助力新藥研發，用于藥物毒性和有效性測試。包括腎、肝、腸類器官用于藥物的毒性預測；攜帶特定突變的腫瘤類器官篩選靶向藥；免疫細胞治療療法、溶瘤病毒療法評價等。精確的藥物試驗，對預防轉化至關重要。腫瘤最重要的問題在于異質性，它經常會變，今天發現好了，過兩天變化了就會產生抗藥性。對此，我們就需要建立一系列模型，而這些模型可以用類器官來做。例如人的肝臟細胞，通過基因編輯做出人的肝母細胞瘤類器官，通過類器官模型可以完成一系列藥物測試，檢查原來的藥對腫瘤的影響，以及用于開發新藥。

類器官再生醫學可以實現有功能、定植性更強的類器官移植，例如成體干細胞來源的肝、腸、肺、胰島類器官移植等。建立類器官智慧生物樣本庫，例如可凍存再復蘇的活生物樣本庫是下一階段要做的工作。

圖為上海正大基因科學研究院的技術人員在實驗室內工作（裴鑫/ 攝）

包括基因檢測、液體活檢、影像診斷、個體化藥物、靶向藥物、免疫治療等，也包括AI技術需要的生物大數據等等，相關領域的一系列創新都會帶來巨大的市場價值。

據相關測算，在精準診斷方面，2023年，全球基因測序市場規模從2018年的107億美元（約合770億元人民幣）增長到244億美元（約合1754億元人民幣），復合年均增長率為18.0%。

在精準治療方面，腫瘤免疫治療市場的規模從2016年的619億美元（約合4451億元人民幣）增長到2021年的1193.9億美元（約合8585.7億元人民幣），復合年均增長率達到14.0%。

在生物大數據領域，2022年，生物樣本庫市場總額增長至26.9億美元（約合193億元人民幣）。至2025年，生物大數據的市場總額將增長至530億-690億美元（約合3811億-4962億元人民幣），復合年均增長率達到27%。

精準醫學體現了醫學科學的發展趨勢，也代表了臨床實踐的發展方向。當下AI技術浪潮的興起為醫療行業智能化轉型提供了新的思路和手段，同時也為精準醫學產業發展帶來了重大機遇和變革。

目前比較可靠的AI技術已經應用在影像診斷方面，例如病理診斷直接用圖像處理的可信度很高。長期而言，AI技術會對精準用藥和精準預防產生深遠影響。特別是在藥品開發方面，例如蛋白質結構可以通過AI技術實現。

AI時代下的精準醫學人才，需要對數據的處理算法要有很強的能力，同時對臨床、對生命科學要有深層次的理解，更重要的是要有這方面的學習能力。這樣才能圍繞醫學所需、患者所需，以自己所能真正為精準醫學的臨床轉化落地服務。