淺淡精準醫學發展及其在小兒外科的應用

淺談精準醫學發展及其在小兒外科的應用

王維林

中國醫科大學附屬盛京醫院小兒外科（遼寧省瀋陽市，110004）

DOI：10.3969／j.issn．1671— 6353．2017．04．001

1

精準醫學的起源與發展

2015年1月，美國總統奧巴馬在國情咨文演講中宣布啟動精準醫學計劃。2016年國家衛生與計劃生育委員會表示，我國正在制定精準醫療戰略規劃，精準醫學研究列入2016年國家重點科技專項優先項目，成為「十三五」國家戰略計劃的重要部分。此前，2015年3月科技部召開國家精準醫學戰略專家會議宣布，到2030年前精準醫療領域將投入600億元。同年，國家衛生與計劃生育委員會發布第一批腫瘤診斷與治療項目「高通量基因測序技術臨床試點單位」名單。專家們預測，精準醫療將改變現有的診斷與治療模式，為醫學發展帶來變革。

精准醫療的理念是「個體化醫療」的延伸，是在生物分子基礎上的、因人因病而異的、更加精確的個體化醫療。開展精準醫學的條件有：①高通量技術和基因組測序成本下降。例如，上世紀90年代人類基因組計劃，多國科學家花費30億美元，耗時10年時間，完成一個人基因圖譜序列；2007年一個人基因譜序列需要花費3000萬人民幣，目前基因圖譜序列僅需數千元人民幣，可以預測，未來可能只需數百元人民幣。②超級計算機的發展，為大數據的採集、存儲和運算分析提供了有力支撐，使海量的個體基因組數據和臨床隊列數據能夠科學有效地整合，通過雲計算和建模尋找致病基因與干預策略，實現臨床個體化精準醫療方案的設計和應用。

大數據背景下的精準醫學，將會對現有醫學模式產生重要響。醫學研究從傳統的「假設驅動」向「數據驅動」過渡。從傳統的回顧性臨床病例分析（Meta分析）和目前被認為金標準的前瞻性隨機對照研究（RCT）向以大數據為導向的超大規模人群隊列研究過渡；從以往的因果關係分析過渡到大數據下的相關關係研究；例如，目前許多小兒先天性畸形（肛門直腸形、先天性巨結腸、膽道閉鎖等）的研究模式，以構建動物模型進行實驗研究。但是致畸動物模型跟人體畸形無論致畸因素、發生機制和胚胎病理改變往往都有不同差別，即便在動物模型上進行成功實驗，到人體上往往難以重複。而精準醫學在測序基因組的同時，搜集所有可能的表型信息，並將基因和表型結合起來。在擁有了大規模的基因組數據，即百萬人群隊列以上的基因組數據以後，如果想研究某一畸形，即便是人群發病率僅01％的疾病，也有可能發現100例病人，將他們的基因和表型數據結合在一起，通過雲計算、科學建模和分析統計，尋找可能的致病基因。因此，這種以大樣本（至少在百萬級以上人群）、前瞻性、多學科、多因素和信息共享為特點的研究模式，將在不遠的將來，在大規模基因組信息的基礎上，計算機將可能模擬整個生命過程，預判我們可能生哪些疾病，早期發現、早期診斷、早期治療，使「上醫治未病」成為可能。

2

精準醫學在小兒外科的應用探討

精准外科是精準醫學在外科領域的具體體現，要求對患者進行精準手術，在結合患者基因、表型分析和臨床特點的基礎上，選擇最適合的外科治療方案。其原則是以高度的確定性為基礎，以安全、高效、微創或無創為目標，強調病灶的準確和徹底清除、兼顧臟器保護和損傷控制的外科實踐。小兒是一個機體解剖、器官和系統功能均處於不斷發育成熟的個體，實施精準外科治療無疑具有重要意義。小兒外科的精準醫學主要體現在以下方面：

01

對小兒常見先天性畸形的發病機制、胚胎病理演變過程的調控機制進行精準研究，在基因組學基礎上提供精確變異位點和有效調控手段，以終止畸形發生，或在胎兒期或圍產期進行精準有效的外科修復。

02

建立小兒常見先天畸形的大數據存儲和雲計算平台，實現數據存儲和共享，構建常見畸形的個體化臨床決策體系。

03

依託大數據平台和現代精準外科技術與設備，實現小兒外科手術的精準化目標，如利用計算機輔助設計和導航，通過機器人精準操作完成複雜畸形的精準無創或微創外科手術。

04

開展3D列印技術修復小兒常見畸形，特別對整形外科、脊柱外科以及組織器官的替代和修復可提供模擬模型。目前已有細胞、生長因子等為基礎設計的具有生物活性的人工器官、細胞的3D結構模型。

05

對小兒常見實體腫瘤在大數據平台上，通過雲計算和建模分析，完成個體化靶向治療的臨床決策。

06

構建小兒外科術後功能重建的臨床綜合評估和遠期生活質量預測與健康指導的平台。

3

我國小兒外科精準醫療起步

目前，我國小兒外科在精準醫學道路上已經起步，例如廣州市婦女兒童醫療中心構建的大型生物樣本庫，復旦大學附屬兒科醫院推出的膽道閉鎖篩查手機APP，中國醫科大學附屬盛京醫院關於肛門直腸畸形的長達30餘年的胚胎髮育研究，青島大學附屬醫院董?等創建的3D可視化肝臟外科手術導航系統，華中科技大學附屬協和醫院開展的盆底MRI三維成像技術，西安交通大學附屬第二醫院關於先天性巨結腸診療的多中心問卷調查等，都邁出可喜的一步。本期特別推出精準醫學在小兒外科的應用專題，旨在通過專家筆談和來自幾個兒童醫療中心的臨床研究，探討精準醫學在我國小兒外科領域的應用，為未來與發展獻計獻策，以促進大數據時代中國小兒外科精準醫療的進步。

應當指出，大數據和精準醫學無論在時間上還是發展程度上仍然處於起步階段，無論在心理準備上還是在實踐中，仍然存在諸多問題，如數據孤島、基因庫建設和數據共享以及信息安全等。但其未來發展仍然令人鼓舞，機遇與挑戰並存，讓我們共同期待精準醫學的美好明天。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！