海川

個(gè)性化醫(yī)療改善居民健康，實(shí)現(xiàn)“未病先防”、“既病防變”或“已病早治”以及連續(xù)性的醫(yī)療服務(wù)

美國(guó)最受尊敬的心臟病學(xué)家、基因組學(xué)家之一埃里克·托普在《顛覆醫(yī)療：大數(shù)據(jù)時(shí)代的個(gè)人健康革命》一書(shū)中認(rèn)為，個(gè)人基因組重測(cè)序技術(shù)以及一系列實(shí)時(shí)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)是未來(lái)能讓每個(gè)個(gè)體明確知曉自身健康狀況的有力工具，能賦予每個(gè)人更多的自由，自行選擇相應(yīng)的治療方案。

隨著人類(lèi)對(duì)疾病與基因之間映射關(guān)系的認(rèn)識(shí)加深，基因測(cè)序成本的下降，可穿戴設(shè)備的普及，監(jiān)控設(shè)備的微型化，移動(dòng)連接和網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的擴(kuò)大，電腦計(jì)算能力的大幅提升，腫瘤疾病診斷、遺傳病基因檢測(cè)、優(yōu)生優(yōu)育檢測(cè)、藥物基因組學(xué)等個(gè)性化醫(yī)療越來(lái)越成為可能。

未來(lái)人們可能只需花費(fèi) 500-1000美元就能進(jìn)行個(gè)人遺傳檢測(cè)，醫(yī)生可以根據(jù)基因芯片分析個(gè)人對(duì)藥物的敏感度和承受力，有針對(duì)性地開(kāi)處方，避免不必要的浪費(fèi)或風(fēng)險(xiǎn)。

大量的基因數(shù)據(jù)、臨床實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)以及居民的行為與健康管理數(shù)據(jù)形成了“大數(shù)據(jù)”，利用好“大數(shù)據(jù)”可以提升醫(yī)療價(jià)值，形成個(gè)性化醫(yī)療，從而改進(jìn)居民健康，實(shí)現(xiàn)“未病先防”、“既病防變”或“已病早治”以及連續(xù)性的醫(yī)療服務(wù)。

個(gè)性化醫(yī)療是什么？

個(gè)性化醫(yī)療一詞已使用多年，而斯克里普斯轉(zhuǎn)化科學(xué)研究所的Eric J. Topol 3月在Cell發(fā)表的一篇文章提到，最近的一項(xiàng)調(diào)查表明，只有4%的公眾理解“個(gè)性化醫(yī)療”是什么意思。

也許有人認(rèn)為個(gè)性化醫(yī)療指的是VIP醫(yī)療服務(wù)，美國(guó)國(guó)家科學(xué)院將個(gè)性化醫(yī)療理解為精準(zhǔn)施藥（precision medicine），但這不妨礙這個(gè)詞越來(lái)越多的被傳播。只是，當(dāng)你在可穿戴設(shè)備狂轟濫炸的商業(yè)宣傳中屢次見(jiàn)到這個(gè)詞的時(shí)候，是否想過(guò)個(gè)性化醫(yī)療究竟是什么？它又個(gè)性在哪兒呢？

個(gè)性化醫(yī)療又稱精準(zhǔn)醫(yī)療，是指以個(gè)人基因組信息為基礎(chǔ)，結(jié)合蛋白質(zhì)組、代謝組等相關(guān)內(nèi)環(huán)境信息，為病人量身設(shè)計(jì)出最佳治療方案，以期達(dá)到治療效果最大化和副作用最小化的一門(mén)定制醫(yī)療模式。簡(jiǎn)單的說(shuō)，就是從對(duì)“癥”下藥改變?yōu)閷?duì)“人”下藥，這是個(gè)性化醫(yī)療的“個(gè)性”所在了。它的“個(gè)性”，貫穿在疾病預(yù)防、分析、診斷、治療的各個(gè)階段。

個(gè)性化醫(yī)療的興起源于消費(fèi)者權(quán)力的崛起，是為了滿足人們的個(gè)性化健康需求。截至2013年年底，可提供個(gè)性化醫(yī)療的醫(yī)院已經(jīng)遍布美國(guó)。個(gè)性化醫(yī)療和預(yù)防醫(yī)學(xué)目前已經(jīng)成為達(dá)沃斯經(jīng)濟(jì)論壇、博鰲亞洲論壇等世界頂級(jí)戰(zhàn)略會(huì)議討論的熱點(diǎn)。海外醫(yī)院以先進(jìn)的醫(yī)療技術(shù)、完善的治療方案、人性化的服務(wù)等優(yōu)勢(shì)成為越來(lái)越多人進(jìn)行體檢、治療的新選擇。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，近年來(lái)我國(guó)出境體檢日益火爆，每年有1000多人赴美體檢、治療，到瑞士、日本、韓國(guó)以及中國(guó)臺(tái)灣等地“體檢旅游”的達(dá)上萬(wàn)人次，每次醫(yī)療花費(fèi)高達(dá)十幾萬(wàn)元甚至幾十萬(wàn)元。個(gè)性化醫(yī)療在日本、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家已有近30年的歷史，但在中國(guó)還是全新的事業(yè)。與美國(guó)70%的人享有個(gè)性化醫(yī)療服務(wù)相比，中國(guó)享有這項(xiàng)服務(wù)的比例尚不足1%，市場(chǎng)潛力巨大。

數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)高收入人群的惡性腫瘤檢出率已經(jīng)高出中國(guó)惡性腫瘤發(fā)病率整體水平的73倍，心腦血管猝死幾率比中國(guó)總?cè)丝诔?倍，血脂異常的平均檢出率已經(jīng)超過(guò)60%，他們有可能成為動(dòng)脈粥樣硬化、心腦血管病變的受害者。

首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安貞醫(yī)院副院長(zhǎng)、北京市心肺血管疾病研究所常務(wù)副所長(zhǎng)周玉杰教授表示，心血管疾病的患者大多數(shù)是60歲以上的老人，這些患者的病變都非常的復(fù)雜、高危，老年疾病患者的特點(diǎn)為多種疾病共存、多臟器受損?！拔磥?lái)老年人心血管疾病的發(fā)展方向就是做‘個(gè)性化醫(yī)療?！?/p>

大數(shù)據(jù)讓基因測(cè)序不再遙遠(yuǎn)

美國(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)的進(jìn)化生物學(xué)家Kenneth M. Weiss對(duì)于復(fù)雜疾病遺傳機(jī)制發(fā)表過(guò)這樣的看法“健康的家庭都是相似的，不健康的家庭卻各有各的原因”。在致病基因是共有還是共同變異還是個(gè)體的罕見(jiàn)變異這個(gè)問(wèn)題上，生物學(xué)家們還沒(méi)有達(dá)成一致。但從日常生活和下面這個(gè)例子中，我們可以看出，引起疾病的原因是多種多樣的。

埃里克·托普在《顛覆醫(yī)療》一書(shū)中舉例，就高血壓而言，目前至少有6 種不同的藥物類(lèi)別、超過(guò)一百種不同的藥物來(lái)治療血壓?jiǎn)栴}，而每一個(gè)高血壓病人都有不同的根源?？茖W(xué)家在研究中發(fā)現(xiàn)，有一種高血壓與Adducin 基因有關(guān)，這種基因變體存在于大約20% 高血壓患者體內(nèi)。于是，就有一項(xiàng)針對(duì)攜帶Adducin 基因變體患者具體療法問(wèn)世，此療法對(duì)這一基因攜帶者效果很好，患者血壓平均下降了14 毫米汞柱。

20世紀(jì)末期，在人類(lèi)基因組計(jì)劃剛啟動(dòng)的時(shí)候，測(cè)定一個(gè)人的全基因組，需要數(shù)百臺(tái)測(cè)序儀、耗資30億美元和15年的時(shí)間。但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，將不斷縮短測(cè)序所耗費(fèi)的時(shí)間。到了2003年，這項(xiàng)偉大的計(jì)劃就已經(jīng)完成。要將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用在每個(gè)人的日常醫(yī)療中，其成本須降到每個(gè)人都負(fù)擔(dān)得起。

目前，1000美元一部MacBook的價(jià)格，成為完成全基因組序列測(cè)定的價(jià)格標(biāo)桿。科學(xué)家們還在不斷嘗試提高測(cè)序儀器性能，優(yōu)化測(cè)序方法，隨著測(cè)序設(shè)備價(jià)格下降、體積的小型化發(fā)展趨勢(shì)，500-1000美元測(cè)定個(gè)人基因組，或?qū)⑹莻€(gè)性化醫(yī)療時(shí)代真正的開(kāi)始。

成立于2011年的初創(chuàng)公司Bina Technology近期獲得了650萬(wàn)美元的風(fēng)險(xiǎn)投資，Bina Technology主要從事的工作就是利用大數(shù)據(jù)來(lái)分析人類(lèi)的基因序列，他們的分析成果將為研究機(jī)構(gòu)、臨床醫(yī)師等下游醫(yī)療服務(wù)行業(yè)提供最基礎(chǔ)的研究素材。研究型大學(xué)、制藥公司和臨床醫(yī)生利用Bina Technology的技術(shù)對(duì)基因數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，能夠利用這些數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)基因中罕見(jiàn)的病變信息，而正是這些病變信息造成了癌癥、新生兒疾病、鐮狀細(xì)胞性貧血等?；驕y(cè)序不同階段所達(dá)到的效果。

Bina Technology計(jì)劃與威斯康星州的醫(yī)療中心展開(kāi)合作，將對(duì)新生兒重癥監(jiān)護(hù)室的兒童進(jìn)行完整基因組序列測(cè)定。在未來(lái)幾年內(nèi)，該團(tuán)隊(duì)希望以后每一位新生兒都能夠接受Bina Technology提供的完整基因分析數(shù)據(jù)。斯坦福大學(xué)基因?qū)W研究的Michael Snyder博士在Bina Technology平臺(tái)正式發(fā)布之前先進(jìn)行了初期試點(diǎn)工作。實(shí)驗(yàn)表明，Bina Technology平臺(tái)在5個(gè)小時(shí)內(nèi)可完成幾百人的基因序列分析，按照傳統(tǒng)的分析方法，需要花費(fèi)一周時(shí)間來(lái)完成。

隨著從基因測(cè)序解決方案中得到越來(lái)越多的遺傳信息，未來(lái)對(duì)基因組進(jìn)行可擴(kuò)展分析的需求顯然將會(huì)越來(lái)越多。我們有理由相信，個(gè)性化醫(yī)療時(shí)代距離我們已不再遙遠(yuǎn)。

大數(shù)據(jù)讓醫(yī)學(xué)診斷更科學(xué)

基因數(shù)據(jù)、臨床數(shù)據(jù)、社會(huì)及環(huán)境數(shù)據(jù)結(jié)合是個(gè)性化醫(yī)療的前提。如果僅憑基因數(shù)據(jù)，醫(yī)生很難出具治療方案。因?yàn)閷?dǎo)致疾病的因素很多，除了遺傳、基因突變之外，環(huán)境因素、臨床數(shù)據(jù)都會(huì)對(duì)疾病產(chǎn)生影響。醫(yī)生需深入挖掘和分析多方面數(shù)據(jù)，出具的診斷方案才算安全有效。

“基因電子病歷”將是對(duì)個(gè)人基因組信息的縱向挖掘和比對(duì)?；驍?shù)據(jù)的采集是基于個(gè)體，也多針對(duì)遺傳病變、腫瘤易感基因等有限的已知病癥，而且解讀是在進(jìn)行雙生子患病比對(duì)、正常群體的基因分析基礎(chǔ)上橫向比較得知的，缺乏個(gè)體的歷史基因數(shù)據(jù)的縱向比較?！盎螂娮硬v”應(yīng)該是記錄了患者不同時(shí)期基因信息變化，在這個(gè)基礎(chǔ)上解讀患病風(fēng)險(xiǎn)，這將是個(gè)性化醫(yī)療的特性之一。

臨床數(shù)據(jù)、基因數(shù)據(jù)、飲食、環(huán)境等互相影響?；驍?shù)據(jù)能揭示病人患病與基因異常有關(guān)，但也有其他因素會(huì)導(dǎo)致疾病，如血液的化學(xué)成分、身體代謝水平、脂肪含量等指標(biāo)。醫(yī)生出具治療方案前還需知道這個(gè)病人的藥物過(guò)敏狀況、適合什么藥物。同時(shí)，基因還受環(huán)境影響，同一個(gè)人在不同時(shí)期，基因數(shù)據(jù)也會(huì)不一樣。目前的醫(yī)療預(yù)防計(jì)劃針對(duì)某種高風(fēng)險(xiǎn)患病人群，但未隨著飲食、環(huán)境變化而采取不同的方案。比如，除了先天的基因因素外，后天的飲食或環(huán)境影響也會(huì)導(dǎo)致高血壓的發(fā)病，這樣所要采取的治療方法是不一樣的。如果忽略了飲食和環(huán)境的因素或?qū)⒀诱`病人的及時(shí)治療。

因此，有專家提出，個(gè)性化醫(yī)療將是臨床數(shù)據(jù)、社會(huì)因素?cái)?shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)與遺傳和分子學(xué)研究數(shù)據(jù)等多方面信息的結(jié)合。如果沒(méi)有對(duì)于每個(gè)人獨(dú)特信息的搜集，也就無(wú)法做到個(gè)性化的診斷、分析、治療方案和治療實(shí)施。而這個(gè)大數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，依賴于基因檢測(cè)技術(shù)、實(shí)時(shí)健康檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，也是融合生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的方法。

大數(shù)據(jù)有助于開(kāi)發(fā)個(gè)性化藥物

我國(guó)每年約有30萬(wàn)兒童因?yàn)E用抗生素引起藥物中毒性耳聾，有的兒童甚至因此而失去生命。我國(guó)的住院病人中，每年約有19.2萬(wàn)人死于藥品不良反應(yīng)。美國(guó)的這一數(shù)字也超過(guò)了十萬(wàn)。很長(zhǎng)一段時(shí)間以來(lái)，濫用藥物及藥物的不良反應(yīng)已經(jīng)嚴(yán)重影響人類(lèi)的健康。

目前對(duì)于檢出疾病的病人，醫(yī)生的治療方案，都是對(duì)癥下藥。但即使同樣的藥物，同樣的病，不同人的治療效果可能完全不同。不同的人會(huì)對(duì)同樣的藥物產(chǎn)生不同的效果，主要是由單核苷酸（snp）決定的。通過(guò)遺傳組學(xué)/基因組學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，同一個(gè)藥物在不同個(gè)體內(nèi)的效果和毒副作用的差異可以達(dá)到300倍，僅依靠醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)判斷，往往不足以保證治療方案的絕對(duì)安全。所以不同的人對(duì)藥物的選擇應(yīng)根據(jù)基因的差別決定，即使在選擇同種藥物時(shí)也應(yīng)有藥量和劑型的差別。

通過(guò)對(duì)個(gè)人基因組數(shù)據(jù)的分析，醫(yī)生就可以根據(jù)患者特有的遺傳特征和藥物敏感性來(lái)治療心臟病、癌癥和其他疾病。真正邁入個(gè)性化醫(yī)療時(shí)代后，每個(gè)人的基因電子病例中，會(huì)記載個(gè)人的所有潛在疾病及對(duì)藥物的敏感信息，醫(yī)生可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)，先用計(jì)算機(jī)模擬實(shí)踐治療方案的有效性，得到驗(yàn)證后，再對(duì)病人進(jìn)行治療?；蛘吒鶕?jù)患者的實(shí)際情況調(diào)整藥物劑量，可以減少副作用。

個(gè)性化醫(yī)療目前還處在初期階段。麥肯錫估計(jì)，在某些案例中，通過(guò)減少處方藥量可以減少30%～70%的醫(yī)療成本。比如，早期發(fā)現(xiàn)和治療肺癌、胃癌、腸癌等可以顯著降低衛(wèi)生系統(tǒng)和病人的手術(shù)費(fèi)用。

蘋(píng)果公司的傳奇總裁史蒂夫·喬布斯在與癌癥斗爭(zhēng)的過(guò)程中采用了不同的方式，成為世界上第一個(gè)對(duì)自身所有DNA和腫瘤DNA進(jìn)行排序的人。為此，他支付了高達(dá)幾十萬(wàn)美元的費(fèi)用，他得到的不是一個(gè)只有一系列標(biāo)記的樣本，而是包括整個(gè)基因密碼的數(shù)據(jù)文檔。對(duì)于一個(gè)普通的癌癥患者，醫(yī)生只能期望他/她的DNA排列同試驗(yàn)中使用的樣本足夠相似。但是，史蒂夫·喬布斯的醫(yī)生們能夠基于喬布斯的特定基因組成，按所需效果用藥。如果癌癥病變導(dǎo)致藥物失效，醫(yī)生可以及時(shí)更換另一種藥，也就是喬布斯所說(shuō)的“從一片睡蓮葉跳到另一片上”。通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)開(kāi)發(fā)出的個(gè)性化藥物將喬布斯的生命延長(zhǎng)了好幾年。

大數(shù)據(jù)有助于管理個(gè)人健康

利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，對(duì)個(gè)人健康進(jìn)行全生命周期管理，實(shí)現(xiàn)在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)都可以訪問(wèn)相關(guān)信息，從而保證了健康信息的一致性、連續(xù)性，如Google Health、微軟的Health Vault、百度的等平臺(tái)。健康管理系統(tǒng)的最主要特點(diǎn)就是：個(gè)人的健康狀態(tài)得得到了連續(xù)觀測(cè)，健康分析人員能夠有效地對(duì)個(gè)人健康狀況進(jìn)行分析，以便在身體處于非健康狀態(tài)時(shí)得到及時(shí)的干預(yù)。

在健康管理領(lǐng)域中最需要解決的問(wèn)題就是及時(shí)發(fā)現(xiàn)身體的健康異常和重大疾病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，傳統(tǒng)情況下我們會(huì)通過(guò)年度體檢來(lái)實(shí)現(xiàn)這一要求，但是體檢時(shí)間跨度大，同時(shí)地域的覆蓋能力也不足夠，可穿戴式設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)跨地域大人群身體異常實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)。通過(guò)體征數(shù)據(jù)（如心率、脈率、呼吸頻率、體溫、熱消耗量、血壓、血糖和血氧、激素和BMI指數(shù)，體脂含量）監(jiān)測(cè)來(lái)幫助用戶管理重要的生理活動(dòng)。

現(xiàn)階段可以利用的體征數(shù)據(jù)傳感器包括：①體溫傳感器；②熱通量傳感器：用來(lái)監(jiān)測(cè)熱量消耗能力，可以用于血糖輔助計(jì)算和新陳代謝能力推算；③體重計(jì)量傳感器：用于計(jì)算BMI指數(shù)；④脈搏波傳感器：推算血壓，脈率等數(shù)據(jù)；⑤生物電傳感器：可用于心電、腦電數(shù)據(jù)采集，也可用來(lái)推算脂肪含量等；⑥光學(xué)傳感器：推算血氧含量，血流速。

設(shè)備初始會(huì)將一天設(shè)定數(shù)十個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，只需累積28個(gè)檢測(cè)結(jié)果即可建立個(gè)人初級(jí)模型，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)所有產(chǎn)生數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，匯總成一個(gè)健康風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，用戶可以看到自己的健康風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)和同齡、同性別人群的平均風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，并且能明確自己的健康風(fēng)險(xiǎn)在同齡人群中的排位。同時(shí)，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，設(shè)備會(huì)根據(jù)使用者實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，一旦數(shù)據(jù)顯示異常，就會(huì)加大檢測(cè)密度，反之則會(huì)拉長(zhǎng)檢測(cè)間隔，進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。

這些數(shù)值交叉分析結(jié)果可以用來(lái)分析用戶現(xiàn)在的體質(zhì)狀況，進(jìn)行健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，并可以結(jié)合數(shù)據(jù)給出幾項(xiàng)關(guān)鍵生理活動(dòng)：睡眠、飲食、運(yùn)動(dòng)和服藥的個(gè)性化改善建議，讓用戶保持在一個(gè)穩(wěn)定的身體健康狀況。

任何事物都是雙刃劍。大數(shù)據(jù)技術(shù)在助推個(gè)性化醫(yī)療發(fā)展的同時(shí)，不可避免涉及到個(gè)人健康信息的安全和隱私保護(hù)問(wèn)題。對(duì)公民醫(yī)療信息的保護(hù)，無(wú)論在技術(shù)手段還是法律支撐都依然捉襟見(jiàn)肘。

不過(guò)，在大數(shù)據(jù)時(shí)代，我們需要設(shè)立一個(gè)不同于互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的隱私保護(hù)模式，這個(gè)模式不單單依托個(gè)人的許可，應(yīng)該更側(cè)重于數(shù)據(jù)使用者為其行為承擔(dān)責(zé)任。

大數(shù)據(jù)時(shí)代，在享有個(gè)性化醫(yī)療服務(wù)的同時(shí)，誰(shuí)來(lái)保護(hù)公民的個(gè)人隱私？既是每個(gè)人應(yīng)當(dāng)思考的問(wèn)題，也是政府部門(mén)不可推卸的責(zé)任。