精準醫學聽起來絕對是一件好事。它的出發點是觀察到個體在基因構成上存在差異,從而導致他們的疾病和對藥物的反應也各不相同。其目標是在正確的時間為正確的患者找到正確的藥物,每次都如此。這種理念當然得到了醫學專家的支援。但每一位支持者背後,都有一位認為追求精準醫學是在浪費時間和金錢的專家。隨著一項耗資數百萬美元的政府資助的精準醫學計劃正在進行中,關於這種治療疾病的方法是否真的能兌現其徹底改變醫療保健的承諾的爭論正在加劇。
詢問支援精準醫學的科學家,他們可能會舉出什麼例子來說明精準醫學可能取得的成就,他們很可能會告訴你依伐卡託,這是一種新藥,可以緩解一小部分非常特定的囊性纖維化患者的症狀。這種疾病源於調節鹽分子進出細胞的蛋白質中的多種缺陷中的任何一種。其中一種缺陷會阻止該蛋白質到達細胞表面,使其無法引導鹽分子來回穿梭。依伐卡託可以糾正這種缺陷,這種缺陷是由少數不同的基因突變引起的,約佔所有囊性纖維化病例的 5%。基因檢測可以揭示哪些人符合這種治療的條件。
美國食品和藥物管理局在幾年前加速了依伐卡託的開發,此後,該藥物一直被譽為精準醫學的精髓所在。事實上,當貝拉克·奧巴馬總統在 2015 年 1 月宣佈啟動政府資助的精準醫學計劃時,他也讚揚了依伐卡託:“在一些囊性纖維化患者中,這種方法逆轉了一種曾經被認為不可阻擋的疾病。” 後來,總統宣佈精準醫學“為我們提供了前所未有的新醫學突破的最偉大機遇之一。”
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但是,詢問反對者,他們可能會舉出什麼例子來說明精準醫學存在致命缺陷,他們也很可能會告訴你依伐卡託。這種藥物花了數十年才開發出來,每位患者每年的費用為 30 萬美元,並且對於 95% 突變與依伐卡託作用的突變不同的患者來說毫無用處。
此外,《新英格蘭醫學雜誌》最近的一項研究發現,依伐卡託對其目標患者的幫助程度與三種技術含量遠低於它、普遍適用的治療方法大致相當:高劑量布洛芬、霧化生理鹽水和抗生素阿奇黴素。“後者的創新是[囊性纖維化]管理中許多小步改進的一部分,這些改進在過去二十年中大大提高了生存率,”密歇根州立大學的兒科醫生和流行病學家奈傑爾·潘內特說。“它們的成本僅為[高科技]藥物的一小部分,而且對每位患者都有效。”
同樣的悖論幾乎適用於你能找到的每一個精準醫學的例子:臨床醫生認為使用患者的基因型來確定抗凝藥物華法林的正確劑量是一種天賜之物,直到一些研究表明,這種方法的效果並不比透過年齡、體重和性別等老式臨床措施給藥更好。而格列衛被譽為靶向癌症治療的象徵,因為它縮小了一部分腫瘤中存在非常特定突變的白血病患者的腫瘤。但是,在很多患者中,腫瘤產生了新的突變,使其對該藥物產生耐藥性,當發生這種情況時,癌症又復發了。格列衛為許多患者爭取了時間——幾個月或一年——但它並沒有改變最終結果。*
關於精準醫學優點的爭論根源於人類基因組計劃,這是一項為期 13 年、耗資 30 億美元(按 1991 年美元計算)的計劃,旨在對人類所有基因進行測序和定位。在這一工作的基礎上,科學家們設計了一種捷徑,可以將特定的基因變異與特定的疾病聯絡起來,並儘可能減少測序。這種捷徑被稱為 GWAS,即全基因組關聯研究,涉及檢查整個基因組的選定位點,以檢視在患有某種疾病的個體和未患有該疾病的個體之間哪些位點始終存在差異。製藥公司希望獲得大量新的藥物靶點,因此在 GWAS 上投入了巨資。但事實證明,這種方法在揭示疾病的遺傳根源方面效果不佳。一項又一項的研究發現,存在許多基因變異簇,其中任何一個都可能使人易患某種疾病。在大多數情況下,這些變異只會使風險略微上升或下降,甚至根本不會。這些結果給大規模研究基因變異以開發靶向療法的概念蒙上了一層陰影。
精準醫學的支持者認為,問題不在於探索基因差異的概念本身,而在於 GWAS 的範圍極其有限。他們說,研究人員需要檢查整個基因組——所有六十億個核苷酸,DNA 的構建塊,而不是尋找少數幾種與疾病相關的常見基因變異型別。他們需要將這些資料疊加到關於從家族史到棲息在體內的微生物(微生物組)以及影響個體基因活躍程度的 DNA 化學修飾(表觀基因組)等各個方面的其他幾層資訊之上。如果他們比較儘可能多的人的所有資料,他們最終將能夠查明哪些力量的組合驅動哪些疾病,如何最好地識別這些力量,以及如何設計針對這些力量的治療方法。
奧巴馬總統去年宣佈的精準醫學計劃旨在做到這一點。其核心是一個百萬人佇列,將從他們那裡收集各種可以想象到的資料——包括基因組、微生物組、表觀基因組——並存儲在一個巨大的資料庫中,科學家可以在其中訪問這些資料,進行無休止的研究和分析。
為了理解所有這些資料如何幫助科學家征服人類疾病,請考慮華法林的例子。瞭解一個人代謝藥物的速度或徹底程度應該可以更容易地確定適合該個體的最佳劑量,因此應該可以帶來更好的結果。那麼為什麼沒有呢?飲食或其他因素可能起作用嗎?科學家們不知道,但他們認為,有了百萬人佇列,他們也許能夠找到答案。“我保證其中會有數萬人服用[華法林],”美國國立衛生研究院院長弗朗西斯·柯林斯說。“有了這麼多受試者,您就能說,‘嗯,實際上它看起來確實對這個子集有幫助,但他們碰巧吃了這種形式的飲食而不是那種形式的飲食。’” 此外,他指出,人們將能夠看到治療方法起作用或不起作用的原因和方式的細微之處。
新計劃的支持者和批評者都認同的一點是,這樣一項事業的挑戰將是巨大的。它將需要整合分佈在多個數據庫中的 TB 級現有健康資料,這些資料庫的內容和質量將差異很大。並且它將涉及儲存來自一百萬人的血液和組織樣本——這絕非易事,特別是如果這些樣本是定期收集的。如果它成功了——如果科學家們在大量資料中找到可靠的疾病預測因子,然後設計出透過針對這些預測因子來治療個體患者的方法——醫生仍然需要精通這種新語言。大多數醫生都沒有接受過理解現有基因檢測的培訓,而且到目前為止,還沒有人想出培訓他們的好方法。
從理論上講,個性化醫療可以像 Netflix 和亞馬遜一樣運作。他們知道您過去幾年購買的每一本書和電影,並掌握這些資訊,他們可以預測您接下來可能購買什麼。如果您的醫生掌握了這類資訊——不是關於您的購買歷史,而是關於您的生活方式、工作地點、您的基因易感性以及哪些微生物正在定植您的皮膚和腸道——那麼也許治癒方法最終會像電影推薦一樣到來。
但似乎可以公平地說,科學要達到可以為大眾提供個性化定製治療的程度還需要很長時間,如果它真的能達到的話。問題是,它甚至應該嘗試嗎?儘管精準醫學對於某些難以治療且費用昂貴的疾病患者(例如自身免疫性疾病)可能具有意義,但批評者認為,總的來說,治療疾病的更簡單方法更好,因為它們成本更低,並且可以使更多患者受益。“假設我們找到一種[靶向]藥物,可以將糖尿病的風險降低三分之二,”潘內特說。“如果我們有這種藥物,每人每年的費用約為 15 萬美元。一個專注於飲食和鍛鍊的簡單計劃也能達到同樣的效果。在過去的 50 年裡,壽命延長了大約十年。而這些增長都與 DNA 無關。這與瞭解吸菸、飲食和鍛鍊有關。這是老一套的東西。”
最終,這項登月計劃作為一項研究事業可能比作為一項公共衛生倡議更有意義。科學家們每天都在更多地瞭解相互作用以在個體中產生疾病的不同力量。他們應該開始系統地將這些資訊整合在一起,這是自然且合適的。但社會不應期望這些努力在短期內完全改變醫學。\
*編者注(2016 年 3 月 24 日):
雜誌文章中的這段話在網上釋出後經過編輯,以澄清格列衛已經幫助了許多人。然而,更大的觀點仍然成立。 由於腫瘤可能會對該藥物產生耐藥性,因此它對患者的療效不如早期極高的期望所承諾的那樣。
