当前课程知识点:普通生物学 > 绪论——走进生命科学 > 人物访谈——走进精准医学 > 第三节 精准医学的临床应用实例
刚才你给我们介绍了这个精准医学的发展
需要具备一些什么样的条件
那么目前这个精准医学在临床实践上
已经发展到什么样的阶段了
你可不可以给我们介绍一些具体的应用实例
好吧
精准医学的临床应用
是我们整个在研究体系构建中
最重要的一个方向
所以中美在这方面都是齐头并进的
精准医学现在具体在临床的应用
主要有四个重要方向
首先是先天遗传病的诊断
然后是肿瘤的分子分型和靶向治疗
第三就是比较重要的是
药物基因组学的临床部署
最后我们还会强调一些基于大数据
人工智能的一些慢病管理
在精准医学中也是非常重要的应用方向
接下来我们看一些具体的案例
首先我们想讲的是跟新生儿糖尿病相关的
一些案例
大家可以看到左边的这个案例
是一个新生儿糖尿病的患儿案例
新生儿糖尿病就是出生以后六个月以内
出现血糖升高
需要药物治疗才能控制的这一些患者
大家可以看到这个患者在诊断为
新生儿糖尿病以后
就很快启动了一个胰岛素的治疗
虽然他的血糖控制的非常理想
但是患儿在发育的过程中逐渐出现了
言语的异常、下肢活动功能的一些异常
然后去给他做这个基因的分型
发现他是KCNJ11这个基因的缺陷
这一类型新生儿糖尿病的患者
他的治疗上一定是不能使用胰岛素的
而需要使用磺脲类的药物
因为这个基因缺陷所影响的蛋白
也同时在脑组织表达
所以这个患儿停用了胰岛素
换用了磺脲类的药物以后
不仅血糖得到了理想的控制
而且他的神经系统的功能也得到了明显改善
所以这是一个非常有意思的案例
第二个案例我们能看到的
也是一个新生儿糖尿病的患者
这个患者在出生以后,诊断以后
就长期的使用胰岛素治疗
他在打了将近两万针胰岛素以后
然后终于迎来了
新的测序技术的突飞猛进的进展
所以他有机会能够得到一个基因的诊断
然后发现他其实是一个
糖基酶的一个阈值的变化
引起的他糖尿病的表现
本身来说这根本就算不上一种疾病
所以这个患儿在做了这个检测以后
他从此以后就不需要再用胰岛素来治疗了
他的基因对他的影响
只是正常人的一个变异而已
本身不是一种疾病
所以从这两个案例中我们就可以看到
基因检测对于患者的临床诊疗
会产生非常大的影响
这是去年在新英格兰医学杂志发表到欧洲
进行的研究
他们进行了十多年的随访
对大量的新生儿糖尿病患者
进行基因的分型和临床的分型
我们最后会得到这样一张叫做伞篮图的
一个基因型与临床表型对应的一张关系图
大家可以看到里面非常的复杂
左边是列举所有跟目前已知的
跟新生儿糖尿病发病相关的致病基因
右边是这些新生儿糖尿病患者
可能出现的临床表型
大家可以看到表型是非常复杂的
有些患儿不光有血糖升高
还有神经系统功能异常
还有甚至胰腺外分泌功能的异常
等等复杂的临床表现
那现在这张图的关系基本已经理清了
比如说患者如果出现某一个基因突变
那我们能够预测出他未来会出现什么样的
临床表现
但是未来是会对所有的疾病
都产生这样一张图
我们是不是能要求医生把每一个疾病
相关的这样图都记在脑海里
这个显然是不现实的
所以未来在精准医学的临床实践中
一定是需要信息系统来支持
需要一个完善的IT解决方案
然后帮助医生在做决策的时候
能够获取这样的信息
所以这是我们精准医学在先天遗传病的
诊断方面一个非常重要的应用
我们现在在复旦大学附属儿科医院
做的华东地区的先天遗传病的诊断中心
就是大量的依赖全外显子测序这样的技术
来诊断传统上
非常难以诊断的这些先天遗传病
在中国在这个方面已经走到了世界的前列
他们的水平在全球都是非常领先的
第二个方面我们想强调的就是在
肿瘤的分子分型
靶向治疗以及循环肿瘤DNA
循环肿瘤细胞等等这些新的
技术方面的一些进展
中国也是取得了非常可喜的这些进步
这个方面我想举的例子是去年年底
在新英格兰医学杂志发表的
基于精准医学的临床模式所设计的
对于进展期的前列腺癌患者进行治疗的
一个临床研究
49例患者入组以后
这些患者都是一个进展期的
广泛转移的前列腺癌的患者
大家从右边这张图象可以看到
全身都已经布满了红色的肿瘤
这些患者在传统的治疗体系下
已经基本是无路可走了
他们已经试过了各种各样的治疗
那这个研究机构对这些患者的肿瘤组织
做进一步的分子分型
从中可以发现跟一个特殊的分子通路相关的
这些分子标记物
我们把这一群患者称为
分子标记物阳性的患者
另外一群患者是分子标记物阴性的
这个分子通路我们现在有一个
非常重要的药物就是Olaparib
可以对这个通路进行一个
高效特异性的一个阻断
从临床实验的结果大家可以看到
分子标记物阳性的患者和
分子标记物阴性的患者
都使用了Olaparib这个药物
但是阳性组
他的中位生存期平均延长了半年
这对于这样的患者来说是非常有意义的
所以这个结果公布以后
虽然只有49例有效病例
但他也发表了英格兰医学杂志
这样临床医学最顶尖的杂志上
这就表明整个这个方向
是目前国际国内
最重要的一个临床科研的方向
是精准医学在肿瘤领域一个非常重要的
应用的一个证明
第三点我们想强调的就是说药物基因组学
药物基因组学虽然它经过了多年的发展
现在已经有一定的基础
但是我们中国面临两个特别重要的问题
第一,大量的数据都是基于高加索人种、
欧洲人种、美国人种得出的这样的结果
中国人群的药物基因组学相关的这些证据
现在还不完善
第二点是
我们现在医院通用的这个信息系统
还没有能力支持
组学数据对于临床过程的一个干预
医生在开药的时候
现在还没有办法获取这些组学数据的支持
所以这个是我们目前
中国的药物基因组学
发展面临的两个重要的问题
我们现在在复旦大学附属儿科医院
主要进行这方面的尝试
从药物基因组学相关的这个基因的测序、
解读、报告
以及报告的电子化
然后电子化的报告如何
放到临床的业务系统里面
为医生的临床工作提供支持
等等这样的生态体系都在构建
所以在这个方面
我们也是在快速的推进
希望能够追赶到国际上一个先进的水平
第四点我想强调的
就是我们基于医学大数据
临床与组学数据的深度整合
以及在此基础上进行的人工智能、
机器学习等等方案
所建立的一个精准的
慢性病管理的一个体系
在开头的时候我列举了哮喘
哮喘是非常典型的慢性病
那在这我想再举心衰的例子
慢性心力衰竭患者的临床管理中
最重要的指标之一就是患者的体重
我们希望他的干体重
能够维持一个稳定的水平
只要体重稳定的患者
在没有其他大的临床因素的干扰情况下
就可以避免
他出现因为急性心衰到急诊就诊
甚至进ICU这样一个情况的发生
那每次发生急性心衰发作的时候
其实对于患者的
死亡风险都是很明显增加的
医疗的支出也是明显增加的
那我们现在设计
可以设计这样的一套体系
患者每天早上在家称体重的时候
这样的数据可以自动上传到云平台里头去
只要他的体重在短期内增加过快
我们可以设定一个阈值
那系统就会自动的触发警报
通知他的社区医生
通知他的慢病管理的护士来对他进行干预
然后对他进行一些体重的干预
这样的话就可以大量的减少这个患者
急性心衰发生的这个风险
所以这个在美国已经有非常成型的案例了
中国现在已经有各地也在做这样的尝试
所以未来的慢病管理
一定是基于一个
跟这个疾病相关的患者自测数据的一个
连续性的监控
患者所处的自然地理环境
长期的一个追踪
以及一些
我们相关的一些临床指标的监控
然后为患者提供一个精准的
一个慢病管理的一个体系
大家可以注意到我在这里没有提到
基因组学或者其他组学的概念
所以在这我想强调的一个问题就是
组学数据并不是精准医学
发展最核心的内容
我们还是要基于不同病种患者一个
疾病诊断治疗以及预防的需求
最大化程度的利用跟患者个体多样性
相关的这些数据
然后来提供一个精准的
一个诊疗服务的一个模式
在这其中如果组学数据跟他的临床结局
有显著的相关性
那我们一定会纳入组学的数据
那如果生物组学的数据本身跟他的结局
没有这么强的相关性的话
本身他基于他的其他维度的数据
也可以构建出来精准医学的
这样的临床诊疗的体系
所以这个也是我们想强调的一点
所以折过头来看这四个应用领域
我们还是会强调前面提到的一点
就是精准医学发展的核心
是临床决策支持体系
一定是围绕着
疾病的诊断治疗和预防来进行的
至于说未来哪个维度的信息
会纳入精准医学的诊疗体系
这个还是基于这个维度的信息
是否能够对患者的结局产生有益
或者有害的影响
所以在整个这个规划布局中
我们在数据维度上
一开始的时候可能会追求多而全
但是最后一定是经过了反复的临床研究
以及基础研究以后
我们要把它的范围要限制下来
对于不同的疾病模式提出不同的一个
精准医学的一个模式
然后最大化患者的获益
-绪论
--绪论
-人物访谈——走进精准医学
-第一节 细胞概述
-第一章 细胞生物学基础--第一节 细胞概述
-第二节 细胞膜与物质的跨膜运输
-第一章 细胞生物学基础--第二节 细胞膜与物质的跨膜运输
-第三节 真核细胞的结构
-第一章 细胞生物学基础--第三节 真核细胞的结构
-第四节 细胞的能量代谢
-第一章 细胞生物学基础--第四节 细胞的能量代谢
-第五节 细胞的分裂与分化
-第一章 细胞生物学基础--第五节 细胞的分裂与分化
-第一节 遗传的分子基础
-第二章 分子生物学基础--第一节 遗传的分子基础
-第二节 基因的表达调控
-第二章 分子生物学基础--第二节 基因的表达调控
-第三节 生物技术及其应用
-第二章 分子生物学基础--第三节 生物技术及其应用
-第四节 人类基因组及其遗传疾病
-第二章 分子生物学基础--第四节 人类基因组及其遗传疾病
-第一节 高等植物体的细胞与组织
-第三章第一节 高等植物体的细胞与组织
-第二节 植物的生长
-第三章 高等植物体的结构与功能--第二节 植物的生长
-第三节 植物的生殖和发育
-第三章 高等植物体的结构与功能--第三节 植物的生殖和发育
-第四节 植物的营养与运输
-第三章 高等植物体的结构与功能--第四节 植物的营养与运输
-第五节 植物生长发育的调控
--3.5.6 乙烯
-第三章 高等植物体的结构与功能--第五节 植物生长发育的调控
-第一节 动物的组织
--4.1.5 软骨
--4.1.6 硬骨
--4.1.7 血液
-第一节 动物的组织--作业
-第二节 消化系统
-第四章 高等动物体的结构与功能--第二节 消化系统
-第三节 呼吸系统
-第三节 呼吸系统--作业
-第四节 循环系统
-第四章 高等动物体的结构与功能--第四节 循环系统
-第五节 内环境的控制
-第四章 高等动物体的结构与功能--第五节 内环境的控制
-第六节 内分泌系统
-第四章 高等动物体的结构与功能--第六节 内分泌系统
-第七节 神经系统与神经调节
-第四章 高等动物体的结构与功能--第七节 神经系统与神经调节
-第八节 生殖与胚胎发育
-第四章 高等动物体的结构与功能--第八节 生殖与胚胎发育
-2020年秋季学期普通生物学期中考试