上篇
**章 转化医学的提出背景、科学意义与战略价值
**节 提出背景
一、基础研究未带来健康水平大幅度提高
自美国前总统尼克松于1970年宣布攻克恶性**计划开始,美国到现在用于****方面的研究经费已经多达2000多亿美元,全球则多达4000亿美元,但只获得了156万篇相关的研究性论文。其中,80%的论文在研究中使用的是果蝇、小鼠等动物模型,大多数适用于实验动物的技术或**在人体上却不能发挥作用,所以这些研究成果的价值没有被充分体现,如此大量的资金投入并没有带动****的进步,而且由**导致的死亡率也没有发生变化。与之相对应的是,**的发病率不断升高,成为危害人类健康的**杀手(Lehmann et al,2008)。美国经过长达4年多的论证,终于在1990年10月正式启动人类基因组计划。经过众多科学家的合作,2003年4月完成了人类基因组测序。如今,人类基因组计划虽已完成,但**的临床治愈率并没有因此发生革命性的变化,*初的期望基本落空。也许**能够与投入的天文数字般的科研经费相匹配的研究成果,只有这156万篇与**相关的研究论文(桂永浩,2007)。
二、医学科研与临床需求之间严重脱钩
基础研究与临床应用脱节,科研投入与产出严重失衡,实验室的研究成果难以转化到临床实践中。从事基础研究的科学家,大多不是以临床应用为出发点进行研究,而临床工作者又缺乏从事基础研究的条件,所以基础研究与临床应用之间缺乏真正的交流与合作,二者之间存在一条无形的鸿沟(Butler,2008)。随着分子生物学的崛起,疾病机制的研究越来越深入,但并没有带来新的诊断、**、预防的方法(Katz,2008)。2004年的一项统计显示,6种国际权威学术期刊于1979~1983年刊载了101篇声称“具有广阔临床应用前景”的研究报告,但到目前为止,被获准应用到临床的仅有5项(Liu and Lu,2008)。据报道,在我国每年取得的约3万项重大科技成果中,平均转化率仅为20%,高校科技成果转化率不到10%,而医药科技成果的转化率更是不足8%。很显然,投入与所带来的经济和社会效益的巨大差距对于纳税人、政府、研究人员和企业各方来说都是无法接受的(张勘,2012)。所以,人们必须思考未来医学科学研究的方向问题——基础研究必须回答并解决临床问题。
三、疾病谱的转变使医学研究模式发生转变
随着人类社会的发展、自然环境及社会环境等因素的转变,疾病谱已经从以传染病为主逐步转变为以慢性非传染性疾病为主。**、心脑血管疾病、糖尿病等复杂性疾病的发病率日益**,使**消耗不断增加,经济负担也越来越沉重,因此慢性病的早期**问题不可回避地摆在人们面前。而这类疾病除了与人体结构及功能相关外,还涉及环境、种群、生物圈、心理等因素之间的相互作用,是多因素导致的,所以传统的单因素、单靶点的研究方法已���法满足慢性病**的需要。慢性复杂性疾病的研究需要多学科、多因素的研究模型。
四、基础研究积累的大量数据需要进一步解析
随着分子生物学的崛起,基础研究已进入组学时代。蛋白质组学、基因组学等得到了快速的发展,积累了大量的数据,但如何充分利用这些数据,使其解决临床问题成为急需解决的难题(陈发明等,2011)。这就需要多学科、多领域专家的有效合作。时代正在呼唤整合的系统生物学的来临和转化医学的诞生(Minna and Gazdar,1996)。
五、基础研究、医学实践和**开发三者需要整合
新药的初始研发只在实验室中进行,而只有进入**测试和临床试验阶段才不得不正视临床出现的各种各样的问题,所以5000~10 000个转化物中*多有250个能够进入临床前的研究,其中只有5个能进入临床试验(王桂芳等,2013)。新药研发的成功率越来越低,其原因在于:现在对新药的要求不仅要有确切的**,而且更加注重**的**性;慢性、难治性疾病的病理因素极其复杂,通过单个药靶很难阻断其病理进程,因此需要进行多因素、多靶点的研究,开发针对多个靶点的**,这在无形中加大了研发难度;传统的研发模式已落后于时代的需求,甚至制约了医学的发展,用于动物疾病模型的**性评价结果不能完全适用于人,多数对模型动物有良好效果的新药运用于人体却不能发挥作用,所以传统的新药研发模式浪费了大量的资源,而获得的能适用于临床的新药却少之又少(白毅,2010)。一个新药的研发,平均需要2.8亿美元,但医学的根本性问题并未得到有效解决(刘小荣等,2011)。
在全社会迫切需要消除影响人类健康的重大疾病的背景下,如何进一步促进科技成果转化,进而提高人类健康水平的呼声越来越多,要求也越来越高。转化医学得到****的重视。
第二节 转化医学的内涵演化
目前针对转化研究有各种定义,学界尚未形成一致意见:①鉴于基础与临床之间只是偶尔的、不稳定的合作关系,是将转化研究理解为连接基础与临床的“桥梁”,还是将其理解为一种介于基础与临床之间新出现的“地带”(interface),作为一个独特的领域而存在?②转化研究是一个多阶段的过程,是否还应包括通过这一过程为促进转化而采取的一系列干预策略或行动?③转化研究应分为哪些阶段以及各阶段的分界点是什么?目前主要有两类概念模型和两种理解方式。
一、受现代分子生物学快速发展的挑战而提出的转化医学理念
20世纪60年代及之前的实验医学时代,医学成果往往来自临床科研人员(physician-scientists)的主导研究。临床医学与实验室紧密结合,促使基础研究中的发现可以在临床实践中迅速得到应用。20世纪70年代,分子生物学兴起并取得了突飞猛进的发展,导致了基础医学与临床医学的割裂,原来临床科研人员的时代开始终结,随之产生大量的在基础医学领域出类拔萃的**科学家,以及在临床医学领域成绩**的医生。这两类人才在自己的研究轨道上并肩前进,分别取得了令人瞩目的成绩,然而彼此之间的共同语言、沟通和交流却逐渐减少。虽然其间也有很多基础研究的结果逐渐向临床转化,但已无法满足临床医学对疾病诊断和**的需求(赵玉沛,2011)。
1966年,《生物科学》(Bioscience)杂志**提醒人们关注由于美国国立卫生研究院(National Institutes of Health,NIH)在生物医学(biomedicine)领域的科研投入和美国制药企业的研发投入大幅增长而出现的科学知识爆炸现象。鉴于1964年美国近一半的生物学(包括药理学、生物化学、生理学、病理学、临床医学)科技人员都在制药企业工作,有研究详细讨论了在促使新药研发从实验台到病床转化的每个阶段这些科技人员扮演的角色(Mckinney and Stavely,1966);1968年,《新英格兰医学杂志》(The New England Journal of Medicine,NEJM)中提到“将吞噬细胞的研究从实验台转化到病床”的观点(No author listed,1968);1974年,S.Wolf在NEJM上发表了题为《实验室与病床之间真实差距》(“Real Gap between Bench and Bedside”)的编者按,认为应将基础研究的丰硕成果快速地应用于疾病的预防和**,转化滞后的原因在于我们在“知识爆炸”“数据爆炸”的年代未能很好地理解、整合可获取的数据知识(Wolf,1974);1992年,D.W.Choi在《科学》(Science)杂志**提出“从实验室到病床”(bench to bedside)的概念(Choi,1992);1996年,Geraghty在《柳叶刀》(Lancet)上**提出“转化医学”这一新名词(Geraghty,1996);同年,《自然医学》(Nature Medicine)杂志提出转化研究时代已经到来(Minna and Gazdar,1996),见图1-1。
**标志性的事件是,2003年,时任美国NIH的院长Zerhouni在《科学》杂志上发表了NIH路线图[“Roadmap(2003)”],强调开展跨学科研究与转化研究,将基础研究的成果转化为有效的临床**手段(Zerhouni,2003)。从此,转化医学开始受到越来越多的关注。
二、概念模型
概念模型主要包括T模型(T models)和过程模型(process models)。T模型描述转化研究的主要阶段和要素,强调转化瓶颈(translational
查看全部>>