美国国家人类基因组研究所对精准医疗的定义如下:“精准医疗(通常被认为类似于个性化医疗或个体化医疗)是一种创新方法,它利用个人的基因组、环境和生活方式信息来指导与其医疗管理相关的决策。精准医疗的目标是提供更精确的方法来预防、诊断和治疗疾病。”在这篇观点文章中,我们质疑精准医疗的这一定义及其当前实践和发展相关的风险。我们强调,在实践中,精准医疗是基于使用大量生物数据用于个人目的,这主要符合生物医学健康模式,这存在个人生物还原论的风险。更全面、更精确、甚至更“个性化”的健康方法需要考虑环境、社会经济、心理和生物决定因素,这种方法更符合生物心理社会健康模式。环境暴露在广义上的作用越来越受到重视,尤其是在暴露组研究领域。不考虑精准医疗所处的概念框架,会导致医疗体系内可以调动的不同责任被掩盖。将精准医疗锚定在一个不将其定义限制于生物和技术组成部分的模型中,可以设想一种个性化和更精准的医疗,整合更多以个人技能和生活环境为中心的干预措施。
1 洛桑大学医院和洛桑大学临床药理学服务与实验室、实验室医学和病理学系,瑞士洛桑 1011;myriam.briki@chuv.ch(MB);pascal.andre@chuv.ch(PA);nicolas.widmer@chuv.ch(NW);laurentarthur.decosterd@chuv.ch(LAD);thierry.buclin@chuv.ch(TB)2 洛桑联邦理工学院 - EPFL Bio/CMOS 界面实验室,瑞士诺伊沙 2002;sandro.carrara@epfl.ch 3 沃州工程与管理学院,HES-SO 瑞士西部应用科学与艺术大学,瑞士伊韦尔东莱班 1401; yann.thoma@heig-vd.ch 4 东沃州医院药房,1847 Rennaz,瑞士 5 瑞士西部药学研究所,日内瓦大学,洛桑大学,1206 日内瓦,瑞士 6 洛桑大学医院和洛桑大学肿瘤科医学服务中心,1011 洛桑,瑞士;dorothea.wagner@chuv.ch 7 洛桑大学医院和洛桑大学临床药学研究与创新中心,1011 洛桑,瑞士 * 通讯地址:monia.guidi@chuv.ch
摘要 背景与方法 本意见书扩展了世界卫生组织的“最佳药物治疗六步法”,详细探讨了其背后的药理学和病理生理学原理。这一工作确定了大量需要解决的研究领域,以使临床药理学朝着“精准临床药理学”的方向发展,而精准临床药理学是精准医疗的先决条件。 结果 为了提高患者群体(指导药物开发)和个人(指导治疗选择和优化临床结果)的临床疗效和安全性,临床药理学的发展至少应解决以下问题:(1)分子诊断检测指导药物设计和开发,使医生能够快速准确地确定个体患者的最佳治疗靶点(指导为合适的患者选择合适的药物);(2)建立和验证靶点参与和修饰的生物标志物作为临床疗效和安全性的预测因子; (3) 将生理性的 PK/PD 模型和药理作用的中间标记物与疾病的自然演变相结合,利用先进的建模技术(基于确定性模型、机器学习和深度学习算法),预测最有效改善患者群体和个体临床结果的药物剂量;(4) 验证人或人源化体外、离体和体内模型预测研究疗法临床结果的能力的方法,包括核酸或重组基因与载体(包括病毒或纳米颗粒)、细胞疗法或治疗性疫苗;(5) 作为金标准大型 3 期随机临床试验的方法学补充,在人群层面(实用临床试验)以及小群体患者(低至 n = 1)中提供有关所有治疗方案的疗效和安全性的临床相关和可靠数据;(6) 监管科学,以优化临床试验的伦理审查流程、文件和监测,提高效率,降低临床药物开发成本; (7) 采取干预措施有效提高患者依从性,合理化多重用药,以减少不良反应并增强治疗相互作用;(8) 评估药物使用的生态和社会影响,以防止环境危害(遵循“ 同一个健康 ” 概念)并减少耐药性。讨论和结论可以看出,精准临床药理学旨在实现高度转化,这将需要大量具有互补技能的专家组。包括非临床药理学家在内的跨学科合作将是实现这一雄心勃勃计划的关键。
(a) 示例 PM 试验方案中的自由文本受试者资格标准。A 组招募患有结直肠癌和任何 KRAS G12 突变(G12C 除外)的患者。B 组招募患有 EGFR 改变(特别是 EGFR 外显子 19 插入或 EGFR 扩增)的除乳腺癌以外的实体瘤的患者。(b) 试验细节已转换为 CTML,其中包含与基本试验元数据(橙色)和治疗组(深蓝色)相关的精选信息,其中包含特定的基因组(青绿色)和临床(浅蓝色)匹配标准。A 组和 B 组排除使用感叹号进行注释。
(a) 示例 PM 试验方案中的自由文本受试者资格标准。A 组招募患有结直肠癌和任何 KRAS G12 突变(G12C 除外)的患者。B 组招募患有 EGFR 改变(特别是 EGFR 外显子 19 插入或 EGFR 扩增)的除乳腺癌以外的实体瘤的患者。(b) 试验细节已转换为 CTML,其中包含与基本试验元数据(橙色)和治疗组(深蓝色)相关的精选信息,其中包含特定的基因组(青绿色)和临床(浅蓝色)匹配标准。A 组和 B 组排除使用感叹号进行注释。
本特刊第一版成功展示了许多最先进的研究成果。其中发表的稿件致力于介绍遗传学、基因组学和精准医学领域与遗传性心血管疾病(尤其是儿科患者)相关的发现和新兴概念。因此,我们很高兴宣布推出本特刊第二版,因为我们相信,在当今的精准医学时代,传播遗传学、基因组学领域的发现以及基因型-表型关联研究有助于开发真正针对患者的治疗方法。我们还相信,主动精准医学代表了预防性和预测性个性化医疗保健的未来。我们欢迎评论和原创文章,揭示有关遗传和基因组基础的信息,确定其机制和发病机制,并采用新的遗传学导向诊断和治疗遗传性心血管疾病。
成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR) 的发展引发了继锌指核酸酶和转录激活因子样效应物核酸酶之后的基因组工程浪潮,并使基因编辑成为预防和治疗遗传疾病的一种有前途的策略。然而,由于一些技术问题对其安全性和有效性构成挑战,并且缺乏适当的临床法规使其在不影响人类伦理的情况下向改善人类健康的方向发展,基因编辑尚未在临床上得到广泛应用。通过系统地研究基因编辑工具的肿瘤学应用及其医学转化的关键挑战因素,基因组编辑对癌症驱动基因的发现、肿瘤细胞表观基因组正常化、靶向递送、癌症动物模型的建立以及临床上的癌症免疫治疗和预防有着重大贡献。以 CRISPR 为代表的基因编辑工具有望成为精确控制癌症发生和发展的有前途的策略。然而,在将 CRISPR 纳入下一代分子精准医学之前,一些技术问题和伦理问题是需要妥善解决的严重问题。鉴于此,本文讨论了限制脱靶效应的新技术发展,并重点介绍了使用基因编辑方法治疗无法治愈的癌症。
结果 147 例患者中,腺癌 (n=86, 59%)、印戒细胞癌 (n=37, 25%) 和鳞状细胞癌 (n=21, 14%) 为主要组织学类型。114 例 (78%) 患者可进行基因组分析。最常见的基因组变异包括 ERBB2 (15%)、KRAS (12%)、CCND1 (7%)、FGFR1-3 (8%)、EGFR (5%) 和 MET (3%)、TP53 (51%) 和 CDKN2A/B (10%)。ERBB2、MET 和 FGFR 变异仅见于腺癌和印戒细胞亚型,而 CCND1 扩增、TP53 突变和 CDKN2A/B 缺失见于腺癌和鳞状细胞亚型。 9 名患者 (8%) 接受了与其基因组变异相匹配的治疗,其中 5 名患者实现了疾病控制。在一项探索性分析中,诊断时患有 IV 期疾病且具有可操作变异的患者与没有可操作变异的患者相比,总生存期更长。
几十年来,药物治疗中“一刀切”的理想概念面临着患者反应各异的挑战。这一概念逐渐被精准剂量所取代,在精准医疗的保护下,患者接受个性化治疗,以最大限度地降低潜在药物不良反应或无效的风险(Darwich 等人,2021 年)。由于遗传和环境因素的多样性,个体间治疗反应经常存在很大差异。决定药效学差异的协变量尚未充分研究。然而,定义药代动力学变异性的个体属性已经得到充分证实。这些在精准剂量中发挥着重要作用,涉及 I 期和 II 期药物代谢酶的遗传多态性、药物间相互作用 (DDI)、疾病本身对功能的调节作用以及酶和转运蛋白的活性等因素。在个体水平上确定影响酶和转运蛋白活性的主要因素对于个性化治疗至关重要。 然而,多种因素之间的复杂相互作用导致复杂的药物-药物-基因-疾病相互作用,难以预测,有时还会导致致命的后果 ( Storelli 等人,2018 )。 因此,迫切需要增加迄今为止收集的有关这些变异源的知识在临床实践中的应用。 模型知情精准给药 (MIPD) 以及更好的患者特征描述是帮助临床医生进行个性化患者护理的有力工具。 这些基于计算机的建模和模拟技术可以整合有关个体酶和转运蛋白能力的信息以及许多其他因素,以预测特定患者的药物剂量并管理复杂的药物-药物-基因-疾病情景 ( Polasek 等人,2019 )。因此,本期杂志致力于研究精准剂量以及细胞色素 P450 (CYP)、转运蛋白基因多态性、药物相互作用和疾病对药物安全性和有效性的影响。在肿瘤学中,酪氨酸激酶抑制剂 (TKI) 的发展通过提高患者存活率,特别是血液肿瘤患者,彻底改变了抗癌靶向治疗。然而,20-25% 的慢性粒细胞白血病 (CML) 患者治疗失败