“轉化醫學”之我見

作者:CMT 來源:中國醫學論壇報 日期:16-03-30

        起源於美國的“轉化醫學”概念,在過去10餘年受到全球各國的廣泛關注和相繼跟進,可謂一場風靡全世界的學術甚至社會運動。

        本期“海外”邀請得克薩斯大學休斯敦醫學校區得克薩斯心髒研究所席雨濤副教授、西京醫院陶淩教授和長期致力於中美轉化醫學領域合作與交流的時占祥博士,一起來聊聊“轉化醫學”這個熱門話題。

        ――編者按專欄主持人 範大立醫生

範大立 醫生

        範大立醫生,美國加州大學戴維斯分校醫學中心臨床醫學教授。在北醫畢業後赴美行醫多年,心內科專業。近年來積極投身心髒病領域中美交流和青年醫生教育培養。曾負責美國超聲心動學會(ASE)國際聯絡處中國事務。美國華裔心髒協會(CNAHA)主席。

        對話海內外醫療從業人員,廣泛傳遞心髒病臨床醫學、教育、科研、管理、倫理等跨界話題,輔以中國視角解讀,揭示“差異”及其背後的思索,培養我國中青年骨幹醫生綜合醫療服務能力。

        美國"轉化醫學"最新概念解讀

        得克薩斯大學休斯敦醫學校區得克薩斯心髒研究所 席雨濤

席雨濤 教授

        一直以來,“轉化研究”一詞就相對模糊(Buzzword)。2003年,時任美國國立衛生研究院(NIH)院長塞烏尼(EliasA.Zerhouni)博士在其發表於《美國醫學會雜誌》(JAMA)的《美國生物醫學研究――基礎、轉化和臨床科學》(USBiomedicalResearch-Basic,

        Translational,andClinicalSciences)一文中最早提到“轉化醫學”這一新概念。

        2006年,NIH在設立的“臨床及轉化科學獎(CTSA)”給出“轉化”一詞的定義(引用1),並在全美國成立了約50家臨床和轉化醫學中心(CCTS)。該定義認為轉化研究包括兩個領域的轉化。第一個領域的轉化是將來自實驗室和前期臨床試驗發現應用於開發在人體進行的臨床試驗和研究的過程;第二個領域的轉化涉及臨床實踐中最大優化方案的製定和實施。

        近期,NIH下屬的國立轉化科學促進中心(NCATS)給出了更進一步闡述(引用2)。NCATS對“轉化”的定義強調這是通過將實驗室(基礎研究)、臨床實踐和社區調研中的觀察結果付諸於實際應用的過程,是通過診斷和治療、醫療執行程序及習慣行為等方麵的改變來提高個人和公共衛生健康的過程。而NCATS對“轉化科學”的定義(引用3)就是研究轉化過程中每一步的科學依據和具體操作原理的科學領域。

        同時,NCATS也給出了轉化科學的範疇(圖),代表轉化科學的5個不同時期:基礎研究;前期臨床研究;臨床研究;臨床應用和公共衛生健康。NCATS強調,這5個時期不是線性、單一方向的,每個時期都可以從其他各時期建立,也都可以應用於各時期。其核心是所有的時期都應有患者參與。

 圖 轉化科學範疇(原圖來自https://ncats.nih.gov)

        這一最新提出的概念打破了一直以來提出的轉化醫學就是“試驗台到病床”的一個雙向、或單向的過程。更加強調任何領域,任何層次的研究都可以轉化,也都應該轉化,但其核心都應該是以患者為中心。

        筆者認為轉化醫學的興起代表了人們對建立現代醫學模式的新思考和對現代醫學概念建立的新追求。NCATS提出的轉化醫學模式的首要目標是應用,包括臨床應用和公共衛生應用,終極目標是提高人類健康和生活質量。轉化就是利用各種手段――物理、化學、生物學、生理生化學、遺傳學、藥物學、社會心理學、行為學,甚至宗教等,實現這一終極目標的過程。

        這一概念也為所有從事醫學研究和醫療實踐的人員提出新的挑戰和要求,那就是倡導開展任何層麵的研究都可以是轉化研究,隻要以患者為中心。提倡各學科、各層次的密切合作。研究結果轉化到應用可以是任何層麵的。

        這一概念也提出了實現和促進轉化的途徑,那就是整合資源,建立平台。通過建立整合患者的危險因素、臨床診治、生存和預後等臨床組學(clinomics)數據庫資料,以及具有完整的患者生物標本的基因組學(genomics)和蛋白組學(proteomics)的開放式平台,運用生物信息學和係統信息學技術發現新的生物標誌物、藥物靶點和危險因素等,實現研究結果的快速應用轉化和對基礎研究方向的快速反饋。

         “轉化”的雙向通道和在中國的發展

         西京醫院 陶淩

陶淩 教授

        建立“基礎到臨床”“臨床到基礎”的雙向通道

        1992年《科學》(Science)雜誌首次提出“從基礎到臨床(Bench to Bedside)”的概念。2003年美國NIH在《Science》雜誌全麵闡述了轉化醫學的概念。轉化醫學的目的在於將基礎研究的成果轉化為使患者獲益的治療方法。

        近年來,隨著基礎和臨床研究的不斷深入,轉化醫學的範疇也逐漸發生變化,包括兩個方麵:從基礎到臨床(BenchtoBedside)以及從臨床到基礎(BedsidetoBench)。前一個B2B(BenchtoBedside)是指將基礎研究成果應用到臨床、轉化為切實可行的醫藥產品或者診療技術;第二個B2B是指通過臨床觀察,提出科學問題,並通過基礎研究進行驗證和完善的過程。轉化醫學應當構建“從基礎到臨床”和“從臨床到基礎”的雙向通道,闡明疾病發生發展機製,探索疾病防治新策略。

        轉化醫學的出現有其必然性,世界各國投入了大量的研究經費進行基礎研究,然而由於動物模型和實驗手段的局限,能夠真正使患者獲益的醫療產品或技術微乎其微,心血管疾病的死亡率甚至有上升趨勢。事實上,心血管疾病的發生發展過程難以在實驗室進行精確的模擬,因此,心血管研究一旦脫離臨床實踐,根本不可能取得真正突破。為解決上述問題,轉化醫學應運而生。

        轉化醫學的核心在於從基礎研究入手,闡明疾病的發病機製,尋找治療靶點,開發治療藥物,在臨床研究中篩選驗證。同時臨床醫生在臨床工作中發現問題,提出問題,凝練出基礎研究課題並進行深入研究,再將研究成果應用到疾病診斷、治療和預防過程中,使其真正發揮作用。轉化醫學有可能打破基礎醫學與藥物研發、臨床醫學之間的屏障,把基礎研究獲得的知識、成果快速轉化為臨床上的治療方法,從而攻克疾病,促進人類健康。

        如何切實推動轉化醫學在中國的發展

        我國的轉化醫學研究起步相對較晚,但發展迅速。2007年,在原北京協和醫院劉謙院長的倡議和組織下,北京協和醫院召開“第一屆國際轉化醫學大會”。2009年中南大學湘雅轉化醫學研究中心在湘雅醫學院成立;中國科學院深圳先進技術研究院也成立了轉化醫學研究與發展中心。2010年9月,北京協和醫院成立轉化醫學中心。然而,轉化醫學在具體實施過程中可謂困難重重。大量基礎研究偏離臨床實際,難以進行臨床轉化。臨床醫師往往缺乏較好科研思維、研究基礎薄弱,轉化醫學名存實亡。因此,采取切實可行的措施推動轉化醫學的發展,打破基礎研究與臨床研究的鴻溝,以產學研一體的模式推進臨床研究的轉化,才能夠真正使患者獲益。

        推進轉化醫學的發展,首先應當完善轉化醫學的平台建設。目前許多轉化醫學中心流於形式。真正的轉化醫學中心應當有效整合臨床、基礎和產業資源,實現產學研的一體化建設。

        其次,轉化醫學專業人才培養對其推廣至關重要。轉化醫學是溝通臨床研究和基礎研究的橋梁,從事該研究的專業人員須是同時具備相當臨床及基礎科研背景的複合型人才。哈佛大學醫學院每年約18%的醫學生與其他兄弟學院進行聯合培養,如MD-PhD、MD-MPH、MD-MBA以及MD-MPP項目等。倡導轉化理念,建立相關人才培訓機製,培養具有交叉學科背景的優秀人才,有可能成為未來轉化醫學事業的中堅。

        再次,轉化醫學的成功實施和推廣離不開政府的投入和支持。設置轉化醫學中心專項研究基金,調動轉化積極性,增加對轉化型研究領域的投入,加強轉化型研究團隊的建設,才能使醫學科學的進步更好地為人民健康服務。

       轉化醫學已步入成熟發展和創新探索階段

       全球醫生組織中國代表處 時占祥

時占祥 博士

        轉化醫學“轉”到哪兒了?

        十年前,美國國立衛生研究院(NIH)設立了臨床與轉化醫學項目基金(CTSA),資助建立第一批臨床與轉化醫學研究院/中心(CTSI)。至今NIH累計投入超過50億美元CTSA項目基金,完成了全美臨床與轉化醫學的框架性建設,建立了62所臨床與轉化醫學研究機構,以及各種不同職能導向的轉化醫學聯盟機構。

        在這十年裏,我國臨床與轉化醫學也從啟蒙步入了平穩發展階段。截至2013年,國內大學院校、研究型醫院以及創新型企業先後成立了130多家轉化醫學中心或平台。2014年,國家又加大支持力度,擬建立5個國家級轉化醫學中心。2015年,政府重新修訂了《促進科技成果轉化法》。可見,我國生物醫學領域已經呈現出以轉化帶動創新、以創新提升轉化研究的新局麵。

        然而,對比中美臨床與轉化醫學建設的核心差異,國內仍未將轉化醫學作為一項引領21世紀生命科學發展的前沿學科,沒有建立完整教育培訓體係和職業發展路徑。長遠來看,轉化醫學的可持續發展和專業人才梯隊將會遇到瓶頸和銜接問題。

        此外,國際轉化醫學領域關注重點也從建立功能架構的研究實體,進入到突破重點項目,包括精準醫療、腦科學、抗腫瘤免疫治療和“登月計劃”等。我國也跟隨國際大趨勢,提出了精準醫療、腦計劃和腫瘤免疫治療等。但對於轉化科研資金資助導向,政府並沒有明確投入與產出評估,以及預期轉化效果。

        從建立轉化醫學中心到踐行轉化研究實踐

        完成臨床與轉化醫學實體機構的建設,是梳理和整合可研究性資源、集中精力開展轉化研究的第一步。有了轉化醫學研究平台,但沒有完整的轉化路徑規劃和投入產出預期目標,從形式上似乎在做轉化醫學項目,從效果上無從評議轉化產出。距離成功地將科研成果應用於臨床實踐,仍是“路漫漫其修遠”。這其中有基礎科研成果進入臨床試驗驗證過程,有審評監管機構評估過程,更有技術和成果轉讓利益分享的糾結。轉化醫學本身就是一項綜合性協同合作機製下的創新模式,不僅需要摸索,還需要不斷創新和突破。

        在這十年中,許多成熟和創新轉化技術應用於轉化醫學領域,例如,以NIH為先導的國際轉化研究機構,采用人體細胞和模擬組織器官的方式來測試藥物毒理和安全性,甚至人體免疫反應等。這種篩選新藥試驗的創新方法,不僅加快了驗證試驗性藥物的候選資格,也改變了新藥評審機製和科學評估標準。

        在基因組學轉化研究領域,針對疾病診療的轉化研究開啟了真正的精準和個性化。我們每天都能聽到腫瘤治療方麵的重大突破,然而,實際臨床治療中,仍存在個性化差異和效果不穩定的窘況。全球臨床與轉化醫學領域開始意識到臨床資源的整合、臨床數據共享和協同研究的必要性和迫切性。最典型的案例是,英國國家生物樣本庫和美國NIH提出的100萬人健康檔案數據的收集,也是奧巴馬提倡精準醫療的核心實質。

        在美國,轉化醫學還教育了科學家和臨床醫生“社區參與意識”。在這些方麵,我國至今尚未真正把社區居民和患者參與作為重要環節之一。特別是國家級轉化醫學研究機構,基本上淡漠了轉化醫學實踐是與社會和民眾的需求密切相關的,更沒有社會責任感來普及和教育科研人員和青年醫生等。總的感覺是,我們目前所開展的轉化醫學項目均缺少必要的社會價值和責任感,依舊是高等學府和科研院校的高精尖的學術研究和探討。

        建立戰略性項目的評估機製,以轉化成果為核心

        如何評估轉化醫學項目及其轉化醫學研究機構的功能作用,NIH始終存在正向爭議(有爭議未必是壞事情)。如果簡單化地以成果轉化應用為核心,必然會催生一些不成熟、甚至半成品轉化成果。因此,對於戰略性轉化醫學研究項目的評估,不僅需要預測其最終產出效果,更要關注其轉化過程中所釋放的正能量,所帶動其他方麵的協同合作和參與機製,甚至包括教育和培訓項目的產出。

        這也是為什麼以NIH為主的國際生物醫學引領機構,重點推出了諸如精準醫療、腦計劃和抗腫瘤“登月計劃”。這其中有政策性宣傳意義,更有政府資金支持導向。而我國早在“十二五”期間就已經明確涉及社會九項重大疾病的臨床診治和預防研究,也以此建立了國家級臨床研究中心項目,但是對於臨床與轉化醫學研究機構,仍僅僅給予主題方向,卻無明確評估機製。

        國內在轉化醫學學科建設方麵,應當是最為缺憾的重要環節。培養新一代具有基礎研究技能和臨床實踐經驗的雙向人才,是建立轉化醫學學科領域的核心要素之一。

        2015年,我們也嚐試了與國內著名高校聯合開辦《臨床與轉化醫學概論》課程。由於沒有校方可持續性的支持,隻能淺嚐輒止。而美國從CTSA項目基金開始,就規劃了高達16%以上的基金,專門資助建立轉化醫學學科領域的教育和培訓項目。

        十年來,美國62所轉化醫學中心開設了轉化醫學講座,招募轉化醫學專業培養新一代基礎和臨床兼備的轉化型醫生科學家領域的碩士、博士、博士後培訓項目等。新一代專業人才已經開始引領美國臨床與轉化醫學事業的後續發展,他們擁有轉化醫學的PhD學位,有著自己的職業發展路徑。

        如果我們認為分子生物學是20世紀最具深遠影響的學科領域,那麼轉化醫學就是21世紀最具協同性、前沿技術含量以及變革生命科學研究實踐的學科領域。

        經過十年來的實踐探討,我們可以把轉化醫學的定義明確為“近50年來生物與醫學科學拓展延伸的新學科領域”。它倡導以患者為中心,發現和提出科學問題,增進基礎研究與臨床診療的協同合作。其核心是將經驗證的成果加速且有效地轉化為臨床實踐的指導理論、應用技術、診療方法和最新產品等,在實驗室與病床、公共健康決策和醫療服務市場之間架起一條快速雙向通道。本期專家介紹席雨濤副教授

        得克薩斯大學休斯敦醫學校區,得克薩斯心髒研究所,副教授。2006年赴美,主持、參與多項美國心髒學會的科研項目。主要從事心力衰竭相關的心髒電生理和心律失常、以及心房纖顫的神經機製的臨床和基礎,幹細胞和生物人工心髒等方麵研究。陶淩教授

        西京醫院心內科主任,主任醫師,教授,博士生導師,國家傑出青年科學基金獲得者。2005年任美國托馬斯傑斐遜大學助理教授。長期從事缺血性心髒病心肌損傷與保護的基礎研究及臨床轉化工作。時占祥博士

        時占祥博士,全球醫生組織中國代表處總代表,NIH臨床研究培訓中國項目負責人,中美臨床與轉化醫學國際論壇秘書長。致力於推動中美在臨床與轉化醫學領域國際合作和交流,引進臨床研究國際規範與準則。

關鍵字:轉化醫學,

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