包邮精准医疗服务系统构建与运行保障研究/信息化与精准医疗研究丛书

1 精准医疗相关研究问题的提出 健康是促进人的全面发展的必然要求，是经济社会发展的基础条件，是民族昌盛和国家富强的重要标志，也是广大人民群众的共同追求。党的十八届五中全会明确提出推进健康中国建设，从“五位一体”总体布局和“四个全面”战略布局出发，对当前和今后一个时期更好地保障人民健康做出了制度性安排。党的十九大报告提出“实施健康中国战略”，把人民健康放在优先发展的战略位置，提高全民健康水平。精准医疗是我国医疗卫生领域取得重大发展的新的机遇，也是广大人民群众对健康的新需求，对推动实施“健康中国”行动计划和提高全民健康水平发挥着不可忽视的作用。通常精准医疗是指在组学技术、分子影像技术和分子病理学等技术的发展下，借助现代化信息手段，对患者的临床诊疗数据、遗传学数据和个性化环境数据进行综合分析，对疾病进行重新定义、分类、诊断、治疗的一种新的医疗模式，为患者提供个体化诊疗服务，降低医疗成本、节省医疗费用、增强诊疗的精准性，进而实现疾病的精准预防和诊疗，提高诊疗效果，保障人民群众的身体健康，推进“健康中国”行动计划。 1.1 研 究 背 景 1.1.1 我国国民健康面临挑战 随着人民群众生活水平的不断提高，人们对医疗卫生服务的要求也越来越高，但是近年来，人口老龄化、医疗资源分配不均、不良生活方式等使我国居民疾病负担加重，全民健康面临一系列挑战。 （1）疾病负担加重 1）慢性病：我国每年超过300万人在70岁以前死于各种非传染性疾病[1]，慢性病已成为威胁我国居民健康的主要原因之一。以心血管疾病为例，心血管疾病是世界范围内威胁人类健康和生命的重要疾病，居我国死因的首位。随着我国经济社会的迅速发展，以及城市化、老龄化进程加快，生活方式转变，心血管疾病患病率快速升高，严重威胁国民健康，给家庭和社会带来了巨大的经济负担。 据《中国心血管病报告2018》数据显示[2]，我国心血管疾病患病率呈上升趋势。全国约有2.9亿心血管疾病患者，平均每5名成人中就有1名心血管疾病患者；在心血管疾病危险因素高发背景下，有高血压患者约2.45亿、脑卒中患者约1300万、心力衰竭患者约450万、风湿性心脏病患者约250万、先天性心脏病患者约200万等。从2009年起，农村心血管疾病死亡率超过并持续高于城市水平。有数据显示，2015年农村心血管疾病死亡率为298.42/10万，城市为264.84/10万；从死因构成来看，2015年城市和农村心血管疾病死亡占总死亡的比例分别为42.61%和45.01%，居各种死因的首位，平均每死亡5个人中就有2个人归因于心血管疾病。尽管我国年龄标化的心血管疾病死亡率下降，但由于我国人口老龄化等因素影响，心血管疾病死亡的绝对数字仍在快速上升。 心血管疾病造成的健康寿命损失较为严重。伤残调整寿命年（disability adjusted life year，DALY）是评价因疾病所致早死和残疾而损失的健康寿命年的综合指标，是目前应用*多也*具代表性的疾病负担评价和测量指标。1990～2016年，我国心血管病总疾病负担绝对值（DALY总量）增长了33.7%，其中男性增长了51.8%，远高于女性（12.1%），是造成我国居民健康寿命损失*大的疾病负担和主要的公共卫生问题。中国发展研究基金会发布的《中国发展报告2020：中国人口老龄化的发展趋势和政策》预测提示，我国即将跨入深度老龄化社会。如仅考虑老龄化和人口增长因素，2010～2030年我国35～84岁人群心血管事件将增加至少50%；如果再将血压、总胆固醇、糖尿病和吸烟率纳入考虑范围，心血管事件数还将额外增加23%。据此估计，2010～2030年我国心血管事件数将增加2130万，心血管疾病死亡数将增加770万，与2000～2009年相比，2020～2029年冠心病事件数和死亡数将分别增加780万和340万，心血管疾病负担将持续加重，未来30年我国心血管疾病形势严峻。 2）癌症：癌症是当今危害人类健康的主要疾病之一。据统计，2018年全球癌症新发病例1810万例，死亡达到半数，其中我国的发病人数居全球首位，2018年新增病例数达380.4万例[3]。当前，我国癌症的发病率和死亡率呈现上升趋势，癌症已成为**死因[4]，每天约有10 000人被诊断为癌症，每分钟新增7名癌症患者，并有5人因癌症死亡。癌症已成为一种常见病，甚至是高发病。根据美国癌症学会的统计，男性的终身患癌率高达39.3%，女性约为37.7%，由此可见癌症的影响范围不断扩大，并且对患者、家庭甚至国家都带来了巨大的损失[5]。如何破解治癌难题，改变“闻癌色变，患癌绝望”的困境，已成全球各国亟待解决的难题。 《2018年全球癌症统计数据》显示，在我国，男性群体中发病率*高的癌症主要是肺癌、胃癌和肝癌。其中，肺癌占总发病数的20.21%，胃癌占19.02%，肝癌占13.68%，这也是男性群体中死亡率*高的3种癌症类型。女性群体中发病率*高的前3种癌症分别是乳腺癌、肺癌、结直肠癌，其发病率占比分别为17.07%、14.94%、9.08%；在女性群体中死亡率*高的癌症分别为肺癌、胃癌和食管癌。鉴于癌症发病率不断增长的趋势和人们的疾病负担不断加重，各国在癌症的预防和治疗方面投入了大量的人力和物力，以期取得重大突破，缓解居民的疾病负担。 （2）不良生活方式盛行 我国慢性病患者数量庞大，不良生活方式是重要原因。生活水平的提高、智能化技术的发展、饮食结构的改变、生活节奏加快、工作压力日益增加、久坐少运动的生活方式盛行等各种因素，引起了一系列的生理健康问题，以至于我国高血压、血脂异常、超重或肥胖、糖尿病、心血管病等慢性病频发。 不良生活方式带来的肥胖、血脂异常、高血压等慢性病，引发了一系列的健康问题。根据中国心脏大会（深圳，2019年11月）报告资料显示，2000年起，我国男女居民身体活动水平分别下降44%和36%，而体力活动水平下降预计增加70万例血管事件。《中国心血管健康与疾病报告2019》显示，我国血脂异常发病率逐年增加，但知晓率仅30%，控制率不足10%。基层血压控制知晓率、治疗率、好转率（简称“三率”）偏低，其中知晓率为36%，治疗率为23%，控制率仅为6%。药物使用也不合理，仅11%的高血压处方中使用了高临床价值药物。基层对高血压、高血糖、高血脂的防控能力堪忧，远远不足以遏制我国心血管病的流行。随着我国即将跨入深度老龄化社会，以上各种因素必然导致我国心血管疾病负担持续加重，政府、医院、家庭都将面临严峻的挑战。 （3）疾病临床诊疗的局限性 我国基因治疗研究及临床试验与发达国家几乎同期起步，我国在1991年进行了世界上首例血友病B的基因治疗临床试验[6]。近年来，国家重视对重大疾病的防控，通过“973”“863”等重大项目的资助计划，我国在重大疾病的防治方面取得了突出进展，建立了从原创性基础研究到前沿技术、关键技术研发的技术链[6]。中国科学院院士、上海药物研究所研究员蒋华良分析生命科学发展面临的新机遇、新挑战时认为，我国新药研发经历了“跟踪仿制阶段”和“模仿创新阶段”，目前已进入“原始创新阶段”。我国在药品研发方面取得了突出成就和进展，但与发达国家相比，我国新药研发存在严重不足，原创理论和原创技术缺乏，导致原创新药的缺乏，并且在基因治疗的靶向性研究、临床前的安全性评价和基因治疗的临床试验研究方面存在着诸多问题，还需进一步加强研究以实现重点突破。 在科技快速发展的背景下，我国医疗技术能力和医疗质量水平取得了较大发展，但临床药学的应用和研发方面却发展较慢。据统计，每年一半的癌症死亡病例是由药物导致而不是癌症本身[7]。目前，我国在临床用药方面主要存在以下几类问题：①用药不合理。重大疾病的发生往往会伴随其他基础性疾病，在治疗过程中需要联合用药，这就很可能出现一些毒副作用，威胁人体健康。②药物用法和用量不合理。对于患相同疾病的不同患者或临床症状相似的不同患者，现在大多采用“一刀切”的药物用法和用量，每类药物针对不同疾病的用法和用量相同，这就造成了药物的不精准使用，可能造成患者的不良反应，也是对药物资源的浪费，增加了药物费用的无用支出。另外，用药的不合理不仅会影响临床的治疗效果，还会延误病情，甚至威胁患者的生命安全[8]。 因此，寻求减轻疾病负担、提升国民健康、提高疾病诊断和治疗效率的科学技术手段和实施模式，破解当前制约我国医疗卫生发展的困境，一直是卫生事业从业者长期关注的问题。 1.1.2 精准医疗是破解我国医疗卫生领域突出问题的有效举措 我国心血管疾病等慢性病的疾病负担呈持续上升趋势，严重威胁着居民健康，是我国的重要公共卫生问题，防治工作刻不容缓。我们应当把握机遇，推广有效、适用的防治措施，争取早日使我国心血管疾病持续增长的态势得到较好控制。在现代化信息技术及生物技术迅猛发展的今天，有效利用现代化信息技术手段对患者的临床数据、生物学数据和个性化环境数据进行深入挖掘，以探索疾病发展的客观规律，制定个体化的疾病防治方案的精准医疗模式在慢性疾病防治中的作用越来越凸显。干细胞和再生医学为有效治疗心血管疾病、神经退行性疾病、严重烧伤、脊髓损伤等难治愈疾病提供了新的途径，有望成为继药物治疗、手术治疗后的第3种疾病治疗途径，引发新一轮医学革命。 精准医疗为癌症的诊治提供了新的机遇。精准医疗侧重于对基因组、分子标志物和人体个性化信息的深入分析，进一步从癌症基因组中筛选和鉴定驱动基因突变的因素，通过不断的试验和追踪，阐释癌症的发生机制和转移机制，建立癌症的防治体系，实现癌症的精确诊断、分子分型和靶向治疗[9]，使得对癌症的管控更加精准，其中细胞免疫疗法被认为是*有前景的肿瘤治疗方式之一。2017年，瑞士诺华公司推出了世界上首个CAR-T基因疗法，经美国食品药品监督管理局（Food and Drug Administration，FDA）正式批准上市，用于治疗急性淋巴细胞白血病。我国也已有CAR-T疗法上市，并有十几个产品正在申请上市。同时，技术的进步和诊疗的精准性能够减少居民在医疗方面的支出，减轻疾病负担，也能够降低传统药物非选择性导致的不良反应的发生率[10]，提升国民健康水平。 精准医疗也给新药研发带来了新的机遇。合成生物学被誉为继DNA双螺旋结构和人类基因组测序之后的“第三次生物学革命”，也被认为是改变世界的颠覆性技术。目前，科学家已经能够设计多种基因控制模块，组装具有更复杂功能的生物系统，比如现已培养出用于诊断早期癌症与糖尿病的细菌。 21世纪是生命科学的世纪。在Science创刊125周年公布的125个*具挑战性的科学问题中，46%属于生命科学领域。当前，生命与健康领域正在走向“定量检测解析”、“预测编程”和“调控再造”，加速孕育一批具有重大产业变革前景的颠覆性技术，将对药物研发、基因治疗、生物育种、生物安全、现代农业等领域带来深远的影响。 当前，生命健康受到前所未有的关注，大健康产业迅速兴起，已成为发展潜力*大的未来产业。大健康时代下，政策环境利好，新药研发势头持续强劲。中国科学院院士、上海药物研究所研究员蒋华良分析生命科学发展面临的新机遇、新挑战认为，生命科学、数理科学、计算机信息科学和工程学的汇聚，特别是大数据和人工智能技术的应用，将带来生命科学的第三次革命，助推生命科学领域取得突破。生命科学研究新技术、新方法加速走向临床应用，推动医学向“个性化精准诊治”和“关口前移的健康医学”新阶段发展。 医学实践表明，任何一种重大疾病的*终控制、慢性病临床诊疗的突破、医疗技能的提升，以及药物研发的任何一种突破，都有赖于医疗技术的创新和现代信息技术水平的提升。随着生物信息学、基因组学、分子生物学、计算机科学等技术的发展，我国的医疗卫生行业面临新的机遇，推动了我国精准医疗的进一步发展。 1.1.3 精准医疗