起源于美国的“转化医学”概念,在过去10余年受到全球各国的广泛关注和相继跟进,可谓一场风靡全世界的学术甚至社会运动。
起源于美国的“转化医学”概念,在过去10余年受到全球各国的广泛关注和相继跟进,可谓一场风靡全世界的学术甚至社会运动。
本期“海外”邀请得克萨斯大学休斯敦医学校区得克萨斯心脏研究所席雨涛副教授、西京医院陶凌教授和长期致力于中美转化医学领域合作与交流的时占祥博士,一起来聊聊“转化医学”这个热门话题。
――编者按专栏主持人 范大立医生
范大立 医生
范大立医生,美国加州大学戴维斯分校医学中心临床医学教授。在北医毕业后赴美行医多年,心内科专业。近年来积极投身心脏病领域中美交流和青年医生教育培养。曾负责美国超声心动学会(ASE)国际联络处中国事务。美国华裔心脏协会(CNAHA)主席。
对话海内外医疗从业人员,广泛传递心脏病临床医学、教育、科研、管理、伦理等跨界话题,辅以中国视角解读,揭示“差异”及其背后的思索,培养我国中青年骨干医生综合医疗服务能力。
美国"转化医学"最新概念解读
得克萨斯大学休斯敦医学校区得克萨斯心脏研究所 席雨涛
席雨涛 教授
一直以来,“转化研究”一词就相对模糊(Buzzword)。2003年,时任美国国立卫生研究院(NIH)院长塞乌尼(EliasA.Zerhouni)博士在其发表于《美国医学会杂志》(JAMA)的《美国生物医学研究――基础、转化和临床科学》(USBiomedicalResearch-Basic,
Translational,andClinicalSciences)一文中最早提到“转化医学”这一新概念。
2006年,NIH在设立的“临床及转化科学奖(CTSA)”给出“转化”一词的定义(引用1),并在全美国成立了约50家临床和转化医学中心(CCTS)。该定义认为转化研究包括两个领域的转化。第一个领域的转化是将来自实验室和前期临床试验发现应用于开发在人体进行的临床试验和研究的过程;第二个领域的转化涉及临床实践中最大优化方案的制定和实施。
近期,NIH下属的国立转化科学促进中心(NCATS)给出了更进一步阐述(引用2)。NCATS对“转化”的定义强调这是通过将实验室(基础研究)、临床实践和社区调研中的观察结果付诸于实际应用的过程,是通过诊断和治疗、医疗执行程序及习惯行为等方面的改变来提高个人和公共卫生健康的过程。而NCATS对“转化科学”的定义(引用3)就是研究转化过程中每一步的科学依据和具体操作原理的科学领域。
同时,NCATS也给出了转化科学的范畴(图),代表转化科学的5个不同时期:基础研究;前期临床研究;临床研究;临床应用和公共卫生健康。NCATS强调,这5个时期不是线性、单一方向的,每个时期都可以从其他各时期建立,也都可以应用于各时期。其核心是所有的时期都应有患者参与。
图 转化科学范畴(原图来自https://ncats.nih.gov)
这一最新提出的概念打破了一直以来提出的转化医学就是“试验台到病床”的一个双向、或单向的过程。更加强调任何领域,任何层次的研究都可以转化,也都应该转化,但其核心都应该是以患者为中心。
笔者认为转化医学的兴起代表了人们对建立现代医学模式的新思考和对现代医学概念建立的新追求。NCATS提出的转化医学模式的首要目标是应用,包括临床应用和公共卫生应用,终极目标是提高人类健康和生活质量。转化就是利用各种手段――物理、化学、生物学、生理生化学、遗传学、药物学、社会心理学、行为学,甚至宗教等,实现这一终极目标的过程。
这一概念也为所有从事医学研究和医疗实践的人员提出新的挑战和要求,那就是倡导开展任何层面的研究都可以是转化研究,只要以患者为中心。提倡各学科、各层次的密切合作。研究结果转化到应用可以是任何层面的。
这一概念也提出了实现和促进转化的途径,那就是整合资源,建立平台。通过建立整合患者的危险因素、临床诊治、生存和预后等临床组学(clinomics)数据库资料,以及具有完整的患者生物标本的基因组学(genomics)和蛋白组学(proteomics)的开放式平台,运用生物信息学和系统信息学技术发现新的生物标志物、药物靶点和危险因素等,实现研究结果的快速应用转化和对基础研究方向的快速反馈。
“转化”的双向通道和在中国的发展
西京医院 陶凌
陶凌 教授
建立“基础到临床”“临床到基础”的双向通道
1992年《科学》(Science)杂志首次提出“从基础到临床(Bench to Bedside)”的概念。2003年美国NIH在《Science》杂志全面阐述了转化医学的概念。转化医学的目的在于将基础研究的成果转化为使患者获益的治疗方法。
近年来,随着基础和临床研究的不断深入,转化医学的范畴也逐渐发生变化,包括两个方面:从基础到临床(BenchtoBedside)以及从临床到基础(BedsidetoBench)。前一个B2B(BenchtoBedside)是指将基础研究成果应用到临床、转化为切实可行的医药产品或者诊疗技术;第二个B2B是指通过临床观察,提出科学问题,并通过基础研究进行验证和完善的过程。转化医学应当构建“从基础到临床”和“从临床到基础”的双向通道,阐明疾病发生发展机制,探索疾病防治新策略。
转化医学的出现有其必然性,世界各国投入了大量的研究经费进行基础研究,然而由于动物模型和实验手段的局限,能够真正使患者获益的医疗产品或技术微乎其微,心血管疾病的死亡率甚至有上升趋势。事实上,心血管疾病的发生发展过程难以在实验室进行精确的模拟,因此,心血管研究一旦脱离临床实践,根本不可能取得真正突破。为解决上述问题,转化医学应运而生。
转化医学的核心在于从基础研究入手,阐明疾病的发病机制,寻找治疗靶点,开发治疗药物,在临床研究中筛选验证。同时临床医生在临床工作中发现问题,提出问题,凝练出基础研究课题并进行深入研究,再将研究成果应用到疾病诊断、治疗和预防过程中,使其真正发挥作用。转化医学有可能打破基础医学与药物研发、临床医学之间的屏障,把基础研究获得的知识、成果快速转化为临床上的治疗方法,从而攻克疾病,促进人类健康。
如何切实推动转化医学在中国的发展
我国的转化医学研究起步相对较晚,但发展迅速。2007年,在原北京协和医院刘谦院长的倡议和组织下,北京协和医院召开“第一届国际转化医学大会”。2009年中南大学湘雅转化医学研究中心在湘雅医学院成立;中国科学院深圳先进技术研究院也成立了转化医学研究与发展中心。2010年9月,北京协和医院成立转化医学中心。然而,转化医学在具体实施过程中可谓困难重重。大量基础研究偏离临床实际,难以进行临床转化。临床医师往往缺乏较好科研思维、研究基础薄弱,转化医学名存实亡。因此,采取切实可行的措施推动转化医学的发展,打破基础研究与临床研究的鸿沟,以产学研一体的模式推进临床研究的转化,才能够真正使患者获益。
推进转化医学的发展,首先应当完善转化医学的平台建设。目前许多转化医学中心流于形式。真正的转化医学中心应当有效整合临床、基础和产业资源,实现产学研的一体化建设。
其次,转化医学专业人才培养对其推广至关重要。转化医学是沟通临床研究和基础研究的桥梁,从事该研究的专业人员须是同时具备相当临床及基础科研背景的复合型人才。哈佛大学医学院每年约18%的医学生与其他兄弟学院进行联合培养,如MD-PhD、MD-MPH、MD-MBA以及MD-MPP项目等。倡导转化理念,建立相关人才培训机制,培养具有交叉学科背景的优秀人才,有可能成为未来转化医学事业的中坚。
再次,转化医学的成功实施和推广离不开政府的投入和支持。设置转化医学中心专项研究基金,调动转化积极性,增加对转化型研究领域的投入,加强转化型研究团队的建设,才能使医学科学的进步更好地为人民健康服务。
转化医学已步入成熟发展和创新探索阶段
全球医生组织中国代表处 时占祥
时占祥 博士
转化医学“转”到哪儿了?
十年前,美国国立卫生研究院(NIH)设立了临床与转化医学项目基金(CTSA),资助建立第一批临床与转化医学研究院/中心(CTSI)。至今NIH累计投入超过50亿美元CTSA项目基金,完成了全美临床与转化医学的框架性建设,建立了62所临床与转化医学研究机构,以及各种不同职能导向的转化医学联盟机构。
在这十年里,我国临床与转化医学也从启蒙步入了平稳发展阶段。截至2013年,国内大学院校、研究型医院以及创新型企业先后成立了130多家转化医学中心或平台。2014年,国家又加大支持力度,拟建立5个国家级转化医学中心。2015年,政府重新修订了《促进科技成果转化法》。可见,我国生物医学领域已经呈现出以转化带动创新、以创新提升转化研究的新局面。
然而,对比中美临床与转化医学建设的核心差异,国内仍未将转化医学作为一项引领21世纪生命科学发展的前沿学科,没有建立完整教育培训体系和职业发展路径。长远来看,转化医学的可持续发展和专业人才梯队将会遇到瓶颈和衔接问题。
此外,国际转化医学领域关注重点也从建立功能架构的研究实体,进入到突破重点项目,包括精准医疗、脑科学、抗肿瘤免疫治疗和“登月计划”等。我国也跟随国际大趋势,提出了精准医疗、脑计划和肿瘤免疫治疗等。但对于转化科研资金资助导向,政府并没有明确投入与产出评估,以及预期转化效果。
从建立转化医学中心到践行转化研究实践
完成临床与转化医学实体机构的建设,是梳理和整合可研究性资源、集中精力开展转化研究的第一步。有了转化医学研究平台,但没有完整的转化路径规划和投入产出预期目标,从形式上似乎在做转化医学项目,从效果上无从评议转化产出。距离成功地将科研成果应用于临床实践,仍是“路漫漫其修远”。这其中有基础科研成果进入临床试验验证过程,有审评监管机构评估过程,更有技术和成果转让利益分享的纠结。转化医学本身就是一项综合性协同合作机制下的创新模式,不仅需要摸索,还需要不断创新和突破。
在这十年中,许多成熟和创新转化技术应用于转化医学领域,例如,以NIH为先导的国际转化研究机构,采用人体细胞和模拟组织器官的方式来测试药物毒理和安全性,甚至人体免疫反应等。这种筛选新药试验的创新方法,不仅加快了验证试验性药物的候选资格,也改变了新药评审机制和科学评估标准。
在基因组学转化研究领域,针对疾病诊疗的转化研究开启了真正的精准和个性化。我们每天都能听到肿瘤治疗方面的重大突破,然而,实际临床治疗中,仍存在个性化差异和效果不稳定的窘况。全球临床与转化医学领域开始意识到临床资源的整合、临床数据共享和协同研究的必要性和迫切性。最典型的案例是,英国国家生物样本库和美国NIH提出的100万人健康档案数据的收集,也是奥巴马提倡精准医疗的核心实质。
在美国,转化医学还教育了科学家和临床医生“社区参与意识”。在这些方面,我国至今尚未真正把社区居民和患者参与作为重要环节之一。特别是国家级转化医学研究机构,基本上淡漠了转化医学实践是与社会和民众的需求密切相关的,更没有社会责任感来普及和教育科研人员和青年医生等。总的感觉是,我们目前所开展的转化医学项目均缺少必要的社会价值和责任感,依旧是高等学府和科研院校的高精尖的学术研究和探讨。
建立战略性项目的评估机制,以转化成果为核心
如何评估转化医学项目及其转化医学研究机构的功能作用,NIH始终存在正向争议(有争议未必是坏事情)。如果简单化地以成果转化应用为核心,必然会催生一些不成熟、甚至半成品转化成果。因此,对于战略性转化医学研究项目的评估,不仅需要预测其最终产出效果,更要关注其转化过程中所释放的正能量,所带动其他方面的协同合作和参与机制,甚至包括教育和培训项目的产出。
这也是为什么以NIH为主的国际生物医学引领机构,重点推出了诸如精准医疗、脑计划和抗肿瘤“登月计划”。这其中有政策性宣传意义,更有政府资金支持导向。而我国早在“十二五”期间就已经明确涉及社会九项重大疾病的临床诊治和预防研究,也以此建立了国家级临床研究中心项目,但是对于临床与转化医学研究机构,仍仅仅给予主题方向,却无明确评估机制。
国内在转化医学学科建设方面,应当是最为缺憾的重要环节。培养新一代具有基础研究技能和临床实践经验的双向人才,是建立转化医学学科领域的核心要素之一。
2015年,我们也尝试了与国内著名高校联合开办《临床与转化医学概论》课程。由于没有校方可持续性的支持,只能浅尝辄止。而美国从CTSA项目基金开始,就规划了高达16%以上的基金,专门资助建立转化医学学科领域的教育和培训项目。
十年来,美国62所转化医学中心开设了转化医学讲座,招募转化医学专业培养新一代基础和临床兼备的转化型医生科学家领域的硕士、博士、博士后培训项目等。新一代专业人才已经开始引领美国临床与转化医学事业的后续发展,他们拥有转化医学的PhD学位,有着自己的职业发展路径。
如果我们认为分子生物学是20世纪最具深远影响的学科领域,那么转化医学就是21世纪最具协同性、前沿技术含量以及变革生命科学研究实践的学科领域。
经过十年来的实践探讨,我们可以把转化医学的定义明确为“近50年来生物与医学科学拓展延伸的新学科领域”。它倡导以患者为中心,发现和提出科学问题,增进基础研究与临床诊疗的协同合作。其核心是将经验证的成果加速且有效地转化为临床实践的指导理论、应用技术、诊疗方法和最新产品等,在实验室与病床、公共健康决策和医疗服务市场之间架起一条快速双向通道。本期专家介绍席雨涛副教授
得克萨斯大学休斯敦医学校区,得克萨斯心脏研究所,副教授。2006年赴美,主持、参与多项美国心脏学会的科研项目。主要从事心力衰竭相关的心脏电生理和心律失常、以及心房纤颤的神经机制的临床和基础,干细胞和生物人工心脏等方面研究。陶凌教授
西京医院心内科主任,主任医师,教授,博士生导师,国家杰出青年科学基金获得者。2005年任美国托马斯杰斐逊大学助理教授。长期从事缺血性心脏病心肌损伤与保护的基础研究及临床转化工作。时占祥博士
时占祥博士,全球医生组织中国代表处总代表,NIH临床研究培训中国项目负责人,中美临床与转化医学国际论坛秘书长。致力于推动中美在临床与转化医学领域国际合作和交流,引进临床研究国际规范与准则。
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