2019年启航献礼

精准医疗是应用现代分子生物学、分子病理学、分子遗传学、分子影像技术、生物信息技术以及目前火热的大数据技术、智能化技术等,结合患者生活环境和临床数据,实现精准的疾病分类和诊断,制定具有个性化的疾病预防和诊疗方案,包括对风险的精确预测、疾病精确诊断、疾病精确分类、药物精确应用、疗效精确评估、疗后精确预测等。精准医疗是医学自身发展的客观必然,是人民群众对健康新需求的使然。精准医疗的核心价值是造福于患者,造福于人类,尤其是在当今中国,人民生活水平普遍得到改善和提高,人民对健康的追求达到了一个新的高度。     

精准医疗与伴随诊断产业发展研究

<正>1概述1.1精准医疗精准医疗被誉为医疗的未来,它基于人们在基因、环境、工作与生活方式的个体差异,应用现代分子生物学、分子病理学、分子遗传学、分子影像技术、生物信息技术以及目前热门的大数据技术、人工智能技术等,通过对患者的生活环境和临床数据等进行分析,实现精准的疾病分类和诊断,制订具有个性化的疾病预防和诊疗方案。精准医疗包括对风险的精确预测、疾病精确诊断、疾病精确分类、药物精确应用、疗效精确评估与疗后精确预测。精准医疗是科学技术及医学自身发展的客观必然,也是广大民众摆脱贫困以后对健康、教育、生活质量追求的必然。因     

中国人血红蛋白病突变数据集和临床辅助决策管理系统

个体基因组信息得益于大数据的积累,其应用不再局限于科学研究,正在经历逐步走向日常医疗实践的过程中。对疾病关联基因组信息的系统整理、归档及合理应用配置是未来精准医学的重要基础。血红蛋白病在我国南方发病率高,其分子病理学基础有明显的种族特异性。为助力我国南方血红蛋白病的临床诊断和遗传筛查的应用,本项目团队建立了中国人群血红蛋白病变异谱及表型谱LOVD基因变异数据管理系统,并通过设计全面整合和高效分析的在线辅助精确诊断及风险评估系统,展示了基于云端标准化的特定血红蛋白病变异注释库和诊断知识库辅助医生快速做出综合、全面的诊断和遗传咨询的操作。通过数据整合和人工智能技术的结合提高疾病临床决策效率的方法和经验,可为其他疾病的临床和预防应用起示范作用。     

建立在系统生物学基础上的精准医学

面对生命复杂性的巨大挑战,研究者提出了整合基因组、蛋白质组和代谢组等多组学数据,以及整合从分子到生理病理表型数据的系统生物学研究策略,利用该策略建立以个体为中心的多层级人类疾病知识整合数据库,并在此基础上形成可用于疾病精确分类的生物医学知识网络,进而发展出未来能够为每个个体提供最好医疗护理的精准医学。     

基于病灶图像特征提取的光动力治疗方案

识别和分析病灶区域是光动力治疗的一个重要环节。以鲜红斑痣疾病为例,光动力治疗是利用光、光敏剂和分子氧对病变细胞进行强烈的光动力作用,让活性氧杀死病变细胞,最终达到治疗疾病的目的。传统的治疗方案存在病灶区域无法精确诊断、无法精准治疗和总体治疗成本较高等问题。本研究方案设计了一款用于照射治疗鲜红斑痣的窄光谱LED光源,根据病灶特征计算病灶区域分布与病灶程度,最后根据计算结果制作非均匀透射密度的胶片,用于精准调控治疗光源强度。试验结果显示,图像特征提取技术、设计的光源和胶片能够解决光动力治疗中无法精确诊断、无法精准治疗和治疗光源均匀性等问题,在试验描述的鲜红斑痣治疗方面具有广阔的应用前景。     

全自动核酸分子诊断系统的现状与发展

分子诊断是预测诊断的主要方法,广泛用于血液筛查和传染性疾病的诊断中,也用于个体遗传病的诊断和产前诊断。如今,随着各种新发突发传染病频发,以及精准医疗发展的需要,快速、精确、简便的全自动化集成式分子诊断系统越来越受到全世界的关注。对当前国际致力于全自动化集成式分子诊断系统的公司及其产品进行综述,并对全自动化集成式分子诊断系统的未来发展进行了展望。     

二代基因测序数据管理和大数据平台在精准医学中的应用

精准医学集合了多种数据,包括组学、临床、环境和行为等,是对疾病进行个性化治疗、预防和管理的科学。随着基因测序费用的大幅下降,人们对肿瘤等疾病的认识从传统病理到分子水平的飞跃等,相关科学的发展和普及推动了精准医学的诞生和发展,将更加深远地影响着人类的健康。本文介绍了精准医学的概念、目的及应用,介绍了二代DNA测序技术在精准医学中的应用,认为基因组学数据、样本管理、数据质量控制标准以及数据管理平台等是实现精准医学的基础,智能化精准医疗将是来的发展方向。进行展望的同时,也认为基因组学海量数据的规模特点、各种健康应用在推动数据管理平台的发展的同时,也对其演进提出了挑战。     

多核磁共振19F-MRI在分子影像学中的应用

随着杂核氟、钠、磷等探针和成像技术的发展以及磁共振成像设备和序列的优化,多核磁共振迅速崛起,尤其是其在分子影像方面的研究与应用使包括心血管、肿瘤等众多疾病从传统的形态学影像诊断模式转向早期分子影像精准诊治模式。其中,19F-MRI多核磁共振分子成像近年来备受瞩目。虽然19F-MRI的成像敏感度是1H-MRI的82%,但人体只有牙齿中含有少量的氟,因此无背底噪声的干扰。19F-MRI应用氟类探针,19F自然丰度100%,且无放射性。本文简述了多核磁共振在分子影像学中的应用,并重点介绍19F-MRI分子影像及其应用探针在精准诊治方面的应用。     

导读与评议(2017年第6期)

正精准医疗概念的提出开启了一个医学新时代,其实质包括精准诊断和精准治疗。张文宏课题组围绕结核病治疗中的精准医疗进行了阐述,涉及结核病的精准诊断,包括结核病的临床诊断及结核分枝杆菌的检测(分子检测及耐药检测技术等)、特殊人群的药理学参数与药物代谢相关的分子标记、针对病原体生命周期分子靶点的直接作用药物研发、通     

分子探针在细胞凋亡检测中的研究进展

分子探针应用于细胞凋亡检测具有直观、无创伤和实时动态观察凋亡分子信息的特点,在疾病早期诊断、监测疾病发展进程、评估疾病治疗效果、发展新的治疗方案等方面具有较好的应用前景.综述了近年来靶向细胞凋亡探针的设计、作用机制、应用等相关的研究进展,并根据亲和组件的作用机制对分子探针进行分类介绍.     

甲状腺癌诊断及预后相关分子标志物的研究进展

甲状腺结节是最常见的疾病之一,其精确诊断对于患者的有效临床管理十分重要。分子标志物是一项非常有效的诊断和预后评估工具,尤其在细胞学不确定的甲状腺癌结节。近年来,分子标志物的临床应用发展已经取得显著的进步。随着新一代基因检测技术的发展,能够同时检测多个基因,这不仅可为甲状腺癌的诊断提供依据,而且也可为预测甲状腺癌患者的预后提供参考,本文就甲状腺癌的诊断及预后相关的分子标志物进行综述。     

分子诊断研发与市场发展概况

相较传统的诊断技术,分子诊断能提供遗传信息作为更加精确的诊断依据,并且具有方便快捷的特点,已经被广泛应用于感染性疾病的诊断,遗传病、肿瘤、药物基因组学检测以及无创产前检测(non-invasive prenatal testing,NIPT)等领域中。结合分子诊断研发及市场的相关数据,分别对该领域的技术发展方向、市场规模、产品类型、市场分布进行总结和分析。     

服务于精准医学的罕见疾病多组学信息注释平台

生物医学技术的发展,以及近几年"精准医学"概念的提出,使得人们对疾病的探究越来越多地深入到分子层面.与此同时,医学诊疗也逐渐趋于个性化.作为发病率低、发病机制复杂、治疗难度极大的一类疾病,罕见疾病越来越受到人们的关注.研究发现,详细的临床表型是破译基因和实现罕见疾病的精准药物的基石.为了服务于精准医学的发展、辅助提高罕见疾病的诊疗水平,我们建立了中文的罕见疾病多组学信息标准化平台eRAM(Encyclopedia of Rare disease Annotation for Precision Medicine, www.unimd.cn/eram).该平台系统地整合了目前可获得的罕见疾病临床表现和分子机制的数据,揭示了许多疾病之间的新关联. eRAM为15942种罕见疾病提供了丰富的注释,包含6147种人类疾病相关表型、31661种哺乳动物表型、10202种来自UMLS的症状、18815种基因和92580种基因型. eRAM同时提供疾病注释体系、疾病网络、疾病预测、病例提交等功能,不仅可以提供有关罕见疾病机制的信息,还可以促进临床医生对罕见疾病做出准确的诊断和治疗决策.     

合成生物学驱动功能细胞的精准设计与疾病诊疗

合成生物学是依据工程化的设计思路,通过人工精准设计一些功能化元器件和模块,旨在创造具有新型功能的新生物体。利用合成生物学手段人工合成的功能细胞可以精确调控细胞的行为,为传统医疗无法治愈的疾病提供了新的诊治策略。目前,在哺乳动物细胞合成生物学领域,人们设计、构建了多种可控的功能细胞用于诊断和治疗代谢疾病、癌症、免疫系统疾病等。主要介绍人工精准构建功能化细胞的研究进展及其在智能诊疗糖尿病、肿瘤等重大疾病中的应用。同时,探讨功能化细胞在临床疾病治疗中的挑战和发展前景。     

精细化管理在病理学技术质量控制中的应用

精准医疗是近年来医学的发展方向,精准医疗依赖于精准的诊断,而精准诊断则需要高质量病理学切片技术作为支撑。武汉大学人民医院病理科将精细化管理理念融入病理学技术质控和管理工作的每一环节,通过采用不同颜色包埋框对组织分类、时间梯度法调控出片时间、根据人员资质及医疗风险对病理学技术人员分级授权、专人专机负责制、信息化管理、PDCA循环法持续改进等管理措施为精准病理学诊断打好基础,大大提高了诊断准确率和及时率,为临床病理学诊断提供了可靠的技术支撑。     

分子诊断技术的临床应用进展

分子诊断技术主要包括核酸分子杂交技术、核酸扩增技术、基因芯片技术、基因测序技术,已广泛应用于临床各科。比如在肿瘤疾病中应用荧光原位杂交技术(FISH)检测乳腺癌中HER-2基因扩增,应用基因芯片技术检测胃癌进程中基因拷贝数变化,应用高通量测序技术(HTS)检测肺癌中的EGFR基因突变;在遗传病中应用FISH技术针对唐氏综合征进行产前诊断,应用数字PCR技术进行无创产前筛查,应用HTS技术进行Hermansky-Pudlak综合征的诊断;在感染性疾病中应用RT-PCR试剂盒进行新冠肺炎的检测,应用基因芯片技术筛选抗生素抗性基因,应用HTS技术进行耐药基因的筛选等。本文主要介绍分子诊断技术在这三大类疾病领域的临床应用最新进展。     

基因组学技术推动中医药精准医学研究现状分析与展望

中医药具有精准医学的核心"个体化诊断和治疗"要素。基因组学技术在中医药基于体质的精准预防、个体化诊断与药物、针灸治疗、药物复杂性、包括中医药干预人体微生物环境等方面已经有较多应用。这与精准医学通过分析人群基因信息、生活方式、环境因素等了解疾病发生发展机制、针对相关靶点开发药物的方法及目标相匹配。未来将在整合各组学技术、结合中医药自身特色等方面应用于中医药精准医学研究,为实现中医药现代化及精准治疗的目标提供助力。     

微生物疗法中工程菌的信号感知及其在生物医学中的应用

近年来,基于微生物能够提供健康益处的事实而兴起的微生物疗法为多种疾病的诊疗提供了新的契机。研究表明临床上口服乳酸菌、大肠杆菌和双歧杆菌可用于辅助治疗各种疾病。在微生物疗法中,工程菌因能够发挥特定功能而备受关注,即可通过感知疾病环境中的特定信号分子实现辅助诊断,也可实现靶向疾病部位感知特定信号,通过时空调控启动自身表达系统释放特定分子以实现精准治疗的目的。本文主要对工程菌对不同信号分子的感知系统及其在生物医学领域的应用进行了综述。     

数字聚合酶链反应及其在感染性疾病中的应用

数字聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)采用与定量PCR相同的荧光化学原理和不同的数学原理来实现对靶标核酸序列的绝对定量,其摒弃了对外部参照的依赖,同时具有更高的数据精密度,提高了重复性和再现性。数字PCR的应用涵盖生命科学众多领域,特别是在医学检验领域,其对疾病相关核酸分子标记的准确分析,为疾病的早期诊断、进展监测、疗效评估提供了动态量化指标。数字PCR的出现将推动基于核酸扩增技术的分子生物学检测迈入精准定量阶段。本文就数字PCR尤其是微滴式数字PCR在感染性疾病中的应用进展及前沿进行综述。     

多因素癌症诊断分类模型的建立和应用

随着基因组学、蛋白质组学技术的运用,对癌症相关分子标志物的筛选,以及基于多个分子标志物的诊断分类模型,成为近年来研究癌症诊断问题的热门途径。本文介绍了如何从基因芯片和质谱等数据库中筛选有诊断作用的分子标志物,以及构建高敏感性、高特异性诊断分类模型的技术路线;并根据在各类肿瘤中的研究实例,分析各分类算法的特点。