河南_干细胞与再生医学的转化医学_郑大中科博生
转化医学是近年发展起来的新兴医学研究模式,旨在促进基础医学的研究成果向实际医疗应用转化。是将科研结果转化成药品、预防和诊断手段或医学器械来为患者提供有效预防和诊疗干预措施的过程,包括临床前试验、前瞻性临床观察、预防和诊疗方案测试和最佳临床实践的发展。简言之,转化医学就是将合适的生物医学发现转换为药物、医疗装置或疾病防治措施等,使之服务于人类健康的科学。
1992年Choi在Science杂志首先引出“ Bench to Bedside" ( B-to-B )这一概念,意为从实验室的研究发现转化成临床使用的诊疗技术和方法的过程。1996年Geraghty在Lancet发表文章,首先提出“translational medi-cine”的概念。2003年美国国立卫生研究院(NIH)制定NIH Roadmap for Medical Research,定位了医学研究的重点路径,指出转化医学对于新世纪医学发展的重要性。转化医学是基础医学迅速发展的需求和产物。这种双向转化和循环转化的转化模式是转化研究的显著特点,其核心在于紧密连接基础与临床,在从事基础科学研究的"工作者和熟悉临床需求的医生之间建立起桥梁。特别关注在其间建立起直接联系,努力缩短基础研究到临床医学应用的时间,将基础生物学研究成果最快速有效地向疾病诊断、治疗和预防进行转化,使其成为临床上的防治新方法,也将临床问题及时转化成为研究主题与方向。
目前,转化研究在发达国家已备受关注,但在国内还处于未成熟阶段。美国在美国国家卫生研究院(Na-tional Institutes of Health,NIH)的推动下,正在以每年5亿美元的资助力度推进转化性医学研究,预计到2012年将资助建立起60个研究中心,目前已建成55个。自2006年起NIH开始实施临床与科研成果转化奖励计划(Clinical and Translational Science Awards,CTSA) o欧共体每年用于与健康相关的转化性研究预算为60亿欧元。英国在5年内已投资4.5•亿英镑用于转化性研究中心的建设。目前我国建立转化性研究中心的大型计划已在积极策划与组织之中。
随着科学研究复杂性的增加,转化研究的重要性愈加突出。转化研究填补了基础研发与临床应用之间的鸿沟,使科研与临床不再分家,加速了医学与理工技术紧密结合和知识产权的商业化。同时还刺激了新教育模式的产生,将以往独立的各学科整合到同一个基础研究和临床学科中去"促进多学科交叉研究策略和教育平台的建立,适应了近代科学三个“I”的发展趋势 Interdisciplinary (学科交叉)、Integration (整合与集成)’Innovation"(创新与改革),有助于培养新一代具有转化医学理念和能力的研究工作者和医疗工作者,即
培养既能研究又能看病的“两栖人才”。
一、转化医学研究流程及特点
一般认为转化医学研究分为四个阶段。
第一个阶段,研究成果向人的转化(translation to humans),探讨基础研究成果潜在的临床意乂及可能的应用前景。通过第一个阶段研究,获得关于基础研究成果与人类病理生理过程相关性的知识;获得观察和影响相关病理生理过程潜在方法的知识。研究内容包括:临床前研究及动物模型研究、人类病理生理学研究、以人为对象的初步研究(健康志愿者研究)、基础研究成果在人体的验证以及I期临床研究。
第二个阶段,研究成果向患者的转化(translation to patients),是在一个相对严格控制的环境下对基础研究成果的应用方式进行探嬴瀛羡蔵临床应用的指导方案。T2期研究主要是获得达到最优化应用的各项条件设置的知识,主要研究内容是二期和三期临床研究。
第三个阶段,研究成果向医学实践的转化(translation to practice),研究者根据推荐的应用方式探索通常情况下临床实际应用的方法,获得在实际工作中有效使用方法的知识。其主要研究内容是四期临床研究、健康服务研究,包括对成果应用的宣传、交流和广泛应用以及临床实际效果的评估研究。
第四个阶段,研究成果向人群健康的转化(translation to population health),主要是研究分析影响人群健康的因素和研究提高人群健康的综合方法。T4"期研究最终是以提高人类健康水平为目标。研究内容包括以大人群为基础的效果评估、影响健康的社会因素等。
生物医学的快速发展已经积累了海量的研究成果,大量与疾病过程相关的基因都已经被阐明。综合各种研究结果,发现很多最新发现的疾病相关基因还是通过已知的信号通路起作用。因此很多疾病的重要的致病基因已被发现,转化医学应当以目前的这些研究成果为基础发展有效的治疗方式。
转化医学研究是以有充分理论基础的成果为依据,探讨基础研究成果的应用方式,就是从已有的基础研究成果中选出有病理生理意义、有应用前景的成果,再将其实用化,最终转化成临床、社会可用的产品和服务。因此从研发过程来看,转化医学就是从理论到产品和(或)服务的过程。
转化医学研究的关键是T1期研究,特别是动物模型研究及临床前研究,也就是在动物模型中验证理论,探索适用的技术和药物等,并以此为基础进行临床前研究。这实际上是从基础研究迈向转化医学研究的第一步,也是最难的一步。
转化研究不等同于已往的“产学研结合”的概念,体现在它有一个专注于转化医学目标的专门化的研究系统,同时又是多学科综合研究的模式,需要有多重分析技术平台的集成,还要包括一定的市场化运作。因此,在发展转化医学研究时,不能单纯地复制我们以前的经验,认为建立研究中心,把从事基础和临床研究的科学家集中在一起就能够把转化研究做好。这里不妨关注一下发达国家的经验,以哈佛大学转化医学中心为例(图1-3),该研究中心不是转化研究的主体,不包含特定的课题研究组。它主要是为转化研究提供信息、技术、知识、人力资源等支持服务,同时研究“转化研究”本身可能存在的问题,并试图找到解决方案。他们认为并不需要为转化医学研究本身专门开辟新的研究场所,因为开展研究的还是原来进行基础或临床研究的人员,他们已经有充足的研究场地。而促进大家开展转化医学研究的关键是帮助研究人员克服那些阻碍基础医学研究成果向医学实践转化的因素,构建有利于转化医学研究的软硬环境,使有基础研究成果、又有兴趣开展转化研究的科学家了解周边可用的人力及技术资源,帮助其整合已有资源,并在遇到技术问题时提供参考意见,提升他们开展转化研究的能力和效率。 .
因此,在成立转化医学研究中心时,除了提供一般医学研究的必需条件外,还应该针对转化医学研究自身的特点和需求进行建设,并充分利用周边已有的人力及技术资源,在避免重复建设的同时,建成一些能提升转化研究的关键技术平台,使转化医学研究中心成为促进转化医学研究软硬环境的集成中心。
二、干细胞与再生医学是全新的转化医学
近年来,干细胞研究成果受到全球广泛关注,以干细胞移植治疗为核心的再生医学,将成为继药物治疗、手术治疗的另一种疾病治疗途径,将会产生一种全新的转化医学,也就是再造人体正常的组织器官,从而使人能够用上自己的干细胞或由干细胞所衍生出新的组织器官,来替换自身病变或衰老的组织器官。现在,利用造血干细胞移植技术,已逐渐成为治疗白血病、各种恶性肿瘤放化疗后引起的造血系统和免疫系统功能障碍等疾病的一种重要手段。
三、转化医学是干细胞与再生医学实践的桥梁
首先,若把前瞻性研究的目标锁定在患者身上,强调疾病的早期检查和早期评估,并据此进行科研选题和研究,在获得再生医学研究成果的同时开展转化研究,使成果迅速应用于临床。一旦这个双向通道打开,将促进基础研究成果快速得为临床医学服务,位疾病预防和完善政府公共卫生策略服务。