2015，我們是否也應(yīng)該停下腳步有所展望呢？2016年、未來5-10年，甚至于20年，生物醫(yī)療將朝著什么方向發(fā)展？會(huì)在2015年熱門突破上實(shí)現(xiàn)哪些革新？

　　微生物群對(duì)大健康的意義

　　人體內(nèi)共存著數(shù)以萬億計(jì)的微生物，遠(yuǎn)多有人體的細(xì)胞數(shù)。這些微小生命體對(duì)于我們的健康不可或缺。如今，隨著研究技術(shù)、維度的深入，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)微生物能夠?yàn)橐幌盗屑膊〉念A(yù)防和治療提供全新的范式，包括精神分裂癥、孤獨(dú)癥、帕金森、糖尿病、心血管疾病等等。

　　2015年尤以腸道微生物的研究最為火熱。已有多項(xiàng)研究證實(shí)，腸道微生物與各類慢性炎癥疾病有關(guān)聯(lián)，包括潰瘍性結(jié)腸炎、腸易激綜合癥，甚至于與糖尿病、心血管疾病有關(guān)系。

　　尋找干擾微生物平衡的因素，解決耐藥性問題

　　“微生物群假說”認(rèn)為改變微生物組成會(huì)破壞體內(nèi)菌群平衡，從而影響免疫系統(tǒng)或者代謝反應(yīng)等多種途徑，最終增加患病風(fēng)險(xiǎn)。未來，擾亂微生物平衡的許多因素將繼續(xù)成為研究的重點(diǎn)，包括最為突出的干擾因素——抗生素，以及其他影響微生物群組成的環(huán)境因素(人口密度、接觸動(dòng)物、空氣水體污染、飲食等等)。

　　為了治療耐藥性微生物引發(fā)的感染，需要我們最低限度破壞菌群。有科學(xué)家預(yù)測(cè)，未來20年科學(xué)研究將更好的理解“微生物為什么以及如何引發(fā)慢性炎癥疾病”。通過了解微生物對(duì)健康的意義和影響，實(shí)現(xiàn)以噬菌體等運(yùn)用于疾病治療領(lǐng)域。

　　作為疾病防治新靶點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)新療法

　　耶魯大學(xué)兒童健康研究中心高級(jí)研究員MyronGenel推測(cè)，通過更好的了解導(dǎo)致蛀牙的微生物群，從而對(duì)蛀牙進(jìn)行有效的預(yù)防措施。雖然，腸道菌群將可能成為疾病治療的新靶點(diǎn)，但是臨床轉(zhuǎn)化之前尚且需要更深入的研究。未來有望通過改善菌群實(shí)現(xiàn)對(duì)免疫類疾病、甚至于牙疼進(jìn)行有效預(yù)防和治療。

　　目前的研究多針對(duì)于微生物失衡導(dǎo)致的感染類疾病(CDI)。未來，科學(xué)家們將通過理清楚微生物與癌癥、精神類疾病等更致命性疾病之間的關(guān)聯(lián)，從而改變、平衡腸道微生物組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)疾病進(jìn)行干預(yù)性診療。

　　現(xiàn)在，我們已經(jīng)知道抗生素、飲食結(jié)構(gòu)、環(huán)境污染甚至于心理壓力都會(huì)對(duì)人體微生物群平衡造成影響。未來20年，是否會(huì)出現(xiàn)人為改變微生物群從而治療疾病的新型療法？讓我們拭目以待！基因大數(shù)據(jù)對(duì)醫(yī)學(xué)的革命

　　2003年4月，人類基因組計(jì)劃完成。人體內(nèi)已命名的基因共有25000多條，目前已知一部分基因(3000)的突變會(huì)引起各類疾病。對(duì)于此類疾病的治療，最本質(zhì)的手段是通過一些方法將突變后的遺傳物質(zhì)矯正回原來的狀態(tài)。

　　基因測(cè)序：打開深入了解疾病的大門

　　外顯子組和基因組測(cè)序能夠篩查一些遺傳學(xué)疾病的突變基因，以及為預(yù)防和減緩疾病發(fā)展提供線索。未來，基因組測(cè)序技術(shù)將有望擴(kuò)張應(yīng)用疾病的范圍。

　　德雷克塞爾大學(xué)醫(yī)學(xué)院的臨床教授MaurieMarkman指出，對(duì)生殖系細(xì)胞的基因數(shù)據(jù)的挖掘?qū)⒊蔀楦淖儼┌Y風(fēng)險(xiǎn)一個(gè)重要方向，例如BACR1/2易感基因。Medscape主編、醫(yī)學(xué)博士EricTopol表示，當(dāng)下我們正處于由CRISPR技術(shù)領(lǐng)銜的基因時(shí)代，通過基因編輯技術(shù)正在或者有望進(jìn)軍臨床試驗(yàn)、癌癥治療、胎兒染色體異常篩查、以及其他致病機(jī)制不明的疾病。

　　隨著2015年100萬人基因組測(cè)序項(xiàng)目的啟動(dòng)，基因治療的發(fā)展將會(huì)加速。該項(xiàng)目囊括了10億人，將于2025年完成全部的測(cè)序?？茖W(xué)家們期待全外顯子測(cè)序?qū)f(xié)助疾病的診斷，并構(gòu)建個(gè)性化醫(yī)療網(wǎng)絡(luò)。

　　藥物基因組學(xué)：完美結(jié)合基因功能學(xué)與分子藥理學(xué)

　　藥物基因組學(xué)是基因功能學(xué)與分子藥理學(xué)的有機(jī)結(jié)合，以藥物效應(yīng)、安全性為目標(biāo)，促進(jìn)個(gè)性化醫(yī)療的發(fā)展。雖然仍然處于初級(jí)階段，但是科學(xué)家預(yù)計(jì)，隨著基因組測(cè)序技術(shù)的發(fā)展、對(duì)大數(shù)據(jù)解析的完善，將為基于基因型研發(fā)的個(gè)性化治療藥物提供可能。當(dāng)然這種藥物的上市可能涉及多種問題，包括安全和成本。

　　基因組學(xué)：實(shí)現(xiàn)個(gè)性化癌癥治療

　　除了臨床用藥，基因組學(xué)研究對(duì)于了解癌癥機(jī)制及治療也有著重要意義，例如癌癥基因組圖譜(TCGA)，一項(xiàng)始于2006年完結(jié)于2015年、斥資1億美元的項(xiàng)目，從遺傳學(xué)角度解析1萬個(gè)腫瘤細(xì)胞，旨在實(shí)現(xiàn)個(gè)性化癌癥治療。未來20年，對(duì)生殖系基因、腫瘤易感基因的了解，將允許科學(xué)家集合信息，提前預(yù)估患病風(fēng)險(xiǎn)以及實(shí)現(xiàn)靶向治療。

　　未來20年，醫(yī)療的發(fā)展方向是什么？

　　基因編輯、基因治療：基于基因水平的醫(yī)療手段

　　作為2015年度最熱門詞匯，基因編輯實(shí)現(xiàn)了對(duì)內(nèi)源基因進(jìn)行敲除、插入等操作。在疾病治療方面的應(yīng)用模式主要包括矯正/沉默有害突變，插入保護(hù)性突變，加入治療性基因以及敲除病毒DNA。而基因治療則是通過導(dǎo)入外源正?；蜻M(jìn)行治療，其歷史可以追溯至20世紀(jì)90年代。時(shí)隔30年，圍繞基因治療的臨床試驗(yàn)仍然處于新潮狀態(tài)。

　　目前，基因治療可以分為兩類：離體基因治療和體內(nèi)基因治療。離體基因治療是從體內(nèi)分離出異常細(xì)胞，在實(shí)驗(yàn)室用基因治療方法改造好之后，再將改造后的輸入人體。體內(nèi)基因治療是直接把攜帶有正常基因的病毒，注入人體相應(yīng)器官，病毒會(huì)直接在人體內(nèi)完成修復(fù)工作。例如基因療法讓失明者重獲視覺、恢復(fù)耳聾小鼠聽力、治療囊腫型纖維化等。

　　目前采用基因治療的疾病還很有限，多集中于單基因疾病和少量多基因疾病。未來20年，適用于基因治療進(jìn)行診療的疾病范圍將拓寬，包括針對(duì)復(fù)雜的多基因疾病。但是，無論是基因治療還是基因編輯都存在安全顧慮和倫理?yè)?dān)憂，需要科學(xué)家們謹(jǐn)慎使用。

　　表觀遺傳學(xué)：基于基因表達(dá)的醫(yī)療策略

　　表觀遺傳學(xué)變異指的是細(xì)胞分裂過程中基因表達(dá)發(fā)生變化。這種變化并不改變DNA序列，易受到包括飲食、情緒、有害的化學(xué)物質(zhì)等在內(nèi)的多種環(huán)境因素影響。研究證實(shí)，表觀遺傳學(xué)變異對(duì)于疾病的發(fā)展也起著重要作用。表觀遺傳標(biāo)記可以作為生物標(biāo)志物，從而提高風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)和疾病致病機(jī)理的機(jī)會(huì)。

　　表觀基因組的變化可能會(huì)持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間，甚至于會(huì)遺傳給下一代。目前臨床研究多針對(duì)于癌癥祖細(xì)胞，借助表觀遺傳學(xué)標(biāo)記修復(fù)消除癌變細(xì)胞對(duì)治療藥物的耐藥性。

　　考慮到很多復(fù)雜的疾病通常涉及到很多因素，包括遺傳學(xué)、表觀遺傳學(xué)、環(huán)境因素以及微生物，所以未來，表觀遺傳學(xué)變化將作為疾病治療的一個(gè)研究重點(diǎn)。