转化医学：用多学科交叉策略推动医学发展
摘要：近年来临床科研工作在诸多方面发生了根本性变化。科学研究从试验台旁的分子、细胞研究开始再转化到临床的实际应用中。但是，这种从实验台到床旁转移的努力受到来自基础研究和临床研究科学家的两方面的阻力。转化医学就是希望将生物医学研究的关注点放在如何将实验室的研究发现转化导向为有利病人诊断、治疗方法的提高上。实现这一战略的重要手段就是实践多学科交叉的新概念。
关键词：转化医学；多学科交叉；临床研究
中图分类号:R-0文献标识码:A文章编号:1672-0059(2007)06-0086-03
Translational Medicine: Advancing Medical Science by Stimulating Interdisciplinary Research
GUI Yong-hao
(Fudan University, Shanghai 200433, China)
Ａｂｓｔｒａｃｔ：The research and clinical care process has changed in very fundamental ways in recent years. Scientific discoveries typically begin at the bench, with basic research through the study of diseases at a molecular or cellular level, then progress to the clinical level, or the patient"s bedside. However, Bedside to Bench（BtoB）efforts have regrettably been limited because the scientific aspects are poorly understood by full-time clinicians and dealing with humans poorly appreciated by basic scientists. The purpose of translational medicine is that the biomedical community takes a focused point of view to translate research discoveries from the laboratory into clinical practice to diagnose and treat patients. Multidisciplinary approach should be adopted to implement this two-way street bench-to-bedside concept.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： translational medicine; multidisciplinary approach; clinical research
在过去的一个世纪里，医学迅速发展并取得辉煌成就，人们乐观地相信一个逐步消灭传染病、控制慢性病，更加健康、长寿的时代已经向人类走来。的确，20世纪不仅目睹了医学技术的巨大进步，也见证了卫生服务系统和医疗保障制度的建立和发展。青霉素的发明使得以往通常不治的肺炎、脑膜炎等得到有效的控制；卡介苗与链霉素的广泛运用使结核病的病死率大幅下降；维生素、微量素等营养制剂的发现与合成，使营养缺乏症得到根本性改观；各类疫苗的研制成功地消灭了天花，并使脊髓灰质炎也得到了有效的控制；60年代的冠状动脉搭桥和器官移植手术，充分显示了外科技术的突飞猛进。与物理化学等新技术与临床的高度融合使得电子显微镜、纤维内窥镜、计算机断层扫描及摄影(CT)、正电子摄影(PET)、磁共振成像(MR)等得以发明成功，使得诊断和评估手段发生了革命性的变化。这一切应该都归功于医学科学研究的进步特别是群体性临床流行病学研究的进步。
进入21世纪后，人类又面临了更多新的挑战，首先人类疾病谱发生了巨大变化：以肿瘤、心血管疾病、遗传和代谢性疾病为代表的多因素致病的危险性急剧增加，用对单因素致病的传统研究方法已经无法满足疾病的诊断、治疗、预后判断、危险因素评估和预防措施的需要。缺乏临床患者验证的研究不可能取得真正突破，基础与临床密切结合将是未来疾病研究的主要模式，重大疾病的临床研究应在医学科学研究中逐渐起主导作用。其次临床经济学的发展对临床实践也提出了新的要求，如何寻找在取得同等临床疗效的前提下最经济的诊断和治疗手段，是全世界各个国家面临的共同选择。全球耗费了成千上万的资金推动了人类基因组计划、蛋白质组计划等全球性的基础研究。人类基因组全序列图谱的绘制完成使人们首次有可能从基因水平洞悉肿瘤细胞、致病基因与正常细胞、正常基因的不同，进一步了解肿瘤细胞转移机理和遗传性疾病、非感染性疾病的可能发生机制。
但是，医学研究远比任何一种生命科学研究来得复杂，人的很多生命现象和生命过程不可能在实验室被设计出来或重复出来。如果没有临床医生的努力，没有临床医学的突破，任何重大疾病研究都不可能取得真正突破，据资料介绍，1971年至今美国用于肿瘤防治方面的研究经费多达2000亿美元，但却只“收获”了156万篇与肿瘤相关的研究论文，其中80％的文章研究使用的是小鼠、果蝇和线虫。值得注意的是，如此大量的研究成果并没能真正推动肿瘤防治的进步。另据美国一项调查发现，1990-2003年间发表在国际权威刊物上的49篇高引用率文章中，45篇称疾病的干预方法有效，但被以后的研究否定的有7篇，最初疗效被夸大的有7篇。最近30年里，癌症导致的死亡率没有发生根本性的变化。因此，在未来的医学科学研究中的自主创新主要方向应转向临床与实验室的密切结合，基础研究必须回答或解决临床问题。
转化医学（Translational Medicine）或者称为转化研究（Translational Research），是近两三年来国际医学科学领域出现的崭新概念。转化医学的核心就是在从事基础科学发现的研究者和了解病人需求的医生之间建立起有效的联系，特别关注如何将基础分子生物医学研究向最有效和最合适的疾病诊断、治疗和预防模式的转化这一过程。主要目的就是为了打破基础医学与药物研发、临床医学之间固有的屏障，在其间建立起直接关联，从实验室到病床，把基础研究获得的知识、成果快速转化为临床上的治疗新方法。转化医学是基因组和生物信息学革命的时代产物，它致力于弥补基础实验研发与临床应用间的鸿沟，通过研究可诊断及监测人类疾病的新参数--生物标志物，为开发新药品及研究新的治疗方法开辟出一条具有革命性意义的新途径，因而它又被称为“从实验台到病床”(BtoB--Bench to Bedside)的一种连续过程。
随着临床研究复杂性的增加，临床和基础研究间的屏障正在增大，这使得新知识向临床的渗透以及向基础研究的反馈都更为困难。作为致力于克服或减少这种困难的新模式，在转化医学的推动和实施过程中，以下三个重要方面具有关键意义。（1）树立“团队科学”的理念。一些重大疾病的研究的复杂性已经远远超越了人们的预料。临床的问题解谜最终已经不能由单一专业的科学家来完成，以癌症相关研究为例，需要不同技能和学科背景的专业人员紧密合作，只有多学科交叉的团队（生物学家、工程学家、计算机专家、临床专家等等）才有可能彻底揭示环境、生活方式、遗传因素、分子机制对癌症发生的相互作用。（2）搭建学科交叉的开放式研究平台。把实验室发现的有意义结果转化为能提供临床实际应用的手段，需要有强大的、稳定的多学科交叉的研究设施和平台，研究的经费要向这样的基地大力倾斜，对研究项目的协商和跟踪要有多学科介入的机制。更重的是，要建立基于平台建设的标准化数据收集系统和可以把各方紧密联系起来的信息网络的框架。（3）培养新一代具有转化医学理念和能力的科学家。在实施培训工作中，一方面增强基础研究人员对临床知识的重视和尊重，另一方面，提供临床专家进入实验基地探索基础研究的机会，使双方均能不断熟悉对方的语言。最终将转化医学变成双向通道：从实验台到床旁，再从床旁到实验台，以此良性循环。科学家已经开始意识到了这种“BtoB”模式具有的双通道效应：基础科学家给临床医师提供用于疾病医疗的新工具，临床研究者对疾病的进程和特性进行观察提供反馈意见来促进基础研究。
我国肝癌研究走过的漫长道路充分证明了转化医学对临床研究的巨大推动力。整个研究体系就是建立在病理学、解剖和生物化学、病毒和免疫学、电脑和物理技术的结合以及分子生物学进步的基础上。20世纪中叶，由于肝脏解剖和大块肝切除后生物化学改变的研究，出现了肝脏规则性切除的方法，使肝癌治疗第一次获得实质性进展，成为有可能得到根治的唯一手段。病毒学的进步，发现乙型肝炎病毒与肝癌的关系，由此出现了用乙型肝炎疫苗预防乙型肝炎，从而降低肝癌发病的基础。免疫学的发展导致两大进步，1963年Starzl开展首例肝移植，丰富了肝癌外科的内涵；1968年Tatarinov发现肝癌患者血中可测得甲胎蛋白（AFP），使肝癌早期发现、早期诊断和早期治疗得以实现，小肝癌切除导致肝癌切除后生存率的成倍提高，成为肝癌治疗史上的第二次飞跃。20世纪80年代以来，电脑与物理新技术的结合也导致两大进步，一是医学影像学的突飞猛进；二是各种局部治疗的兴起以及微创外科的应用，又一次对肝癌的治疗产生深远影响。20世纪90年代以来，肝移植在肝癌治疗中地位的确立，以及对术后复发转移的研究，将可能导致21世纪肝癌治疗的新一轮飞跃。近年分子生物学的迅速发展，基因组和蛋白质组技术的应用，将促进肝癌的分子分型和分子靶向治疗的进展。预期21世纪初，生物学将在攻克肝癌中起核心作用。
复旦大学在向世界一流大学迈进的进程中，医学的发展水平将是举足轻重的一个重要标志。复旦大学具有独一无二的强大的临床医学研究基地，但是他们专科划分过细，存在互相衔接的缺陷。复旦大学又有着文、理、医三足鼎立的学科群的优势，但他们相互间的融合存在传统上的屏障。学校的“十一五”规划中明确提出了为了促进医科的发展，要进一步加强基础与临床的结合，进一步加强医学相关学科的结合，进一步加强医学与非医学各学科的结合，为我校的医学学科发展提出了明确的目标。转化医学是一个非常值得重视的发展战略，它所带来的创新理念和实践将有助于复旦大学医学学科实现科学研究成果的最优化，快速提升学科竞争力，加快创新型大学的建设进程。
（责任编辑：赵友良）
收稿日期：2007-10-30