本文刊载于《中国科学院院刊》2023年第6期“资讯与观察”，由中国科学院上海营养与健康研究所/中国科学院上海生命科学信息中心团队、复旦大学团队共同撰稿，执笔人：许丽、徐萍、孙学会、杨忠、李伟、杨若南。

精准医学是针对疾病病因复杂性，综合考虑由个体生物特征、环境、生活方式引起的个体差异，制定有效健康干预方案和策略的医学研究与实践模式，体现了医学科学发展趋势，也代表了临床实践发展的方向。经过几年的快速发展，精准医学相关技术不断成熟，精准医学体系已经形成，精准医学理念和研究范式不断深化，已开始在医学研究和临床应用中实践和推广，各国布局持续加码，成为科技竞争的焦点之一。

1.国际主要国家布局与特点

经过上一轮规划期中各国政府的重点关注和支持，精准医学体系逐步形成并成熟，各国在新一轮规划中仍然将其列入重点内容加大布局，系统、长期、持续支持其发展。美国自2015年提出“精准医学计划”（Precision Medicine Initiative，PMI）后，通过美国国立卫生研究院（NIH）等机构的多个资助渠道为其提供经费，并将精准医学计划列入2016年发布的《21世纪治愈法案》（21st Century Cures Act）中，为其提供10年（2017-2026财年）的长期稳定的经费支持。英国自2017年明确将精准医学列入英国创新署（Innovate UK）2017-2018年优先资助领域后，持续加码布局精准医学的重点领域。一方面，英国不断扩大基因组测序规模，继“十万人基因组计划”（100000 Genomes Project）（2012-2018年）完成后，2018年又提出了100万人全基因组测序、500万人规模的基因组测序计划，目前均已进入实施阶段；另一方面，英国还持续支持其50万人规模的英国生物样本库（UK Biobank）的迭代升级。欧盟在2014年即以精准医学理念指导制定“创新药物2期计划（IMI2）”，并在新一轮规划中持续给予关注，如2020年出台的欧盟科技规划——“地平线欧洲”实施方案（2021-2027）及2021年发布的工作计划仍将精准医学作为重点领域。日本、韩国、澳大利亚、新加坡等国也相继围绕精准医学核心领域基因组计划、队列研究开展大规模布局，并将其列入新一轮国家规划中，以抢抓精准医学发展机遇。

2.精准医学总体发展趋势

近几年，随着科学技术的快速发展，精准医学的内涵和技术体系不断丰富和完善，疾病分类模式、诊断技术，以及药物开发思路与审批标准开始发生转变，相关产品陆续进入临床应用，提高了疾病精准预防、诊断和治疗水平。

精准医学体系随技术发展不断丰富和完善

医学技术和生物技术的快速进步，尤其是生命组学和生物大数据技术的快速突破，催生并推动了精准医学的发展。21世纪初，分子诊断技术的快速发展扩展了疾病诊断方式，提高了疾病精准诊断水平，精准医学应运而生，其最早出现在2008年美国哈佛大学商业战略专家Clayton Christensen出版的著作《创新者的处方：颠覆式创新如何改变医疗》中，但当时该表述并未引起关注。伴随着生命组学的大发展，精准医学的内涵进一步丰富。直到2011年，美国国家研究理事会（National Research Council，NRC）发布题为《迈向精准医学：构建生物医学研究知识网络和新的疾病分类体系》的报告，将“精准医学”描述为：整合个体的基因组、蛋白质组和代谢组等分子数据与临床信息、社会行为和环境等不同层级、不同维度的数据，构建人类疾病知识数据库，进而支持精准诊断和个体化治疗的一种医学模式。此后，该理念受到重视，相关技术不断发展成熟，精准医学体系逐渐形成。至2015年初，美国在其国情咨文中提出“精准医学计划”，即“在合适的时间，给合适的患者，以合适的疗法”，其描述更加易于理解。随后，美国时任NIH院长和NCI主任撰文详细解释了精准医学的内涵，提出精准医学是基于个体差异指导疾病预防和诊疗的方案，并在其重点布局实施的“百万人群队列”项目的规划中，将精准医学阐述为，根据人群基因特征、社会环境以及生活方式的个体差异，寻求疾病治疗和预防效果最大化的新手段。

围绕精准医学的未来发展，美国NIH 时任院长Francis Collins 等展望了其至2030 年的发展愿景，提出了加速精准医学目标实现的7个关键领域，包括大型人群队列、常规化临床应用的基因组学技术、表型组学和环境暴露研究、大数据和人工智能、电子健康记录，以及参与者多样性及相关隐私保护等。

精准医学大型人群队列平台广泛建设

大型人群队列平台的建设是精准医学的关键核心领域。美国精准医学计划即重点布局了国家“百万人群队列”项目，为了满足精准医学研究的需求，其人群队列建设更注重持续随访，关注人群的多样性、覆盖度，采集样本类型全面、丰富、精细，在研究中更加注重数据的关联性，以夯实精准医学研究的平台基础。截至2022年，美国政府已向“百万人群队列”项目投入22亿美元，目前已招募了50余万参与者，部分数据也已开始开放共享，例如美国NIH已经设立了依托该队列开展研究的“精准营养健康计划”。英国一方面持续为其国家级队列UK Biobank提供支持，扩大队列数据规模，丰富队列数据类型，引入多组学研究等新技术，不断提高队列数据质量和精细度，并向全球开放共享使用；另一方面，英国还规划了500万人规模的大型队列“我们未来的健康”（Our Future Health），已于2022年进入全面招募阶段，参与者规模已达 10 万人；英国HDR UK还通过启动“英国人群研究”计划（PRUK），推动队列数据的充分利用。此外，加拿大未来健康合作计划（Canadian Partnership for Tomorrow's Health）、德国国家队列（German National Cohort）、日本生物样本库（BioBank Japan）、沙特阿拉伯生物样本库（Saudi Biobank）等多个大型队列相继建设，国家级大型队列已在全球铺开。

技术快速迭代推动精准医学进入临床应用

随着组学等技术发展，疾病分子分型从依赖单一或少数标志物发现，发展至基于组学特征谱、整合多组学联合分析的更精准分型阶段，有效助力疾病的精准诊断、治疗和预后，并为药物研发提供新靶点、新思路。基于高通量测序（NGS）的基因检测、液体活检等精准诊断技术的灵敏度、特异性逐步提高，多款产品获批应用。其中，以循环肿瘤DNA（ctDNA）为检测对象的液体活检技术是当前研究热点，全球已开展1000余项临床研究，相关产品质控标准建设也不断推进。同时，新型疾病诊断技术不断出现并优化，如基于表观遗传学参数的液体活检新技术——EPIC-seq技术、EPINUC技术，能实现高灵敏度、高特异性的肿瘤检测、分型及伴随诊断。精准治疗技术研发持续推进，陆续进入临床应用。其中，靶向药物开发是主要方向，迄今已有100余款药物获美国食品药品监督管理局（FDA）批准上市；先进免疫治疗、基因治疗、RNA 疗法也快速突破，全球已有8款免疫检查点抑制剂类药物、6款基于嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）的免疫细胞治疗产品、8款基因治疗产品（除CAR-T治疗产品）、15款RNA 疗法产品获批，为癌症、罕见病等提供了更加多样化的精准治疗方案。

同时，在精准医学理念指导下，药物开发思路与审批依据也相应发生变化。2021年，美国FDA药物评价和研究中心（CDER）批准的50款创新药中，高达66%（33款）的新药（尤其是肿瘤药物）有遗传学数据支持。目前，美国FDA已批准了4例（Keytruda、Vitrakvi、Rozlytrek、Dostarlimab）靶向基因突变特征而非癌症发生的组织类型的“不限癌种”药物上市。

3.我国精准医学发展现状

我国前瞻部署精准医学重点专项，为领域发展奠定基础，目前已经初步搭建了精准医学体系框架，精准医学理念与路径在临床实践中快速推广。

我国前瞻部署中国精准医学研究，并取得显著成效

精准医学是我国“十三五”时期各类科技规划重要布局的领域，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》将精准医学相关领域纳入新兴产业进行重点规划，提出要大力推进精准医疗等新兴前沿领域创新和产业化，形成一批新增长点。“十三五”时期，我国抢抓精准医学起步的时间窗口，系统设计、前瞻布局了“精准医学研究”重点专项，该专项于2015年编制实施方案，并于2016年初正式启动。专项设计了生命组学技术、大规模人群队列、大数据平台、疾病精准防诊治方案、临床应用示范推广体系五大研究任务，覆盖了从基础研究到临床应用的完整链条。经过5年多的实施，“精准医学研究”重点专项成效显著，取得大量突破性成果，国家队列框架和大数据平台初步搭建，多款具自主知识产权的临床级仪器设备与产品相继推出，部分自主研发的精准医学防诊治方案开始应用。

我国精准医学体系初步形成，创新成果凸显竞争优势

在政策支持及科研人员的努力推动下，我国精准医学体系初步形成，创新成果快速转化，精准防诊治水平大幅提升。首先，我国在疾病组学分析和分子特征研究领域取得进展，推动了疾病精准分型、治疗和预后。在精准诊断方面，多款基于NGS的肿瘤伴随诊断试剂盒、首个国产PD-L1伴随诊断试剂盒获国家NMPA批准上市，助力靶向药物的精准选择；博尔诚等公司的液体活检产品获批上市，部分产品在美国FDA针对全球5款液体活检产品的性能验证中，灵敏性、特异性、准确性、可重复性和稳定性等均表现优异。精准治疗方面，我国已有多款自主研发靶向药物上市。其中，百济神州的BTK抑制剂泽布替尼已在全球50个市场获批；免疫疗法产品开发基本与国际同步，如复星凯特的阿基仑赛注射液成为首款在我国上市的CAR-T细胞治疗产品，南京传奇自主开发的CAR-T细胞治疗（cilta-cel）已获美国FDA批准上市，科济药业自主研发的CT041是全球首个进入Ⅱ期临床试验的实体瘤CAR-T细胞治疗候选产品；基因治疗、RNA疗法等新疗法也迅速跟进，多款产品进入临床研究阶段。

我国精准医学体系建设与发展尚存在瓶颈与不足

同时，我国在精准医学体系建设和发展中还存在不足，创新发展面临挑战。

1)精准医学体系的持续性、整体性支持不足

精准医学具有大科学和数据驱动科学发现的典型特征，需要整体设计、统筹部署、举国体制和长期稳定持续支持。“十三五”时期，我国通过重点专项给予了5年期的支持；“十四五”阶段，精准医学的部分内容分散列在了“生物与信息融合”、“前沿生物技术”、“常见多发病防治研究”等多个专项中，没有以精准医学整体给予持续资助。

2)满足精准医学研究需求的大型队列与数据平台建设不足

尽管我国队列建设已经具有一定基础，但是符合精准医学研究需求的覆盖全人群、长期随访、数据更加全面和精细化的大型队列建设不足；同时，我国各类大数据平台的持续建设能力不足，数据质量和标准化、规范化、共享性不足，数据使用效能严重被制约，因此，无法真正建立高效完整的精准医学体系。

3)精准医学防诊治方案的临床研究、应用与推广不足

我国基础研究与临床研究的结合不足，疾病临床诊断标准、临床治疗指南缺乏，仍主要参考国外标准或指南；精准医学临床诊疗方案与原创药物开发不足，国内高精尖诊断用试剂、高端药物自主研发处于起步阶段，间接导致了“吃进口药，看病贵”的问题。同时，精准医学的配套政策与法规尚不健全，限制了其合理使用与推广。

4.启示与建议

精准医学代表了医学研究的新范式和临床实践的发展方向，正在成为国际科技竞争制高点和经济新增长点。结合全球精准医学的发展趋势及我国发展现状，建议紧抓发展机遇期、持续布局，重点从以下4个方向进行部署，保持与国际发展同步，甚至实现赶超发展。

4.1

持续长期支持精准医学发展，构筑我国精准健康体系

制定长期发展战略，在“十三五”期间已取得成效的基础上，继续设立专项，在“十四五”甚至更长时间持续支持精准医学研究的发展。以建设国家大型人群队列和精准医学大数据平台为抓手，开展基于国家队列的疾病精准防诊治方案研发与推广，系统解决医疗新技术、诊断新产品、原创新药物等卡脖子问题。

4.2

优先布局核心技术与平台建设，搭建精准医学发展基础

全面加强具自主知识产权的临床生命组学技术、高精度表型测量、多维大数据融合等核心共性技术研发，解决关键技术问题，搭建功能性技术平台体系；在已初步建设精准医学大型人群队列和大数据平台基础上，系统设计、一体化建设，进一步提升数据资源的维度、精细化程度，建设全球领先的标准化、规范化、系统化的高精度国家大型人群队列和精准医学大数据平台，促进数据资源的高效整合、共享与利用，为精准医学发展奠定基础。

4.3

重点聚焦精准防诊治方案研发，推动先进产品快速产业化

加大研发投入，支持原创性、具自主知识产权的精准诊断和先进治疗手段的开发；打破技术壁垒，完善精准医学产业链，推动精准医学领域科研成果转化，形成一批中国制造、国民用得起的精准医学先进诊断技术、药物与疗法；鼓励企业开展精准医学相关产品的国际认证，推动精准防诊治产品进入国际主流市场，抢占精准医学先进领域的制高点。

4.4

加快研究成果应用示范与推广，打造全国性的普惠医疗

以边研究、边应用、边推广的指导原则，先期开展临床应用示范，形成一批中国制定、国际认可的疾病预防和临床诊疗指南；并持续进行全创新链布局、协同攻关，不断扩大“临床可精准化的疾病”范畴。同时，通过临床示范基地和精准医学体系建设、大数据平台和智慧医疗、远程医疗设施建设，完善精准医学服务体系及相关保险制度，实现精准防诊治方案在全国的全面推广。

文章源自：

趋势观察：精准医学领域发展态势分析. 中国科学院院刊, 2023, 38(6):935-942. DOI:10.16418/j.issn.1000-3045.20230109004