医学作为一种新,旨在推动基础研究快速临床并用于疾病诊断、预防和治疗之中,其核心是在实验室与临床之间建立一个双向通道。近十年来,医学受到科学家和临床医生前所未有的重视和关注。在此期间,随着对医学认识的不断深入,其已经渗透到生物医学研究的各个领域(包括口腔医学)。本文对医学的概念、近十年的进展情况进行了归纳和总结,对其当前所面临的困难和机遇进行了分析和展望,强调了干细胞治疗、组织工程和内源性再生医学技术作为医学的当代热点,值得深入研究。
医学(translationalmedicine)是近10年来国际生物医学领域出现的新概念和重点研究方向。它试图在基础研究与临床医疗之间建立更为直接的联系———双向通道(two-sideway),从而推动基础研究的快速临床和反馈。同时,作为一种新,医学学科间交叉整合、学组间交流协作,并引领更多医学研究聚焦临床疾病防治,向“以患者为中心”的方向发展。
进入21世纪以来,作为现代生命科学的主要分支和重要组成部分,基础医学、临床医学和药物研发都以各自为阵的形式迅猛发展,它们之间固有的屏障和沟壑日趋显著。这种研究与应用之间的脱节势必成为生命科学继续快速发展和前进的绊脚石。另一方面,伴随生命科学的长足进步,基础研究已经广泛渗透到临床医学的各个领域,为实验室获得的知识和快速成为临床诊疗技术和工具提供了可能。在此背景下,医学应运而生并引起日益广泛的重视和关注。作为沟通基础学科和临床学科之间的桥梁,医学在医学研究和健康产业中的重要性不断提升,它必将给未来的生命医学研究和发展带来深刻的变革。
医学的概历了近10年的快速发展,医学的已为国内外学者的广泛关注和接受,但其确切定义却未完实用全形成,对其理解直至今天也不尽相同。随着临床研究复杂性的增加,临床和基础研究间的屏障也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十分困难。因此医学的核心是打破基础医学、药物研究、临床医学之间的屏障,加强研究与应用之间的结合,在它们之间建立起一个双向的桥梁。一方面从实验台到病床边(frombenchtobedside),把基础科学家获得的知识和,快速到临床应用领域包括医疗、预防、护理等),为疾病的诊断和治疗提供更先进的、手段、工具和方法,提高临床疾病的预防和诊治水平;另一方面,临床研究者在的应用中及时反馈,再进一步转入相应的基础领域进行深入研究(frombedsidetobench),使缺陷和不足得以及时修正,从而也促进了基础研究的发展,这就是具有双通道效应的“B2B”模式。现代意义的不仅包含从实验到人(laboratorytohuman)的,还包含有从理论到实践(evidencetopractice)的,即。同时,临床医学家在对疾病的观察和实践中发现和提出的新问题,可以进一步激发基础学科研究的新思,更有针对性地解决临床问题。
由此可见,医学是循环式的科学体系和,在从事基础科学发现的研究者和了解患者需求的临床医生之间建立起有效的“枢纽”,焦点特别集中在基础细胞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。基础研究注重于知识探索、发现和创新,临床医学着眼于疾病诊断、治疗和预防,而医学聚焦于具体疾病,以疾病诊疗为研究出发点以促进科学发现为医疗实践并最终服务于患者为目标。医学的“以患者为中心”,是指从临床工作中发现问题、提出问题;由基础研究人员进行深入研究,分析问题;然后再将基础科研快速转向临床应用,解决问题[6]。这就需要基础研究与临床科技工作者密切合作,从而达到提高医疗总体水平的目的。因此医学主张打破以往单一学科“各自为阵”或“有限合作”的工作模式,强调集中有限的研究资源(包括人力、物力和财力),多学科、多领域组成课题攻关小组,发挥各自优势,通力合作,促进研究进程向一个更加的方向发展。
医学的型研究(translationalresearch)包含以下几个主要环节,即理论科学研究临床前期研究临床研究临床实践。
由此可见医学遵循的是循证医学的原理,其实质是理论与实际相结合,是基础研究与临床研究的整合,是生命科学和生物信息学的时代产物。通过对细胞、、结构、功能、表型、发病机制、生理、病理、遗传、预警诊断、预防治疗、医学信息的系统分析,实现多学科、多层次、多靶点、微观与宏观、静态与动态、人文与科学的交叉整合、融会贯通。医学的提出是人类医学发展史上一次伟大的,具有里程碑意义。它不仅涉及到基础和临床各个学科的,更有关于现在和未来医学人才培养的医学教育的。基础科学必须与临床医学结合,才有生命力;基础医学必须为临床服务,才有前途。医学所的基础与临床相结合也是未来医学教育的方向和实施的平台和途径。因此,医学的也必将促进培养更多的全新医学人才,从而促进和生物医学研究的健康稳定发展[8]。总之,医学作为医学发展的前沿领域,对医学的发展起着重要的引领和支撑作用,既致力于促进实验室基础研究更有效、更快捷地为面向人的研究,又致力于促进临床研究早日有效应用于临床工作和医疗决策。
综上所述,我们可以给医学这样一个初步定义:医学是一种循环式科学体系,是建立在基础研究和临床应用开发间的双向通道;它遵循循证医学的原理和“以患者为中心”的,知识间交叉整合、学科间通力协作,努力促进基础研究的快速、高效临床与及时反馈,为疾病诊疗和防治提供新的策略和手段。
医学界范围内的进展概况年,新英格兰医学的一篇编辑部文章首先提出了“bench-bedsideinterface”的研究模式。但在随后很长的一段时间内,由于科技发展水平的和人们对疾病认识的不足,此模式并没有获得足够重视和深入探讨。直到1994年,Morrow正式提出用“translationalresearch”的概念指导癌症防控医学才逐渐被认识和理解。随后的短短年中,医学的作用和能量日益,有关医学的研究论文也不断增多。美国国立卫生研究所年描绘的线图计划(roadmap)中,现代概念的医学的正式确立,这也就是所谓的双向、、循环的医学体系[1]。
初,苏格兰与全球最大制药公司之一的惠氏制药公司启动世界上第一个医学合作研究中心,总投资额接近5000万英镑。参与该项目的机构包括苏格兰的4所著名大学(阿伯丁大学、邓迪大学、大学和格拉斯哥大学)、惠氏制药公司、苏格兰工商委员会以及苏格兰相关地区的国民保健系统主要研究可诊断及监测人类疾病的新参数即生物标志物(如新近发现的蛋白质或剂),这些生物标志物可通过患者的血液样本或X光片检测出来进而能用于观察治疗的进展以及心脏病、癌症、抑郁症,骨质疏松症等患者对治疗的反应,有望在不久的将来为遭受各种重症的病患者带去。与此同时,全球知名的医药企业阿斯利康公司在中国宣布,该公司将于未来3年内在华斥资1亿美元,建立阿斯利康中国创新中心,开展基因治疗的医学研究。
自2006年开始组织二十余个大学和机构成立协作组,设立一个名为临床和科学的崭新学科,其目的在于推动和加速多学科交叉和学科间的合作、孵化创新研究的手段和技术(如组织工程技术、癌症防治技术的临床、干细胞治疗人体疾病等等)、催化新知识和新技术运用于医疗第一线,这标志着医学的正式确立。在以后的几年里,我国的很多医疗科研机构也都纷纷成立了不同规模的医学中心,推动了医学在中国医学界、制药界的广泛。但对于投入来说,发达国家走在发展中国家前面。迄今为止,美国已经在38所大学建立了医学研究中心,在年以前将会增加到60个以上。每年仅NIH资助医学的研究经费就有5亿美元。据报道,现阶段用于医学研究的投入,英国近4.5亿英镑,欧洲共同体达60亿欧元。
在短短几年的发展过程中,医学研究已经确立为世界医学研究的一个新的起步点和着力点,受到越来越广泛的重视和关注。2010-12-07,美国科学管理审查委员会也并计划成立专门的医学研究中心,预计2011-10正式运转,预算高达65亿美元,此举将医学研究推向一个从所未有的高度。在我国,国家高新技术研究发展计划、国家自然科学基金的资助模式和投放重点也在进行和向医学研究方向倾斜。一些敏锐的科研团体和医药公司已捕捉到这一新动向,正在争先恐后地组织人力、物力和财力,加紧谋划,以期优先占领医学的制高点。国内很多院校也提出要在未来的发展规划中科学规范临床研究、注重培养临床研究专家、建设好临床研究平台、做好临床和基础研究的结合、培育医学的。
近年来,为了促进医学的发展,以医学为主题的大型国际研讨会几乎开遍了世界的每一个角落,世界上许多核心期刊都开辟了医学研究专栏为满足越来越多的医学研究提供交流平台。
同时创刊,与前几年先后创刊的等国际性专业构成了医学的信息网络中枢。作为的子刊,还设立了最佳医学临床等项,鼓励越来越多的学者从事医学研究。
然而,作为一个新的多学科交叉的领域,医学要得到发展和成熟,最终推动其他医学领域的进步,成为引领科研、教育的航标,还要经过很长一段时间的积累过程,需要管理层、学者和社会的共同关注;需要整合多学科知识,促进知识体系紧密交流和联系,相互完善和发展,才能最大限度刺激医学为促进人类健康事业发展发挥更大的作用。
医学的经典范例虽然医学的概念是近十年来的产物,其却是伴随着生命科学、医学生理学研究和教育学的发展,源于经验、源于实践,经历了漫长的凝练历程。在为人类健康做出重大贡献的一些研究中,无不体现着医学的思想。也正是这早已存在、近十年才越烧越旺的火炬,引领无数医学研究大师们(包括很多诺贝尔获得者)成功。剖析一些经典的医学范例,既有助于加深我们对医学思想的理解也有助于增强我们建立“枢纽工程”,推行更多并服务于人类健康的动力和信心。
以磁共振成像技术的发明和普及为例,这种精确度高、立体成像且对身体无害的诊断技术,成功了无数患者的生命。磁共振现象在1946年就被美国科学家费利克斯·布洛赫和爱德华·珀塞尔发现,但如何将这一成像技术引入临床疾病诊断却经历了漫长而曲折的过程。1973年,美国科学家保罗·劳特布尔发现在静中使用梯度场,能够获得磁共振信号的,从而可以得到物体的二维图像;在此基础上,英国科学家彼得·曼斯菲尔德进一步发展了使用梯度场的方法,指出磁共振信号可以用数学方法精确描述,从而使磁共振成像技术成为可能,他发展的快速成像方法为医学磁共振成像临床诊断打下了基础,推动了医用磁共振成像仪问世。利用磁共振成像技术,可以诊断一些以前无法诊断的疾病(如软组织疾病),特别是脑和脊髓部位的病变;可以为患者需要手术的部位准确定位,特别是脑手术更离不开这种定位手段;可以更准确地患者体内的癌变情况,为更好地治疗癌症奠定基础。
今天,磁共振成像仪已经成为世界普及的最重要的诊断工具之一,对医学影像诊断和疾病防治产生了深远的影响,这是一个“以临床应用为中心”,将基础研究成临床诊断技术的经典范例。
从幽门螺杆菌发现到胃病防治,同样贯穿着“B2B”的理论。1979-04,珀斯皇家医院研究人员罗宾·发现一种特殊的螺旋形细菌总是出现在慢性胃炎标本中,意识到,这种细菌和慢性胃炎等疾病可能有着密切联系,而明确这种联系也许可以找到征服慢性胃炎的钥匙。在这种“以疾病为中心”指导下,为了获得这种细菌致病的,巴里·马歇尔和莫里斯通过反复实验发现这种细菌与慢性胃炎、十二指肠溃疡发病密切相关,而且通过杀灭这种细菌可以达到治疗胃病的目的。由此他们发现了导致人类罹患胃炎、胃溃疡和十二指肠溃疡的——幽门螺杆菌,性地改变了对这些疾病的认识,从而将胃病防治水平带进一个崭新的快速发展时期,奠定了根治幽门螺杆菌治疗胃病的基础,为人类健康做出了卓越的贡献,他们也因此获得了2005年诺贝尔生理学或医学。
体外受精技术俗称试管婴儿技术,被认为是20世纪对人类最有贡献的技术发明之一。从1959年基础研究中发现体外受精现象,到真正利用这项技术来满足大量的临床需求,经历了漫长而艰辛的过程,克服了技术、伦理、社会认可等多方面的挑战。
世界首例试管婴儿终于在经历无数实验后成功在英国剑桥降生。今天,全球已有400万人通过试管婴儿技术出生,圆了无数不孕不育夫妇成为父母的梦想,同时这项技术还为胚胎干细胞和再生医学研究奠定了一个重要基础。对于现代医学来说,英国人罗伯特·爱德华兹在这方面所做的贡献具有里程碑意义,被誉为“试管婴儿之父”。
从的例子可以看出,这些专家学者的成功,都遵循着循证医学与现代医学的原理和策略。他们既是诺贝尔的青睐者,也是基础研究向临床的典范,最大的受益者则是广大的临床患者。我们从中应该得到这样的,一项新的诊断技术、治疗方法的诞生,无不是从基础研究开始,不断摸索、攻克一个又一个,最终才能成为临床诊疗“工具”,为患者带去。着眼临床需求,将基础研究的,成为临床的诊疗方法,正是医学的精髓即“B2B”模式。
进一步促进科研的和实践,是摆在医学研究者面前的社会课题和责任。我们有理由相信,随着医学的成熟和发展,越来越多的划时代诊疗技术必将陆续问世,人类疾病防治能力和水平将在医学的下,一个更加飞速发展的新时期。
口腔医学是医学研究的一块沃土,这里有丰富的病员和广泛的临床需求。氟化物防龋、菌斑生物膜理论已经把牙病防治推进一个崭新的发展时期。作为口腔医务工作者,我们必须认识到,通过对疾病机制的探索,龋病和牙周病不再被认为是千人一面的、仅仅局限于牙齿的疾病,而是有着个体性、复杂病理机制、甚至与健康密切关联的重要疾病。它的异质性是由菌斑生物膜成分的复杂性、因素的多样性以及宿主遗传特质三方面的差异交织而综合决定的。这种观点拉近了口腔医学与临床医学、基础医学甚至生命科学的距离,也改变着或即将改变现代牙病防治。与此同时,口腔颌面部肿瘤防治、组织再生、缺损修复又与临床医学相互交织在一起。应该说牙病特别是牙周病一直是巨大的社会公共卫生问题在非发展国家尤为严峻,到目前为止仍缺乏有效的预防和应对措施。在牙病防治研究方面尽早引入和普及医学的,整合有限的资源、采取多学科交叉的战略,立足临床核心问题,将研究及时,是推动口腔医学临床诊治防水平全面提升的重要举措。
医学的研究热点展望干细胞治疗干细胞研究与应用是心血管疾病、糖尿病、神经系统疾病、肝脏疾病等重大疾病治疗和多种组织缺损如骨、软骨、神经、血管、牙周组织缺损等)修复再生的新途径和新希望,是生命科学和医学研究领域国际关注的焦点。加快干细胞治疗技术的临床和应用,具有巨大的社会经济效益,将会对人类健康水平产生深远影响。然而,干细胞基础研究的不断深入并没有为足够患者带来更多,只有少数学者在不同领域(如系统型红斑狼疮的治疗)进行了尝试。
目前开展的干细胞临床实验急需进一步推广,从而解决此领域基础研究与临床应用的严重脱节。干细胞治疗的临床应注重解决和筛选适宜的移植细胞,建立相关疾病动物模型与评价、细胞移植途径优化与剂量确定、移植后在体示踪技术、安全性及有效性指标检测等技术平台,开展治疗有效性的机制研究,提高移植细胞效率,完成相关产品的临床前研究,建立免疫反应防治等关键技术,制定相关临床准入标准。虽然围绕干细胞应用还有很多“瓶颈问题”有待解决,国内外很多医疗机构的干细胞培养技术、实验室条件都已经完全能够满足临床应用的要求。在安全性、有效性得到保障的条件下,尽早开展干细胞治疗的临床对照实验研究,推动干细胞真正成为强有力的临床治疗工具是目前医学研究的一个重要任务。也只有借助“B2B”模式,干细胞研究水平才会有质的提升。
在口腔再生医学研究领域,干细胞研究也取得了突飞猛进的发展。开始,国内外学者分别从牙周膜、牙髓、牙囊、牙乳头等多种牙源性组织中分离培养出干细胞,让牙及牙周组织再生成为可能。然而,目前仍然没有切实可行的安全、简易的干细胞治疗可为临床牙病患者服务。令人欣喜的是,国外已经有学者在着手这方面的临床研究,我国也有利用干细胞治疗牙周病的临床尝试。结合动物实验所取得的结果我们有理由相信干细胞治疗必将为牙周病、颜面缺损修复等治疗作出巨大贡献。我们有大量的患者资源和临床需求,为口腔医学研究提供了有力支撑。
组织工程(tissueengineering)技术多种因素造成的组织缺损修复是现代医学、生物材料学、生物学等多领域面临的难题。和赝复体修复虽然在一定程度上恢复了少数病例的全部或部分组织缺损,但器官来源有限、免疫以及雁复体功能较差等因素严重制约了和赝复体修复在临床的广泛应用。日益增长的病例需求和有限的组织器官资源都在表明一个事实,移植器官供与求的差距还在继续加大。正是由于移植器官的缺乏,用组织工程方法构建可供移植的人工组织和器官已经成为现代再生医学研究的核心。其基本思是从患者身上取得相应组织器官的少量组织,在体外将其分散成单细胞扩增培养以获得足够量的细胞,再将细胞接种在合适的载体和支架上,直接或体外培养后再移植到相应的组织器官缺损处,达到组织器官修复再生的目的。此思经过近30年的发展,已经形成一们新兴的学科即组织工程学。
近年来,组织工程支架材料领域的研究极为活跃。运用不同来源、不同合成方法的生物材料,人们不仅在组织工程的最早产品人工皮肤领域进行了较为完善的研究和开发,同时,在诸如人工骨、软骨、神经、血管材料等方面,都进行了大量的研究和探索。遗憾的是,目前除了组织工程皮肤外,还没有可供临床应用的其它组织工程产品。我们必须认识到,在组织工程研究领域巨大投入和微薄临床“贡献”已经形成巨大反差。
但是,组织工程技术给再生医学带来的变革无疑是巨大的,也必将在这个领域做出更大的贡献。利用医学的策略作为,加强组织工程研究的研究,任重而道远,但具有广阔的应用前景和研究开发空间。
内源性再生医学促进再生医学技术的临床,不仅要满足安全、有效两个基本条件,还应考虑到简便、实用和经济的原则。近年来,通过一些现代的技术和方法,刺激、发挥患者自身修复再生潜能,临床安全性好、操作简便,患者易于接受,因此成为再生医学研究的热门话题被称为内源性再生医学。其中,干细胞“归巢”、富血小板血浆(platelet-richplasma,PRP)技术是内源性再生医学研究领域的两个热点。
虽然干细胞“归巢”的机制还没有阐明,但归巢的干细胞参与组织修复再生的现象已经引起了学者的高度关注,成为内源性再生技术的核心,并在一些特定的动物模型中得到。特别是美国哥伦比亚大学毛剑教授和他领导的课题组利用归巢的自体干细胞,在动物体内已经实现了牙周组织和牙髓的再生,为内源性再生技术的开发应用提供了。与目前流行的干细胞移植技术相比,干细胞“归巢”克服了干细胞移植的局限性,有利于临床;通过发挥患者自身修复再生潜能,安全、操作简便,患者易于接受。
尽管如此,围绕干细胞“归巢”促进组织再生的研究,也有很多问题期待进一步深入探讨。富血小板血浆(platelet-richplasma,PRP)自世纪60年代开始应用于临床止血治疗,1998年首次把PRP与自体髂骨结合应用于下颌骨缺损重建治疗中。在实验与临床研究中,PRP表现出良好的促进难愈合伤口的修复作用且有独特的优势。由于是内源性的,所以不会出现外源性生长因子的免疫,也不会有异体移植中存在的疾病的中含有多种高浓度的生长因子,且各生长因子的比例与体内正常比例相符,使生长因子之间有最佳的协同作用,是PRP促进组织再生的基础。通过改良技术制备的PRP凝胶,可以作为细胞的良好载体和支架,对患者的损伤小且制作简单,能有效降低医疗成本,具有广阔的临床应用前景。现代PRP技术可以制备含有高浓度多种生长因子的产品,在创伤愈合的过程中既包括PRP中所含各种生长因子的单一生物学效应又包括各种生长因子之间的相互作用,通过缓释作用使生长因子较长时间持续稳定,为生长因子的生物控释提供了新的思。但PRP的临床应用目前尚未获得预期的效果,如何规范、筛选、优化PRP的成分,建立标准的临床应用策略,是促进PRP技术临床推广应用的关键步骤。
困难和对策近十年来,随着医学概念的提出和的推广,促进了医学研究的转型,同时也引导着策略和经费支持方向的改变。然而,这并不意味着医学的发展从此就一帆风顺、了坦途。现阶段,医学的才初步形成,全面推行医学研究还面临一些实际问题,如研究缺乏统一、规范的标准且思不明确、不清晰、过程不规范、随意性大甚至有时功利性居主导地位;基础研究者与临床医生之间的交流与合作还很缺乏;临床过程中涉及的伦理学问题尚待进一步解决;临床医学和社会预防之间还没能建立真正的有效循环等等,这些都需要我们在不断探索的过程中加以解决。
医学并非传统意义上的一门学科,它包含了来自各个领域、各个学科的各种知识、经验和研究。碎片化、效率低下、缺乏条和连贯性是影响医学发展的主要障碍。在全球一体化的大背景下要解决各自为阵的碎片化格局需要有全球化的视角。也就是说,我们需要以整体的观念来开发新的诊疗方法和手段,培养制定并管理开发流程,更重要的是与各个领域的研发人员合作,优化和整合研究资源合理利用团队的力量,来解决实际问题。
医学今天面临的困难,归根到底还是专业人才的匮乏。在所有参与医学的研究人员当中,应该有一群专业的、具有全球视野的、精通国际领域问题的“领航员”,负责指导整个研发过程。这样的人才是我们急需的,也是最紧缺的,需要通过进一步教育的去锻造、磨练更多这样的“排头兵”来引领医学健康稳步向前发展。我们不可能要求每个医学从业人员都是全才,精通各个领域,但他们必需具有国际化、全方位的视野,具有良好的沟通和协调能力他们应该通晓规范的程序、熟悉研究应遵循的章程。这实际上属于医学专业知识的范畴,但目前还没有真正形成一个完整的知识体系。在管理层面上,学术科研机构和管理部门需要为适应医学的发展重新建立一整套管理规范。在各个部门之间也要建立良好、有效的沟通渠道,以妥善解决彼此间的矛盾和分歧。随着医学专业知识的不断积累无论是从个体角度还是公共整体角度来说,今天所面临的问题和困难最终一定能找到有效的解决办法。
结语医学研究任重道远,意义重大。构筑医学研究、实践和人才培养的平台和是未来医学发展和教育的需要。强化和推动基础与临床相结合,医教研一体化的运行体制和模式,建立医学中心,引领医学研究和医学是摆在我们面前重中之重的工作。培养医学,鼓励基础研究人员和临床医生进行双向交叉,把和实际应用放在更重要的地位是二十一世纪医学发展的方向。在我国,大力发展医学有望促进基础研究与我国病例资源优势的深度整合,快速提升我国生物医药研发的原始创新能力,并在重大疾病发病机制上取得突破性进展,最终提高我国的综合实力。
对医学和研究的理解、重视和加强必将促进干细胞治疗、组织工程、基因工程和新型生物医学材料等的基础研究尽早地为人类健康服务。在口腔医学研究领域,我们不能甘心做“观望者”,而要成正医学的“弄潮儿”。随着医学研究的进一步深入,更多基础研究领域的必将陆续成为临床更安全、更有效的诊疗工具,为世界范围内人类重大疾病预防和治疗做出重要贡献,为人类健康水平的提高发挥越来越重要的作用。
最新评论