根据标准普尔全球市场财智的一份报告,药剂业前年在数码医疗领域的合并收购总额创下新高,达到64亿美元。大部分项目聚焦于利用人工智能和机器学习等技术,来提高研发药物、临床试验和数据分析的效率。
新加坡国立癌症中心副院长(研究)郑敏展教授指出,中心的临床医生和科学家正在研究导致癌症的因素,以及如何预防和提早进行侦测。他们目前已找出几个亚洲人特有癌症如胆管癌的导因,这包括病毒、致癌物质和饮食有关的因素。这些研究成果将用来制定预防和提早侦测相关癌症的指导原则。
在本地,负责推动全国精准医学计划(National Precision Medicine,简称NPM)的新加坡精准健康研究所(Precision Health Research, Singapore,简称PRECISE)去年4月宣布,启动第二阶段工作,下来将分析10万名健康新加坡人(SG100K研究),以及5万名患病新加坡人的基因结构,了解精准医疗临床上的实用性。
例如,该医院的临床医生和新加坡科技研究局的科学家发现人类首起EIF6基因突变的案例,这导致一名六岁华族男童出现类似Shwachman-Diamond综合征的症状,包括骨髓造血衰竭,以及胰腺功能不足。
大数据时代对药剂业带来颠覆性的改变,促使国际药剂巨头砸资提升数据分析能力。例如,瑞士制药公司罗氏(Roche)在2018年斥资19亿美元收购美国医疗数据供应商Flatiron Health。后者开发了肿瘤学领域的电子病历软件,收集大量关于癌症病患的数据并进行分析,深入了解癌症治疗的成效。
从2014年至2020年,诊所旗下“新加坡遗传病创新研发至临床诊断的桥梁”(BRIDGES)的项目,帮助160名患有罕见疾病的孩童接受适当诊断。
精准医学两案例
新加坡国立癌症中心副院长(策略协作)、肿瘤内科高级顾问杜汉忠副教授透露,中心正通过新保集团与新加坡国家超级计算中心和英伟达(NVIDIA)合作,共同利用人工智能从癌症突变中识别新抗原(neoantigen),以进行精准免疫治疗,降低肝癌和直肠癌在接受手术和治疗后复发的概率。
他指出,我国在国家层面推动以数据驱动的医疗解决方案,这具有为亚洲人特有疾病研发创新医疗方案的潜能,这方面的工作和研究在国际上引起不少兴趣。此外,精准医学的发展并不局限于医疗领域,也催化相关行业如药剂、人工智能和DNA科技企业的增长。
基因研究聚焦亚洲人口
针对我国的精准医学的发展步伐,陈民汉认为,这个领域的应用在本地仍处于早期阶段,新加坡在采纳方面领先东南亚,但还是落后于美国和中国等国家。
■卡马西平(carbamazepine)是一种普遍的抗癫痫药,但一些人服用后会出现非常严重的皮肤反应,仿佛全身被灼伤,有的甚至因并发症死亡。
我国致力推动精准医学的采纳,以下是这个领域在本地的应用案例:
分析生活习惯环境等 可能引发疾病后天因素
DNA测序技术上的发展对精准医学领域有着重大意义,因为掌握更多基因数据,有助于深入研究疾病的导因。
来到今时今日,DNA测序技术的发展有了大跃进。今年初在《新英格兰医学杂志》发表的一份报告中,美国斯坦福大学领导的研究团队利用人工智能计算加速流程,仅花5小时2分钟就完成测序,打破健力士世界纪录。
公共和私人领域合作发展
为期10年的全国精准医学计划于2017年启动第一阶段工作,已完成针对1万名健康新加坡人的基因组排序,建立了一个重要的亚洲人种标准基因型资料库。
路胜创办人、总裁兼医务总监陈民汉说:“政府、保险公司、医院、药剂公司和实验室的协作努力至关重要,这将让更多病患从这个领域的科技发展中获益。”
全球战略咨询机构安永—博智隆(EY-Parthenon)生命科学和医疗伙伴美格芝(Sol Magaz)说,精准医学最大的应用领域是在生育健康、肿瘤,以及罕见和复杂疾病的治疗上,本地有越来越多起步公司就这些方面进行研究。它们主要从预防和提早诊断疾病下手,进而带动检测服务和检测仪的需求。
本期《悉看大势》聚焦精准医学的发展和潜能,探析本区域可如何把握这个趋势带来的机遇。
为期10年计划2017年启动 已为1万国人完成基因组排序
■过去20多年,竹脚妇幼医院的遗传学服务诊所采用精准医学的方案,为患有遗传疾病的儿童提供临床护理。
专注于精准肿瘤学领域的本地医疗科技公司Biolidics是新加坡国立大学的衍生公司。公司执行董事兼总裁宋丹昱指出,我国政府吸引跨国药剂企业到本地设立研究部门和制造厂,这方面有组织的规划为本地企业带来机遇,让各方合作进行研发和落实商业化,在精准医学领域实现更大的经济效益。
目前,许多癌症治疗是以西方人为对象,而亚洲人和西方人的基因有所不同。有鉴于此,新加坡推出的全国精准医学计划的研究对象聚焦于亚洲人口,以便在本区域对症下药。
打个比方,这个领域可利用穿戴科技(wearable technology)获取参与者的体能活动和心跳等数据,了解他们的健康状况,若有异常可发出预警,提醒他们去做检测。这些数据都会储存在一个综合平台,并利用人工智能技术进行分析,找出数据之间的关联性,进而制定最有效的医疗方案。
新加坡精准健康研究所是卫生部控股属下子公司新加坡临床研究与创新联盟(CRIS)的业务单位,负责统筹政府的整体协作,推展全国精准医学计划。
根据全球市场研究公司Market Research Future去年发表的报告,到了2025年,精准医学的市场预计增至约1260亿美元,在2017年至2025年间的复合年均增长率(CAGR)高达12.5%。
生物科学业制造商思拓凡(Cytiva)亚细安总经理桑若瞻(Rajan Shankaran)指出,制造伊波拉(Ebola)疫苗的过程超过10年,但冠病疫苗研发到面世不到一年。这说明了各界人士合作的重要性,要成事必须得到不同领域业者、学者专家、科学家和科技公司等的配合。
推动医疗发展需要一个生态环境的支撑。以本地精准医学公司路胜(Lucence)为例,公司与新加坡国立癌症中心、新加坡科技研究局和新加坡中央医院等机构合作,共同针对亚洲癌症病患研发一款名为“UNITED”精准医学检测,可预测病患对免疫疗法(immunotherapy)的反应,以更准确提供有效的治疗方案。公共和私人医院的病患都可使用这项检测。
陈文炜教授说:“医生和科学家具备研究专业知识,但他们必须与企业和科技公司合作,才能把知识化为应用,制造可让人类安全使用的有效产品,并分销给医院。”
他指出,在促进精准医学技术的创新和研发工作上,我国的生态系统蓬勃,但还是有一些方面须要继续努力,如制定监管框架、完善保险公司的赔偿机制,以及提升公共教育等。
除了缩短测序所需时间,这方面费用也大幅度下降。美国生物科技公司Illumina前年推出创新技术,测序人类基因组只需600美元。公司更是定下雄心目标,计划把价格进一步减至100美元。
管理咨询公司麦肯锡(McKinsey & Company)在题为“精准医学开创新光圈”(Precision Medicine:Opening the Aperture)的报告中指出,由大数据驱动的时代给精准医学创造新的愿景,让这个领域通过收集、储存、分析和连接数据,推动医疗研发工作。
对于我国在精准医学的发展,新加坡科技研究局(A*STAR)属下新加坡基因组研究院院长、新加坡精准健康研究所执行董事陈文炜教授接受《联合早报》访问时说,上述计划的第二阶段工作将让新加坡建立亚洲首个重要的基因组数据库,为进行深入基因研究提供资源。
亚洲人口在公共基因数据库的代表性不足,我国可填补这方面的缺口,在本区域推动精准医学的发展。
精准医学的另一个关键是进行大数据分析。除了基因遗传的先天原因,压力、生活习惯和环境等后天因素也可能引发疾病。这也是为何须要从多方面收集信息,找出一些人会患某些疾病的各种原因。
研究员发现,拥有HLA-B*1502的基因的病患,产生这个严重副作用的风险程度是没有这个基因者的180倍。有鉴于此,卫生科学局建议所有的病患在服用卡马西平药物之前进行基因检测,确保药物不会引起过敏反应。自从在2014年实施检测后,出现严重副作用的案例下降至近零。
由多国科学家参与的人类基因组计划(Human Genome Project)在2003年排列出30亿个脱氧核糖核酸碱基对(DNA base pairs),拼凑出整个的人类基因组图谱,工程耗资约30亿美元(约41亿新元),前后历时13年。
美格芝说:“这对本区域尤其重要,因为东亚和南亚人口在公共基因数据库的代表性不足,限制了精准医学在亚洲的应用程度。此外,新加坡是多元种族社会,这对国际推动基因组工作有重大贡献。”
人类基因极为奥妙,里头存储了构成“独一无二的你”的信息,如果可以解开这当中蕴藏的生命密码,或能更好地了解自己的健康状况,知道身体哪个部位亮红灯,尽早对症下药。掌握病患更细致的个人信息,包括基因遗传、病史、生活习惯和环境等,制定出个人化且有效的治疗方案,是精准医学(Precision Medicine)的精髓所在。这有别于“一刀切”的传统治疗方案,可节省尝试各种治疗方法的时间,降低出现严重副作用的风险。
公共和私人领域合作模式是本地精准医学领域普遍采取的策略。