诺奖得主Aaron Ciechanover：未来医疗的四个特点-个性性、预测性、预防性、参与性

嘉宾简介：Aaron Ciechanover，2004年诺贝尔化学奖的获得者，也是中国科学院的外籍院士。Aaron Ciechanover是以色列生物学家、化学家，他突破性发现了人类细胞如何控制人类蛋白质的过程，具体说这是我们社会科学，因为我自己是学社会科学，我们理解这项成果发现了蛋白质死亡的重要机理，就是人类细胞对无用蛋白质处理的过程。今天Aaron Ciechanover带给我们的话题是个性化医药革命，我们是否能够一直如此下去，需要付出怎样的努力。

    Aaron Ciechanover：大家上午好！下面我讲一点健康、医药和未来健康的话题。讲到我们的寿命，现在很多国家，包括在中国，很多人的寿命都已经超过了80岁，那几百年以前，大家想象一下，人均的寿命只有50岁，在19世纪末、20世纪初，平均寿命只有50-55岁，但是经过一百年，我们的预期寿命增加了30-40年，再回到古中国，或者说回到古罗马、希腊、埃及，在那时候人均寿命只有30岁而已。人类花了4000年的时间，才把人类的寿命提升10年、15年、20年，但是短短一百年时间，人均寿命就提升了30年。在短短的这段时间，我们的人均寿命比过去4000年提升的幅度是2.5倍，秘密是什么呢？秘密就是科技的发展，我们可以指出各式各样的理由、各式各样科技的发明，包括手术、包括影像、包括饮食、包括药学、包括对人体机理的理解，包括运动以及医院的重要性，当然沟通也是重要的要素，不同国家的沟通、信息之间的共享等等，这些对于人均寿命的提升也是非常重要的。还有就是抗生素的发展，所有的这些因素加在一块，在短短的一个世纪人类的寿命比这一百年前增加了30-35岁。

    有两个有意思的问题：第一，这个趋势是否继续，是否经过一百年人均寿命会达到150岁还是更久？如果达到150岁，对我们来说成本是什么？这个成本非常明确，今天在很多发达国家，你看看这些发达国家的医院里面有很多病人，主要是三大疾病--癌症、心血管疾病、脑疾病，所有的这些疾病都是我们付出的代价，寿命越来越长，这些疾病是我们付出的代价。一百年前没有多少人死于癌症，不是说那时候没有癌症，只是那个时候很多人没有活到受癌症的影响就死亡了。心脏病，一百年前有一些人死于心脏病，40岁，但是大部分人在心脏病和癌症都是随着年龄的增长发病率更高，还有脑部疾病，比如说帕金森症、阿尔兹海默症，所有疾病都和年龄有关，年龄越大患病机率越高，虽然寿命在延长但是付出的代价越高。我们预计这些疾病会变的越来越严重、越来越普遍。我们发现99%的人如果活到110岁、115岁都会有阿尔兹海默症，人类大脑中有一个部位在退化，现在没有表现的明显，一旦预期寿命不断增加将会变的越来越明显。现在在这三个疾病上面做了大量的研究，比如说心血管疾病我们取得了很多突破，癌症也有突破，在脑部疾病上面我们比较落后，远远落后于另外两个疾病的研发，我们付出了巨大的代价。

    第二个问题是人均寿命越来越长，我们是否想要寿命越来越长呢？今天出生的婴儿如果按照现有的趋势发展下去，现在的小孩到70-80岁的时候，每年他们的寿命会增长3-4周，他们的寿命会多增加好多年，但要看未来人均寿命的曲线会怎么走。但是美国人均寿命会出现小幅度下降，这有一些原因，对不起，是在非洲，比如说由于战争、由于疾病、由于毒品等等，所以我们看到在非洲人均寿命出现了小幅度下降，俄罗斯人均寿命没有增长，但是其他发达国家人均寿命在增加，这里面付出的成本就是我讲的疾病。

    医学和药学有哪些进展呢？今天的药学重点向三个方向发展：第一个方向就是医疗设备，我讲的不是图像设备，比如说CAT  MRI可以对非常小的技术进行监测，我讲的设备还包括人造的器官，还有在动脉中的支架，清除动脉阻塞的小型设备，这就是一个医疗设备发展非常快。第二个发展的方向就是组织工程，比如说干细胞，干细胞就是组织工程的一个分支，还有退化的组织，在这方面进展比较慢，尽管这边噱头比较多，但是现在这方面的研究也是有的，比如说肥胖症，有可能人没有办法产生自己的胰岛素了，没有办法进行新陈代谢了，你就可以把病人的细胞进行重新的编辑，让他产生具备胰岛素的能力再放到病人体内，或者在病人身体中加入人造的生物细胞。它就可以使病人具有产生胰岛素的能力。

    还有很多孕妇在生产的时候收集脐带血，有很多公司说这是最好的银行，是对于未来最好的投资，就是脐带血。还有一些干细胞方面的研究，前面讲的两个方面，一个是工程学，一个是组织学，一类是医疗器械，一类是组织工程。

    第三个就是传统的药物开发，下面我主要想谈一谈药物开发。

    首先，在上世纪初，这个最早开发出来的药物，一个就是青霉素，一个就是阿司匹林，这些药物的开发是偶然发现，青霉素对世界产生了革命性的作用。之前人们都不知道有这样的抗生素存在，Alexander Fleming发现的，他在这样的一个培养敏中细菌却被氨苄西林这样的物质杀死了，他之前对于这个是完全没有了解的，完全是因为碰巧偶然发现，开发出来了青霉素这样的药物，他发现青霉素产生的真菌能够对细菌有抑制作用，这是一种分抗机制，随着这种青霉素不断的发展，它就可以遏制病毒的发展，后来他加入了另外一个机构，赢得了诺贝尔奖，对于真菌进行提纯，从此就开发出来了青霉素这种药物。最早药物都是靠偶然的发现，我们不能再靠这种办法了，我们需要有组织、有系统的开发药物，就是过去几十年我们采用的办法，叫再筛选，50年代、60年代、70年代就是高通物筛选化合物库，比如可以通过动物做实验，可以从动物身上取出细胞做实炎，通过击败种不同的化合物进行实验，你可能不理解药理的机制，但是你可以通过几百次的实验不断的试，就是通过试错的方式，这里面没有其他的机制，就是试错。这里面可以看法出很多的机器、培养皿、孵化器，让机器能够对很多的样品同时进行实验、孵化，然后再从显微镜下进行观察，通过人工智能软件进行分析，很多抗癌药物是通过这种方式开发出来的，这是系统性的开发方法，但是仍然是大通量的筛选而已。

    通过这种方式开发出来的他汀，他汀可以预防心脏的疾病。

    （详见PPT）这边是心脏的动脉，如果堵塞的话，血液会受到阻断，病人马上就会有心脏病爆发。通过他汀就可以降低胆固醇，使得血管不至于被堵上，这是当时开发出来的重磅药，是由日本一个科学家Akira Endo开发出来的，在他的实验室对中国很多的真菌进行分析，开发出了他汀这种药物，在70年代他汀就成为了一个重磅药，现在每年的销量达到几百万的用户和病人使用，所以他汀对于整个世界产生的巨大的影响。我们能不能用筛选的方法治脑部疾病呢？发现不行，因为人和人有很大的差别，世界上没有两个人是完全一样的，即使是孪生兄弟和姐妹也存在很大的差别，他们这个基因也是存在差别的。由于变异基因的遗传，没有任何两个人是一模一样的，所以疾病在不同两个人身上也会有不同的反应，基因存在有多态性，有的人免疫系统更强，有的更多，有的是男性，有的是女性，有的高有的矮，有的人健康，有的人不健康，有人活在这个环境中，有的人活在那个环境中，所以每两个人都不一样。

    所以在2000年出现了下一代药物开发的办法，就是对人类基因组的测序，在90年代开始第一次基因组测序，花了几十亿美金，才可以对人类基因组进行第一次测序。最早的是在2000年4月份出版的，当时《纽约时报》头版头条报道了，还有很多其他媒体也都在报道。与此同时，到现在为止，基因测序已经发展的非常快了，现在只要几个小时、三四千美元都可以进行测序，和过去相比成本下降了很多，而且有各种各样的方法，动态测序法、固态测序法、电子测序法等等，可以用很小的办公室里面就可以测序，对于三四十亿的碱基对进行测序，背后需要有软件解读。就像我说的基因测序就像一般的检查一样，这个技术开发出来了，它可以对于很多的疾病带来影响。过去我们可能觉得癌症就是一种疾病，比如乳腺癌就是乳腺癌，虽然都叫乳腺癌，但是背后的基因变异完全不同，导致乳腺癌的原因各不相同，我们发现乳腺癌的成因甚至超过20多种。今天我们对于乳腺癌仍然是传统的办法，通过化疗、手续，现在有了基因测序法，我们可以找出患者究竟哪个基因出现了变异，专门设计一种分子蛋白质来直接的应对这种变异的分子，使得乳腺癌得到治愈。过去我们是粗的，用大炮打疾病，现在是比较细的手段。从现在开始，任何一个病人到急诊室或者门诊的时候，首先对基因进行测序，我们知道基因上面有RNA和蛋白质，所有的测序在我们眼前快速的发展，包括基因组学、包括基因学等等，我们其实对于包括转路组学、代谢组学等等，通过现有的技术和设备，人类体内究竟什么样的基因导致他患了这种疾病。未来会怎样呢？现在已经成为现实了，但是这个技术的发展还是需要很长的时间。因为很多变异的原因和过程我们不是完全的了解。

    随着时间的进展，我们对这方面的研究越来越深入，我们除了对于疾病进行个性化的诊断之外，我们也要个性化的革命。个性化的革命是什么呢？这场革命首先它速度不会很快，奥巴马说这是精准医疗，这样的革命除了是个性化之外，也是预测性的，因为通过基因测序可以知道，我可能体内产生哪一种基因的变异，可以进行及时的预防，有些可以治愈，有些不能治愈，但是医生可以警告我让我来预防。这就是未来医学的几个特点，个性性、预测性、预防性，还有就是参与性。我们管它叫做"四性"医疗。

    什么叫做参与性呢？病人对于自己的DNA也有深入的了解，未来会遇到哪些阻碍和挑战呢？有些挑战是在技术方面，有些挑战是在伦理道德方面，可能会比较复杂。有些疾病并不是那么简单，比如新陈代谢的疾病和精神病，有人说精神疾病并不严重，但是精神病对于家庭带来的经济和成本的负担是最重的，比如说抑郁症、轻度抑郁症没有办法上班，你想如果有人患上抑郁症对家庭带来的影响多大。精神疾病可能是由于多个基因导致的，我们不知道是由于哪个基因导致的，需要对打响的病人进行策划才行。还有代谢疾病，它也是由于多个基因的变异导致的，很难判断是哪个基因，有可能是多个基因的变异导致的。这是第一个挑战。

    而有些疾病，尤其是癌症，它可能对我们进行一些错误的判断，我们会发现肿瘤变异了，很多肿瘤在基因上面不稳定，健康人的基因是稳定的，但是癌症病人的基因是不稳定的。它逐渐的会产生这种抗药性，渐渐会形成第二起、第三起的变异。所以病人可能一开始第一次治疗的时候会有所反应，但是第二次再进行治疗的话，它的效果和药效就不如第一次了，逐渐肿瘤就会变异。

    最后我想谈一谈第七个，就是在道德伦理上面的障碍。也就是所谓的隐私了。我们可以讲安吉丽娜朱莉，她是美国一个著名的演员，那就是你对于自己在多大程度上想要了解，多大程度上不想了解自己呢？我们究竟有没有这个选择呢？比如说如果我下午去了急诊室，我说我胸账，医生说Aaron Ciechanover你没有心脏病，你可以回家了。但是通过对DNA的测序发现我体内有基因有可能会让我患上阿尔茨海默病，确实有一些细胞、基因它的变异会导致病人阿尔茨海默病患病的机率更高，如果有这样的疾病怎么样呢？我已经60岁了，是不是过了10年、15年就会得阿尔茨海默病吗？我要不要告诉妻子？跟妻子交流比较容易，但是我要告诉我的老板、孩子吗？这不是很简单的。现在也有一种基因，叫做基因编辑，现在基因编辑发展很快，有可能我们可以修复变异的基因，技术本身并不难，但是这里面有巨大的伦理问题，哪些基因需要增加，哪些不增加，纠正你想改善人类，还是不想改善，我不想展开谈。所以这里面有很多伦理道德的问题和挑战。

    最后来谈一谈安吉丽娜朱莉，他母亲死于卵巢癌，一旦诊断无药可治，他的姨是死于乳腺癌，这两种癌症有可能因为一种基因所导致的。安吉丽娜朱莉觉得她的体内有可能有基因的变异，通过预防她做了测试，确实有这样的基因，她决定做两次手术，首先切除乳腺，再切除卵巢，这样属于把定时炸弹取出来了，对于全球女性是非常好的榜样，但是她解决不了孩子的问题，她解决了自己的问题，她的保险公司松了一口气。但是很多人的问题没有解决，这个问题就说明了分子生物学和前面讲的个性化的医疗所带来的影响。一方面带来好处，一方面带来代价。

    还有一点我刚才没有提到，就是价格，我讲的是实实在在真金白银的价格，未来个性化医疗的价格比现在会更高，因为很多疾病将被分解成小的个性化的疾病，这样一来药物开发的成本大幅上涨，很多公司现在面临巨大的挑战，但这就是科学前进的方向，最终的结果对人类当然是乐观的，未来医疗将更加精准，更能够治愈更多的疾病，更加有效，同时副作用更小。

    谢谢各位！