陈科博士毕业于北京大学肿瘤医院,现在中国科学院北京基因组研究所,从事肿瘤基因组学的研究。
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大家好!我是陈科,来自中国科学院北京基因组研究所,我主要从事癌症研究。
和我许多的同学一样,学医是因为家人生病,近20年来的医学生涯,一直追问自己一个问题,癌症的本质到底是什么?时至今日,我们有更好方法预防和治疗癌症吗?所以,今天演讲的主题是“癌症研究与精准医疗”。我将从癌症的本意开始,讲讲身边的故事,说说癌症的原因,接着,告诉大家精准医疗是怎么回事,我们现在能做的有哪些。
癌症的本意,我们老祖先在北宋年间创造了“癌”这个字,这个字很形象,“三张口”,坐吃山空。英文词里面意思是螃蟹,张牙舞爪,我们今天用显微镜、电镜观察癌细胞的时候,我们发现它依然是横行霸道。这些惊人的一致,指向一个常常被大众所忽视的一个事实:癌症不是单一疾病,它是一个综合征。
用一个字形容癌症现在的状态:在全球范围内不管是发病率、患病率、死亡率,“涨”这个字都足以让我们揪心和无奈。
这是我们中国的癌症村地图,从发达的沿海地区向中部渗透,这么多的癌症背后的原因是什么?这是我们教科书里面总结的七大原因:物理因素、化学因素、生物因素、遗传因素、免疫因素、营养因素、激素因素。比如遗传因素,今年年初,安吉利朱里尔进行了双侧乳房的预防性切除,为什么这么做?因为他们家族有BRC1和BRC2的基因突变,她这辈子罹患乳腺癌的概率高达85%,所以她做预防性切除。那么激素起什么作用呢?雌激素和乳腺癌,雄激素和前列腺癌相应的关系早已阐明;现在在临床上用的药呢,相应的抑制剂也一直在用。营养因素,比方说肥胖,不仅仅跟高血压相关,跟肾癌也是关系密切。
这是我们机体,有200多种细胞,理论上讲每一种细胞都有可能癌变,但是极少有人同时患两种癌症。癌症渗透在我们生活的每一个方面,涉及到每一个人群,医生群体也不可幸免。大夫患癌症,他们怎么办?他们有特效药吗?他们是如何给自己治疗的?
这是一个成功的案例。患者是华盛顿大学的一名大夫,他自己从事白血病的研究,2003年很不幸他患上自己所研究的白血病,当时没有好办法,常规的放疗和化疗,术后患者状态不错,好景不长,五年之后复发,没有办法了,那么接下来就只能是做骨髓移植,他弟弟捐献的骨髓,接下来三年又复发了,癌症基因组学这个时候发挥了重要作用,他有一个基因是异常高表达的,这个高表达的基因叫FLT3,在肾癌里面这个药是可以被靶向的。所以,当用治肾癌药来治疗白血病的时候,我们现在看到的是,从开始到现在,12年的时间,这已经是个不小的奇迹,而这样的一幕正在不断上演,这就是精准医疗。
看看我们身边的例子。这是我同事的妈妈,三年前诊断左侧乳腺癌,因为害怕手术,她拒绝了手术。三年后癌症不等人,患者发生多发转移,剩下的时间不会太多。与此相反,这是一个过度治疗的例子,我的邻居,20多年的丙型肝炎感染史,2010年诊断为多发性肝癌。当时没有手术机会,就只能射频消融,最后没有效果,副作用太重,不得不停止靶向治疗,当时又听说有干细胞治疗这回事,这样一来,我们又用上了脐带血的干细胞移植,患者三个月后因多发的脑转移而过世。从诊断到最后过世,是11个月的时间,患者经历多重的痛苦,明明知道不可能的结果,患者和患者家属都搏十万分之一。
这是到现在为止,我们对癌症认识最全面的一个分子特征,共有十大特征,在十年前是6大特征,到今年是10大,如果在可以预见的未来,这个数目还会增长。
关于癌症治疗策略,我们形容是“飞机大炮一起上”,还是老三套,要么是百人一药的化疗,要么是千人一烧的放疗,要么是万人一刀的手术。
我们仿佛走入了一个死循环。为什么这么难治?难治根本,从现在认识的角度来讲就是癌细胞的进化,以及由进化所引起的癌细胞的异质性。
基于以上认识,我们可以知道,癌症是基因突变的结果,这个发病的过程有长时间、多因素、多阶段等特点。
癌症这么难搞,这么难治,肯定需要全球科学家的共同努力,在近20年来有以下四个比较大的计划。分别是1990年启动的人类基因组计划,这是我们生命的天书,像新华字典和国外的牛津字典,有了它,我们知道自己基因组是什么样的。后来,启动千人基因组计划,对不同人群做同样的事情,因为我们跟其他的人群不一样。再后来,癌症基因组联盟,癌症基因组计划给大家带来了无限的希望。正是因为有了这些大数据,Big data,以及其他各种各样的材料,我们才有今天精准医疗。精准医疗前提有两个,第一个是大数据,没有大数据,不知道我们该走向何去,没有大数据,我们不可能知道我基因组跟别人的突变有什么不同,一定要有背景,大数据就是我们背景。前提不仅仅是说有奥巴马总统的呼吁,最重要的是,我们希望靶向癌细胞,而对正常细胞不会有损害。
我认为精准医疗另外一个前提是支出,我们比较一下15年前和今天,基因组测序费用从27亿美金到一万人民币,时间成本13年变成13天,人力成本从当时三千多人六国科学家(中国负责百分之一),到今天的三到五人就可以搞定。这么小的投入,我想对大部分人来说都是可用得上的。
精准医疗的定义,简单来说就是哪坏了修哪里。达到这个目标有很多流程,这是简单的流程图,说得是当我们取到癌症患者的样本之后,我们对它进行基因组学分析,同时进行细胞培养和动物接种。基因组分析为了找到靶点,靶点出来以后我们看有没有药靶向它,如果没有,我们在新的前药Prodrug里去筛选,筛选后,我们把这些药用到患者来源的自己本身细胞的细胞系和动物培养,如果有效,我们就可以临床应用。前面华盛顿大学医生的例子里面,患者正是受益于类似的流程。
癌症研究已解释很多的事情,但基因突变不是全部。从我们今天的观念来讲,基因突变能解释50%癌症的发生发展。另外一半去哪了?这些年不断涌现的表观遗传,正带领大家走入另外一个世界。我们课题组研究发现,在肾癌发生发展的过程当中,两种表观遗传标记呈现此消彼涨的态势。
继往开来,我们看一下癌症研究历史,今天我在听讲座的时候,我们讲天空,讲宇宙的时候,我们都是有多少万亿年。而对癌症研究,公认比较好也就是240年的过程,但是这条路走了很久,而且这么多的研究,是数以十万计的科学家们前赴后继的结果,虽然诺贝尔奖很少光顾,但是我个人觉得会有更多的人,也需要更多人投入到这个里面来,为什么?因为值得,因为志在千里。
说一些防癌的小常识。一个人的预期寿命是120岁,为什么我们大部分人活不了那么久、世界卫生组织对健康的定义是一个人在身体、心理、社会适应三个方面的良好状态。其中影响健康最大的因素是我们生活习惯,你能把自己身高体重指数控制在25以下吗,你能不抽烟吗?不抽烟,真的不要抽烟!重要事情说三遍,适量的饮酒,酒量不能锻炼出来的,乙醇不会被代谢为乙醛,乙醛不会代谢为乙酸,脸红脖子粗的人不要过度饮酒。
总结一下,这么多年的癌症研究,似乎又走到了一个路口。在这个路口,我们不知道下一步会发生什么。但我们已经开启精准医疗的元年,我们很多癌症患者受益于精准医疗,这样医学模式的变革,对其他诸如心血管疾病,诸如呼吸系统疾病等都有示范作用。
在癌症研究领域里,请大家记住这三个重大突破,第一个是HPV的疫苗,这个病毒是宫颈癌的必要条件,2006年2007年美国的默克,欧洲的GSK分别上市了相关疫苗。我们研究的HBV疫苗,在上世纪80年代出来了。2006年卫生部作为计划免疫免费接种。当我听到有同事或朋友,他们说我不想给孩子接种这种疫苗的时候,我心里特别窝火,台湾地区上世纪80年代末免费接种这个疫苗,这个地区的肝癌发病率和死亡率明显下降。这是多么重大的事情。尽管现在HBV跟肝癌的关系不完全清楚,但是预防效果非常好。2013年上市一个治疗HCV的药物,以前治疗HCV是不可想象的事情,HCV感染比HBV感染更容易患上肝癌。请大家记住这三样,真的很重要。
这是我找的一张图。癌症的过去时,如果说过去时是一片黑暗森林,时至今日,我们仿佛看到了一些光亮,看到了希望。而且在不久的将来,我们能够站在山顶,一览无遗,迎接更加美好的明天。谢谢大家!