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2018新医疗:从人工智能到抗衰老
发布日期:2018-04-28   来源:上海市科学学研究所
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  当前,大数据、人工智能、区块链正加速向医疗领域渗透融合,治疗方法和医疗模式也在不断革新并获得拓展。以个体化、精准化、智能化医疗为特点的新医疗产业将全面启动,产品和服务的结合将逐渐成为主流,围绕重大难治性疾病的创新将更加密集。人们将在健康管理、疾病诊断和疾病治疗等方面获得更加优化和丰富的体验。

  1、医疗AI技术:提高诊断精度、加速药物研发

  伴随着人工智能(AI)技术的新一轮发展,图像识别、深度学习等关键技术正逐渐渗透到药物研发、影像诊断识别、临床辅助治疗等多个医疗领域,成为新医疗的一面代表性旗帜。医疗AI技术通过对大量样本数据进行收集,建立数据模型,成功地节约了药物研发的周期和成本,并为疾病的诊断治疗提供了便捷有效的路径。

  在AI技术的辅助下,药物研发从假设驱动转变为数据驱动。目前全球创新型药企都开始使用AI方法,基于疾病、用药等相关数据建立模型,预测药品研发过程中的安全性、有效性和副作用。比较典型的如BenevolentAI公司利用AI进行药物分子挖掘, Berg Health公司利用AI筛选生物标志物,Atomwise公司则将AI技术应用于新药有效性和安全性的预测等。我们可以乐观地期待5到10年之内将有运用AI技术开发的药物产品成功上市。

  目前AI对肺病、胃癌、甲状腺癌变、乳腺癌、皮肤病等多个病种的医学图像检测效率和识别精度都可以达到甚至超越专业医生水平。国内BAT三大互联网巨头也相继发布了医疗AI产品。百度发布了基于百度医疗大脑的AI问诊项目;阿里发布了由阿里健康研发的AI医疗产品“Doctor You”;腾讯也发布了在医疗AI领域的第一款产品——腾讯觅影。

  去年,国内AI医疗领域对外公布的融资事件有近30起,融资额超过18亿元。其中,AI医疗影像公司图玛深维(12Sigma)宣布完成2亿元B轮融资,成为去年国内AI医疗领域的最大一笔融资。在医疗市场旺盛需求和国家大力发展人工智能相关政策的拉动下,预计医疗AI技术在2018年将持续获得资本市场的青睐。

  2、医疗区块链:直击当今医疗需求和痛点

  区块链按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式形成去中心化的数据库,正好契合了新医疗在数据安全、数据互操作、降低数据沟通成本等方面的诸多需求和痛点。当前的医疗区块链应用多集中在电子健康记录、互操作性和安全性等方面。随着精准医疗、价值导向型医疗和患者中心型医疗系统的发展,区块链这种分布式技术将在医疗领域获得越来越多的应用。

  为医疗保健领域开发应用程序界面的公司PokitDok于2017年05月和Intel开展合作,共同开发名为Dokchain的医疗区块链解决方案。在Intel开源区块链平台Sawtooth、Intel芯片和SGX技术的支持下,Dokchain的可扩展性、隐私性和安全等级都达到了前所未有的高度。2017年10月通信巨头Nokia和芬兰最大的金融服务集团之一OP Financial Group联手推出了一个新的医疗区块链试点项目,希望成为医疗保险和医疗项目的一种激励模式,促使用户追求健康的生活方式。Nokia表示该试点在获得用户信任的情况下能有效获得全球健康问题的汇集。

  在美国,医疗区块链技术已经获得了政府方面的应用支持,伊利诺伊州政府和Hashed Healthcare公司合作开展了一项基于分布式账本和区块链技术的医疗试点项目,用于优化医疗证书数据和智能合同的共享,帮助实现本州和州际相关许可工作流程的自动化。

  目前,越来越多区块链技术开发公司将目标锁定于通过区块链技术搭建更加安全高效的医疗平台和创建更多的应用场景。相关资本在个性化医疗、可穿戴设备、药品供应链管理与区块链的结合方面较为活跃。可以预见,2018年医疗区块链将持续获得更多关注。

  3、液体活检技术:全面迎来爆发式增长

  液体活检技术通过基因测序对血液中的循环肿瘤细胞(CTC)、血浆游离DNA(ctDNA),和外泌体进行定性和定量的追踪,实现了更为便捷有效的早期诊断。目前,液体活检技术的应用已经进一步衍生到提示疾病的预后、发现潜在新药靶点及构建药物筛选模型等多个方面。

  随着液体活检技术逐步走向成熟,相关技术正在往提高准确性、灵敏度和普适性等方向进一步突破。霍普金斯Kimmel癌症中心近期公布了一项名为“CancerSEEK”的新型液体活检技术,该检测方法可以通过单次血液检查检测鉴定8种常见癌症的致癌因子,包括卵巢癌、肝癌、食道癌、胰腺癌、胃癌、结直肠癌、肺癌和乳腺癌。“CancerSEEK”技术的优势还在于它不仅检测了血液中的突变基因,同时锁定了血液中的异常蛋白质,从而帮助患癌人群进行更加及时和有效的治疗。研究人员估计该项检测的费用不会超过500美金,甚至有可能低于目前检测单一癌种的费用。

  此外,利用血小板RNA诊断非小细胞肺癌、通过检测cfDNA中的EB病毒基因筛查鼻咽癌、基于ctDNA 甲基化诊断肝癌,凭借新型蛋白质组学技术筛选出超高特异性的卵巢癌标志物等多项技术在近期也获得了突破性进展。可以预见,围绕遗传中心法则,科学家们针对癌症将逐渐建立起越来越具规模的监控网络。

  2018年1月19日,中国食品药品监督管理总局(CFDA)通过创新医疗器械特别审批通道,批准了艾德生物的Super-ARMS?EGFR基因突变检测试剂盒,这也是中国首个以伴随诊断试剂标准审评获批上市的ctDNA检测试剂盒。随着液体活检技术逐步走向成熟并逐步获得监管认可,2018年有望推动资本关注热度的持续升温,使产业迎来爆发式增长的机遇。

  4、免疫细胞治疗:产业化进程再加速

  免疫细胞治疗作为一种里程碑式的新型治疗手段,突破了传统手术及药物治疗的局限,为癌症等重大难治性疾病的治疗提供了全新的思路和途径。刚刚过去的2017年被称为嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)治疗元年,诺华制药(Novartis)和凯特公司(Kite)两款CAR-T疗法产品的获批轰动业界。预计2018年本产业将迎来全面加速。

  免疫细胞治疗血液系统肿瘤的研究还在不断深化。发表于New England Journal of Medicine的一项研究中,麻省总医院的研究者通过CAR-T免疫细胞疗法在治疗中枢系统淋巴瘤的临床试验中收获了很好的疗效。研究结果表明该疗法能够显著降低扩散性大型B细胞淋巴瘤患者大脑的恶化程度。

  同时,在免疫细胞治疗实体瘤方面,全球正在加速研发。发表于Science Translational Medicine的一项研究成果表明经过基因修饰的T细胞对于治疗神经胶质瘤具有很好的效果。如果肿瘤微环境中的免疫抑制效应和基因突变的复杂性问题得到更好的解决,有可能为该疾病的治疗提供一种很好的解决方案。 此外,关于胰腺癌、肺癌、胃癌等其他实体肿瘤和新靶点的研究也正在不断推进。

  全球制药巨头纷纷看好细胞治疗产业,意欲通过资本市场的并购占领一席之地。2017年8月,美国生物制药巨头吉利的德科学(Gilead Sciences Inc.)以119亿美元收购Kite,成功介入细胞治疗行业。2018年1月,美国新基公司(Celgene)宣布将以90亿美元收购Juno剩余近90%的股份,凭借这一收购迅速加入到全球免疫细胞治疗巨头公司的阵营。可以预见,免疫细胞治疗产业的投资在2018年将热度不减。

  5、人类微生物组:正在孕育新的产业

  人类除了遗传基因,还有一组遗传信息是出生以后才进入人体内(特别是肠道内)的数以万计的微生物带来的。这些遗传信息的总和叫微生物组(microbiome/microbiota)。现有研究表明,微生物群与人体免疫、神经、内分泌系统相互协调,甚至能够改变人类的表观基因组。作为理想的疾病标志物、药物靶点,人类微生物组被称为人体的“第二基因组”。

  人类微生物组计划(Human Microbiome Project)目前已经进入第二阶段,大量重磅级研究频频发表。美国贝勒医学院和德克萨斯大学休斯顿健康科学中心的研究人员在秀丽隐杆线虫中鉴定出一种可以延长寿命、延缓肿瘤进展和减少β-淀粉样蛋白(和阿尔茨海默病相关)堆积的细菌基因和化合物,从而揭示了有望通过肠道细菌的调控延缓衰老,提高动物寿命。

  另外,肠道菌群已经被证明与人类多种慢性疾病和免疫系统疾病相关联。来自美国哈佛医学院的研究员近期设计并使用生物组三角测量的方法成功地阐释了肠道细菌和疾病之间的关联性并鉴定出导致结肠炎的肠道细菌。业界认为,该方法开创了肠道微生物组研究的新时代。

  实际上,LocusBiosciences、Synlogic、ActoGenix等众多一度专注于基因组市场的生物技术公司都在向微生物组领域拓展,以期开发新的诊断和治疗产品。未来对于微生物组的利用将渗透到人类健康评估监测、慢性病早期诊断、新药研发、个体用药等多个方面。同时,微生物组已经成为国际新一轮科技革命的战略必争“高地”,预计5年内会形成新的产业。

  6、抗衰老新策略:安全有效的新型药物

  人们对衰老机制的认识正在不断深化。近期越来越多的研究集中于将衰老机制与染色体中的DNA和RNA相关联,通过对DNA、RNA损伤的修复来达到抵抗衰老和相关疾病的目的。尤其是对RNA的改造可以避免DNA基因改造带来的风险,为新型抗衰老药物的研究和开发提供了新的线索。

  来自美国、德国和澳大利亚的研究人员在发表于Science上的一项研究中,揭示了允许细胞修复受损DNA分子过程的一个关键步骤,并证实了通过这种方法抵抗由衰老和辐射导致的DNA损伤是完全可能的。

  RNA抗衰老机制则是基于一种称为端粒的物质,也被称为细胞的计时器,端粒的长度会随着随着年龄的增长缩短。近期休斯顿卫理公会研究所心血管病研究主任John P. Cooke发表于美国心脏病学会期刊的一项研究中,报道了一项通过端粒酶mRNA逆转早衰老化细胞的研究。该研究通过将RNA递送到细胞中编码产生一种端粒酶的蛋白质,从而有效延长端粒长度并增强细胞分裂和应激的能力来改善细胞的功能。研究人员认为,不论对于早衰患者还是正常人,都无时无刻存在端粒侵蚀,通过这种方法有可能可以解决很多与衰老相关的疾病。

  自二甲双胍被批准进入临床试验以后,针对基础衰老和由衰老而引起的糖尿病、帕金森病、阿尔茨海默病、动脉硬化、和其他功能缺陷的抗衰老新型药物制剂也正陆续进入在临床中安全性和有效性的证明阶段。这类新型药物制剂有望在3-5年内上市,由此将带来巨大的市场空间。(汤琦)
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