醫(yī)療保健的下一次重大轉(zhuǎn)型很可能始于基因組計劃!

早在2013年夏天，Genomics England就開始為100,000 基因組計劃項目進行緊鑼密鼓的籌備。

　　該試點項目在啟動時的目標(biāo)可謂是雄心勃勃：完成100,000人全基因組序列的患者測序。英格蘭國家衛(wèi)生服務(wù)局(NHS)招募的參與者獲取的基因序列將用于建立罕見病和癌癥的研究隊列，同時未來還將使用這些數(shù)據(jù)為診斷提供信息并指導(dǎo)臨床護理。

　　當(dāng)時的總理大衛(wèi)卡梅倫是這次項目啟動背后的強大后盾，他的長子伊萬患有罕見的遺傳病大田原綜合癥，這種病的體征是無數(shù)次嚴(yán)重的癲癇發(fā)作。不幸的是，2009年伊萬在他六歲時死于此病。

　　2017年BIO會議的一個人頭攢動的大廳里，卡梅倫這樣表示：“這讓我覺得我們可以做更多的工作來幫助研究遺傳學(xué)和基因組學(xué)的藥物，所以我通過了100,000人基因組計劃項目，第一個測序的基因組至今仍舊放在我的桌子上，我認(rèn)為可以將基因組數(shù)據(jù)庫與我們的國家衛(wèi)生服務(wù)部門結(jié)合起來?！?p>　　這項龐大的基因組計劃絕不僅僅是一個夢想，它的最終目的旨在為所有5500萬公民提供基因組醫(yī)療服務(wù)。

　　Genomics England首席商務(wù)官Joanne Hackett表示：“由于當(dāng)時全基因組測序的成本非常高，所以并沒有人大規(guī)模地做這件事?！岸驮谄涑闪⒁荒甓嗪螅珿enomics England宣布與測序巨頭Illumina合作，繼而耗資3億英鎊，建成了劍橋外的Wellcome Trust Sanger研究所Genome校區(qū)的測序中心。

　　根據(jù)Illumina副總裁兼首席科學(xué)家David Bentley的說法，英國基因組學(xué)在項目結(jié)構(gòu)方面的遠(yuǎn)見卓識絕對不容小覷，而他們認(rèn)為這便是醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的未來。

　　盡管這項任務(wù)面臨龐大的挑戰(zhàn)，但這一切最終還是得到了回報。去年10月，NHS宣布將從該試點過渡，并將開始為任何疑似患有罕見病和某些癌癥的人提供全基因組測序，而迄今為止最大規(guī)模的基因組醫(yī)學(xué)服務(wù)將部署于世界上每一個角落。

　　就在去年12月初，英格蘭基因組計劃領(lǐng)導(dǎo)人宣布：已完成在2018年底測序100,000個基因組的宏偉目標(biāo)，而要知道，截止去年2月他們才剛剛對50,000個基因組進行了測序，這無疑是一個巨大飛躍。

　　目前測序中心的試驗步伐依舊迅速，現(xiàn)在每個月的檢測速度在6,000到7,000個全基因組之間。而如果服務(wù)需求增加，數(shù)量上仍有足夠的空間上漲，因為其測序操作已從目前正在使用的HiSeq儀器轉(zhuǎn)換到Illumina新的，更快的測序平臺NovaSeq。

　　臨床基因組的挑戰(zhàn)

　　雖然100,000基因組計劃的第一個任務(wù)是幫助開發(fā)通過NHS提供基因組醫(yī)學(xué)的工作模型，但它還包括運行一個平行的研究機構(gòu)來利用測序數(shù)據(jù)供學(xué)術(shù)和商業(yè)實體使用，數(shù)據(jù)和相關(guān)發(fā)現(xiàn)將使NHS能夠不斷改善其對患者的服務(wù)。

　　如何實現(xiàn)研究到臨床護理的轉(zhuǎn)化

　　該組織與該項目的NHS關(guān)鍵聯(lián)絡(luò)人福勒表示：“我作為一名區(qū)域流行病學(xué)家目前正在調(diào)查傳染病的暴發(fā)，而100,000基因組項目能夠促進醫(yī)療保健轉(zhuǎn)型，我堅信，而這勢必會將研究和臨床實踐緊密結(jié)合在一起。”

　　該計劃的目的是將罕見病和癌癥序列分離為50%和50%。但是，在開始收集癌癥樣本后不久，福勒和他的團隊發(fā)現(xiàn)，對于大多數(shù)研究環(huán)境而言依靠FFPE組織樣本是無效的。雖然FFPE樣本長期被臨床醫(yī)生和研究人員使用，在存儲人體組織有優(yōu)勢，通常有助于比較在不同時間采集的樣本以跟蹤疾病的進展。但是這些樣品的測序通常是針對少數(shù)基因的，這些活動通常不受組織固定過程中已知的DNA降解和片段化的影響，而這時新鮮冷凍變成了唯一可行的選擇。

　　放棄FFPE組織樣本的決定使該項目的癌癥患者招募工作停滯了大約一年，最終分離的結(jié)果為60%的罕見疾病基因組和40%的癌癥基因組。英國基因組學(xué)研究人員正在試驗不同的冷凍方法，以確定它是否影響測序質(zhì)量以及樣品使用不同的運輸方法保持其完整性的時間。

　　福勒表示：“我不確定具體的數(shù)字是怎樣的，但我們每周收到400份新冷凍樣品，而這種數(shù)量是我們始料未及的。”

　　教育和培訓(xùn)

　　NHS在接下來的18個月內(nèi)會讓所有國家醫(yī)院信托基金的工作人員得到培訓(xùn)，計劃在10年內(nèi)培養(yǎng)出一支訓(xùn)練有素的基因組醫(yī)學(xué)工作者隊伍。

　　Chandratillake表示：雄心壯志很重要，100,000人測序看似是一座不可攀登的山峰，而我們現(xiàn)在已經(jīng)登上山頂?，F(xiàn)在我們要攀登一座更大的山。

　　Pope表示：由于NHS的目的是繼續(xù)從基因組醫(yī)學(xué)服務(wù)的患者那里收集研究數(shù)據(jù)，患者必須經(jīng)過一個知情同意過程。因此，臨床醫(yī)生需要與患者就臨床決策達成共識。”

　　對于Chandratillake來說，全國范圍內(nèi)的基因組醫(yī)學(xué)也是NHS的一個具體例子，它關(guān)注的是跨越種族，區(qū)域和社會經(jīng)濟方面的護理公平。通過100,000個基因組計劃，NHS跟蹤了患者招募和人口覆蓋情況。

　　然而，除了護理公平，除了迄今為止最大規(guī)模的基因組醫(yī)學(xué)部署，NHS和Genomics England的努力也正在邁入一個新的領(lǐng)域。

　　也許醫(yī)療保健領(lǐng)域的數(shù)字革命才剛剛開始。

　　參考文獻：

　　Genomic Medicine for the Masses England’s National Health Service launches genomic medicine service for all 55 million citizens