现代西方生物医学研究和临床实践主要集中在疾病方面。这种以疾病为中心的研究方法产生了大量疾病相关的知识,相比之下,研究人员和医生对健康方面了解甚少。“什么是健康?我们如何量化它?我们如何改善它?”。目前,开云注册APP下载安装对于这些问题,还没有很好的答案。这主要是由三个因素造成的,包括:(i)对导致健康/疾病状态随时间变化的动态过程缺乏了解;(ii)对基因的过度关注;(iii)对“加法”解决方案的心理偏见。
该文讨论了科学家和资助者为何普遍采用以基因和疾病为中心的框架,以及医学为何实行疾病护理而不是健康护理,并提出了支持另一种健康观的证据。通过以类似理解疾病的精确程度来理解人类健康基础,将有益于在检查发现疾病前支持和促进人类健康。
纵观现代文化,严格来说,我们所做的往往是疾病护理而不是健康护理。现代西方医疗是一种由已知疾病状态指导的反应性与缓解性的症状管理方法,其结构体现出:(i)缺乏对健康的基本认识,开云注册APP下载安装(ii)从罕见疾病推广到常见疾病的基因组证据,(iii)一种无意识的偏见,促使我们通过“加法”而不是“减法”来解决问题(图1)。
彼得-斯特林(Peter Sterling)将健康定义为以最佳方式适应挑战的能力。简单地说,健康是指在所受压力与损伤最小的前提下,以最优或最有效的方式应对日常情况和挑战的能力。比如,清晨醒来、爬楼梯、心理活动和提前计划、处理人际冲突、吃一种与平时不同的食物或跑几公里。
健康是人的一个属性,不仅受到遗传的影响,而且与诸多关联行为和社会心理因素等息息相关,并随着发育和衰老塑造我们的生理和心智。越来越多的证据表明,个体的既往特征、社会心理和行为因素等决定了健康状态,需结合考虑衰老情况、基因组学,进而成功且明确地聚焦面向人类健康的生物医学模型。
我们对疾病过度关注的缘由是什么呢?在某种程度上,这是由我们对基因的过度关注所推动的。伴随着人类基因组计划,“基因组学将提供所有疾病的答案”这一假说大幅流行。值得注意的是,尽管基因组相关研究项目为生物医学研究提供了丰富的资源,但在很大程度上并未挖掘得到关于人类疾病起因的预期答案。
目前,数百个风险等位基因已得到了鉴定。然而,我们所了解的困扰现代化世界的大多数常见疾病并非主要由基因引起。甚至对于一些罕见病,比如肌萎缩性脊髓侧索硬化症和多发性硬化症,超过80%的患者都没有可识别的遗传原因。尽管越来越多的全基因组关联研究(GWAS)仍在持续开展中,但其能揭示发现的遗传变异效应却相对越来越小,且只能解释疾病风险增加的一小部分。
在GWAS时代后,出现的全基因组多基因风险评分(PRS)可根据相对于平均人口的潜在患病风险对个体进行统计分层,但我们仍然不知道为什么特定个体会生病,而与其具有相同统计学风险特征的其他个体却能在未来几十年内相安无事。这提示,我们期待的答案可能并非存在于基因组中。
除了“所有人类疾病都可能由遗传决定”的假设和我们的认知偏见以外,至少还有另一个原因可以解释为什么基因在科学和经济上如此具有吸引力。开云注册APP下载安装如果一种疾病的成因恰好和某个特定基因有关,这意味着其编码的蛋白质有问题。通过鉴定特定致病基因,进而研究潜在药物靶点,这种以分子缺陷作为药物靶点的方案在某些癌症和一些罕见单基因遗传病的治疗上非常有效。然而,大多数疾病并不是仅仅由基因控制,例如对于抑郁症和肥胖症,普通药物治疗效果并不理想。尽管如此,药物开发仍然是一个积极的反馈过程,加强了我们对致病基因的不断探索。
人类常见的复杂疾病及长寿与否并不仅仅由遗传决定。对于肥胖症,由所有具遗传风险的基因引起的患病风险不到20%。研究发现,一些基突变时会增加患癌风险。然而,基因突变并不会带来绝对的风险,许多拥有相关风险基因突变的人实际上从未发病,同时许多癌症患者也并没有出现基因突变。
对于衰老和长寿而言,研究显示人类寿命的长短只有不到7%是由基因决定的,其他93%受其他因素影响开云注册APP下载安装,比如社会环境、饮食、行为、心理生物学过程以及获得医疗服务的机会。
因此,尽管一些基因突变的高表达会导致严重疾病的发生,但基因在常见疾病的发病风险和寿命长短中并不发挥主导作用。
尽管我们在寻找人类常见疾病遗传因素上屡屡失败,为什么我们还是坚持寻找致病基因和药物呢?除了上面讨论的认知偏见以外,我们在科学方面的固执也可能由近期发现的解决问题的心理偏见所驱动的。当患病时,我们可以去除潜在的致病或刺激因素(减法解决方案),或者使用药物来弥补或缓解问题(加法解决方案)。在许多情况下,人们往往忽略了减法方案,反而倾向于可能对健康不利的加法方案。
偏好加法解决方案的科学家和医生在培训新医生思考疾病开云注册APP下载安装、基因和药物时,会传递他们对减法解决方案的漠视。相比加法解决方案,减法解决方案不能开处方而处于劣势地位。此外,患者也偏好加法解决方案,他们要求医生开具明确的药物健康,这也加强了研究者对致病基因和疾病的关注。
越来越多的科学界人士开始认识到,我们在很大程度上未能理解健康。从以疾病为中心到以健康为中心的研究和临床护理模式的转变,主要包含三个含义。
首先,询问人们自身对健康的感觉,即 自评健康 ,这是预测一个人在未来20-30年健康状况的最好方法。事实上,相比于医生,人们更了解自身的健康状况。例如,即使在预后相似的晚期转移性癌症患者中,主观上将自身健康评价为优秀的患者(受新人生观、与家人联系等激励)比诊断和预后相似的患者要长寿一个数量级以上。
第二,更关注健康使我们认识到它是动态的,而基因则不是。我们的基因从出生起几乎没有变化,而健康状态却随着时间的推移而改变,并受到环境暴露、社会经济地位、发展阶段、社会心理因素和行为反应的影响。因此,我们衡量健康的方法必须能够捕捉这些动态状态。通过密集的、重复的、多组学的测量来捕捉纵向信息,可以在疾病出现之前及时察觉与个人最佳健康状态的偏差。因此,破解如何在整个机体水平上动态捕捉健康状态是当前和未来几代生物医学科学家面临的严峻挑战。
第三,健康定义为对挑战做出最佳反应的能力,它指向生物体的两个关键属性——能量和通信。能量主要来自线粒体,它使多细胞生命形式的进化成为可能并维持所有形式的精神和身体活动。能量必须通过通信进行精确的调节。在人体中,信息交流通过荷尔蒙、细胞因子、神经递质和其他通信机制的释放而发生。能量和通信是健康的核心支柱,开发新的技术来捕捉反映人们在生病之前的能量和通信状态,是一个有望超越基因组学的途径。最后,运动对健康的益处也能通过能量和通信的角度进行解释,运动迫使有机体转化更多能量,促进整个器官网络的适应流。几个世纪以来,尽管人们已经知道运动的益处,但也许会有一门新的健康科学可以将运动作为一个成功案例,并形成方法论来帮助我们更好地认识健康护理。
如上所述,现在越来越多的人开始关心健康问题,这有利于推进整体的、个性化的研究和医疗方法。随着这一趋势的不断发展,更多的资源将被分配用于了解人类健康的基础。新的观点应该指出疾病风险和衰老的大部分差异来源于社会行为、心理和环境因素,而不是遗传因素。此外,以健康为中心的护理模式应该赋予个人权力和提供主动健康的可行工具,而不是促进缓解性药物的日常使用和高昂消费。
随着对健康的机制探索,新一代干预措施和诊断工具将以机体的能量和通信为切入点。开发新的干预措施以刺激机体的能量转化和通信,或许可以提高机体适应能力(图2)。
以健康为中心,结合机体能量和通信原则的医疗护理模式,可能对医学研究和临床治疗的多个层面产生重大影响(图2)。然而,在开发量化方法、纵向监测、基于健康指标的干预方法方面还需要很多工作。这一方向上的进展会最终降低疾病的风险,甚至可能大大延长寿命,这将节省相当大一部分用于疾病治疗的预算,转而用于促进人类整个生命周期的健康护理的发展。
Martin Picard 博士,哥伦比亚大学。主要研究方向为老化、无细胞线粒体DNA、线粒体疾病、线粒体心理生物学、线粒体信号和行为等
Phenomics是一本新创的同行评审国际期刊,聚焦表型组学前沿研究,搭建全球表型组学领域专家交流的国际平台,推动该领域相关的理论创新和学科发展。
本期刊拥有强大的国际编委团队,复旦大学金力院士担任主编,美国系统生物学研究所Leroy Hood院士、澳大利亚莫道克大学Jeremy Nicholson院士、德国莱布尼兹环境医学研究所Jean Krutmann院士、复旦大学唐惠儒教授共同担任副主编,复旦大学丁琛教授担任执行主编,另有来自全球多国的三十多位著名科学家共同组成编委团队,以及四十多位青年科学家组成青年编委团队。