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網絡醫學:利用數字生物標記物的潛力

格雷厄姆·B·瓊斯1 *賈斯汀·M·賴特2

1臨床與轉化科學研究所,塔夫茨大學醫學中心,華盛頓街800號,馬薩諸塞州波士頓
2美國馬薩諸塞州坎布裏奇市肯德爾街禮來創新中心

*通訊作者:格雷厄姆·B·瓊斯,臨床與轉化科學研究所,塔夫茨大學醫學中心,美國馬薩諸塞州波士頓華盛頓街800號,電話:(001) 857-275-7045;電子郵件:graham.jones@tufts.edu


《網絡醫學和靶向治療》雜誌的創辦充滿了熱情。隨著我們對疾病病因學的理解和能夠診斷和詢問疾病的新技術的發展,這一領域正以穩定的速度向前發展,這個時機是合適的。網絡醫學的出現是對疾病途徑中各種基於組學的成分之間通常複雜的相互關係的結果和反思。同樣,對靶向治療的渴望表明了個性化/精準醫療的目標,以及避免旁觀者毒性的目標,這些目標通常與係統治療方法相關[2]。在分析基因組、蛋白質組、代謝組和免疫原性的能力以及檢測循環生物標誌物方麵,我們已經取得了相當大的進展。這些技術的小型化以及在醫療設備和消費產品中的整合仍在快速進行,在許多治療領域的臨床驗證正在進行中。2016年,FDA-NIH工作組[3]發布了指導方針,這是疾病生物標誌物的分水嶺。該活文檔(由生物標記物、端點和其他工具的首字母縮寫“BEST”所指代)編纂了生物標記物的幾種不同類別,這將有助於指導未來醫療設備的開發,以及伴隨診斷(Dx/Rx)的藥物的開發。檢測和監測生物標誌物的先進技術的發展也激發了人們對“閉環”給藥係統前景的濃厚興趣。這也許是個性化醫療的完美體現,這是在糖尿病空間中,生物標誌物(血糖)和藥物效應器(注射胰島素)之間的精確相關性已經建立。最終,一個自動化閉環係統已經開發、批準並引入市場[5],這將刺激其他治療領域的額外努力。一個重要的機會還在於大規模部署新的基於消費者的設備,這些設備具有越來越複雜的健康監測功能。盡管這些設備的一致性和準確性受到了關注,但它們提供了記錄一係列數字監測生物標誌物的潛力,包括心率、PO2水平,血壓,活動,步態,睡眠周期。在與治療相配合的縱向方式使用時,它們還提供了量化治療效果的潛力。將這些設備納入臨床研究,其中也監測傳統的生物標記物,已成功驗證了數字生物標記物在健康和心髒代謝疾病[7]預後評估中的潛力。諸如此類的研究將刺激無數臨床應用的開發,例如,新的臨床反饋循環,而且還可能通過提供以前無法獲得的患者激勵機製,積極吸引醫療服務提供者。也就是說,將數字生物標誌物平台廣泛引入臨床實踐存在一些挑戰,包括安全問題和倫理考慮[8]。還有一個難題是,這項技術的早期采用者(所謂的“fit-rich”)可能不是那些從它的應用中受益最多的人。隨著數字生物標誌物時代的充分實現,通過規模經濟降低設備成本、對消費者進行技術使用教育以及衛生服務提供者的激勵計劃,都將有助於該部門的增長。展望未來,人們可以預見製藥和生物技術行業將這種技術和以設備為基礎的方法納入疾病管理的重大機會。在開創性研究中,Verily公司發起了一項被稱為“基線”研究的計劃,為健康的誌願者提供一塊智能手表,其多個傳感器定期向雲端上傳數據。目標是跟蹤受試者從健康狀態到患病狀態的進展,驗證特定的生物標誌物並發現其他標誌物。 Such approaches offer the potential to re-vision the pharma/biotech industry by focusing on wellness instead of illness, in the vein of a lifestyle company. With the strategic deployment of sensors, either via wearable/ handheld devices or coupled with體外活檢,該技術可以提供數字Dx,製藥/生物技術公司在其投資組合中有對應的Rx。除了傳統的(液體)活組織檢查和微生物組(16s rRNA)分析外,最近小型化傳感設備的發展為眼淚、唾液、汗液和尿液的快速分析提供了許多可行的選擇。許多這樣的係統都有與智能手機的直接接口,以允許數據捕獲和存儲。綜上所述,人們可以想象在個人健康數字繪圖方麵即將出現的重大發展。正如在個人計算領域所見證的,不同的平台可能會出現,消費者(耐心的)基於成本、性能、可靠性、美學和可用性的偏好將驅動市場。因此,完全可以預期,疾病管理、高性能計算和設備工程的接口將取得重大進展。網絡醫學領域是通過係統生物學的計算研究發展起來的,我們很可能在疾病診斷和治療領域獲得類似的影響和回報。因此,《華爾街日報》處於刺激和跟蹤這一動態領域發展的理想位置。

利益衝突

一個也沒有。

資金來源

NIH授予GBJ UL1TR001064


參考文獻

  1. Barabási AL, Gulbahce N, Loscalzo J(2011)網絡醫學:一種基於網絡的人類疾病治療方法。Nat Rev Genet 12:56 -68。[Ref。
  2. Collins FS, Varmus H(2015)精準醫療新舉措。英國醫學雜誌372:793-795。[Ref。
  3. FDA-NIH生物標記物工作組(2016)最佳(生物標記物、終點和其他工具)資源。銀泉(MD):食品和藥物管理局。[Ref。
  4. Lee JM, Hirschfeld E, Wedding J(2016)糖尿病患者自行設計的移動技術係統:醫學新時代的承諾和挑戰。Jama 315: 1447-1448。[Ref。
  5. Bally L, Thabit H, Hovorka R(2017) 1型糖尿病閉環治療——對全科醫生的介紹和評價。BMC Med 15。[Ref。
  6. Case MA, Burwick HA, Volpp KG, Patel MS(2015)用於跟蹤身體活動數據的智能手機應用程序和可穿戴設備的準確性。Jama 313: 625-626。
  7. 普萊斯、馬吉斯AT、伯爵JC、格魯斯曼G、列維R等。(2017)一項使用個人密集動態數據雲對108人進行的健康研究。納特生物技術35:747-756。[Ref。
  8. Kreitmair KV, Cho MK, Magnus DC(2017)使用可穿戴和移動健康技術的同意和參與、安全和真實生活。納特生物技術35:617-620。[Ref。
  9. (2017)招聘:針對老齡化人口的生物技術。納特生物技術35:597。[Ref。
  10. Dorsey ER, Marks Jr. WJ(2017)數字生物標記物的真實性及其方法。數字。生物標記1:96-99。[Ref。

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引用:Jones GB, Wright JM(2017)網絡醫學:利用數字生物標誌物的潛力。中國網絡醫學雜誌(1),dx.doi.org/10.16966/2577-1906.e101

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出版的曆史:

  • 收到日期:2017年11月11日

  • 接受日期:2017年11月16日

  • 發表日期:2017年11月23日