蓝图：奥巴马总统的精准医学计划
2015年，时任美国总统巴拉克·奥巴马在国情咨文中提出了“精准医学计划”（Precision Medicine Initiative，PMI），目标是开创一个医学的新时代，通过研究、技术和政策的进步，赋予患者、研究者和医疗行业从业者共同发展个性化医疗的能力。
PMI计划致力于治愈癌症和糖尿病等疾病，目的是让所有人获得个性化的医疗服务。给恰当的人，在恰当的时间，使用恰当的治疗。为了实现这一目标，需要联合最新的遗传检测技术，对患者的基因组、微生物组及其产物进行检测，以更深入、准确、全面地反映疾病的本质特征，直接“定位”疾病的准确缺陷，进而精准用药。
为此，美国要增加医学研究经费，推动个体化基因组学研究，依据个人基因信息，为癌症及其他疾病患者制定个体化的医疗方案。2016年，美国启动了2.15亿美元的预算，作为公共研究基金，致力于创造针对个体生物特征（基因和分子）的诊断和治疗方案。
其中1.3亿美元拨给了国家卫生研究院（National Institutes of Health，NIH）；目的是建立生物样本库，收集一百万人的医疗记录、基因和生活方式等数据。参与研究的志愿者将分享他们的基因信息和生物标本、电子医疗数据（如化验结果和MRI扫描）、生活数据（如热量的消耗）和环境的风险，并通过移动医疗设备进行追踪，这将有助于研究人员了解基因组变化和其他健康因素如何影响疾病的发展。参与者将有权控制信息的共享程度，获得自己的健康数据的同时形成大数据信息。
七千万美元拨给了NIH下设的国家癌症研究所（National Cancer Institute，NCI），用于肿瘤基因组学研究，以开发更加有效的肿瘤治疗方法。
一千万美元拨给美国食品药品管理局（Food and Drug Administration，FDA），用于获取新的专利和推进高质量数据库的开发，以保证监管机构在精准医疗和公共医疗保健方面的研究需求。
剩余5百万美元资金拨给了美国国家卫生信息技术协调办公室（Office of the National Coordinator for Health Information Technology，ONC），用于高质量数据库的开发及相关标准制定，以保护隐私和跨系统数据交换安全。
受阻：知易行难
和其他很多事一样，愿望总是非常美好，通往目标的过程中，却充满了曲折和艰辛。两年过去了，PMI的实施，并未取得想象中的飞速进展。
所有的医生都渴望个性化医疗，但是目前为止，绝大部分患者仍未能接受到他们所需要的精准诊疗，也没有得到足够的医疗信息。
虽然，随着PMI的科学发展，在不远的将来，有望为患者提供高质量、高性价比的医疗服务。但如果我们还掌握不了、找不到合适的路径和方法，患者们就还需要等上很多年，才能得到PMI带来的诊疗优势。
PMI将以患者为中心的医疗聚焦于遗传和分子发现，奥巴马总统将三分之一（7千万）的预算给了国家癌症研究所（NCI），以资助靶向治疗、实验室模型和耐药机制研究，试图通过肿瘤基因组学研究，开发更加有效的肿瘤治疗方法。
尽管对癌症生物学的更好理解或许能够带来对诊断和治疗的创新，但是过度执迷于以实验室为基础的流程：检测基因—确定表型—制订治疗方案，在真实世界中遇到了挑战：技术的成本非常高昂。
美国国家科学院（National Academy of Sciences，NAS）承认，确实，在研究和临床应用之间仍存在着这样的各自为政，他们呼吁研究者能在实践中更多地整合研究数据和临床数据。在这个过程中，不能单纯考虑生物学和技术层面，还需要评估和权衡患者的意愿与支付能力，共同做出决策。
启示：超越生物学
穷则思变，单纯以生物学为中心的PMI计划受阻之后，增加患者的参与，或许是一个可行的解决方案。比如说，除了考虑生物学指标外，通过调查患者的需求和意愿，实施针对性的诊疗措施，从而促进以患者为中心的个性化医疗。
近两年来，随着可用的个人和医学数据的增长以及信息科学的进步，临床医生有望实践“精准交付”。“精准交付计划”（Precision Delivery Initiative，PDI）应运而生，通过使用电子健康数据，与流行病学原理相结合，进行卫生服务研究和生物统计分析，从而更好地预测风险，诊断问题，并将科学推进到个性化医疗。
在促进PMI的实施过程中，PDI可以从以下三个方面提高价值：
首先，综合预测分析可以帮助临床医生将有限的医疗资源用于最需要他们的患者。例如，位于达拉斯的帕克兰健康和医院系统，使用了一个实时的、基于临床和社会行为学数据的算法，对心力衰竭患者的再入院风险因素进行了预测。
在一项据此开展的前瞻性研究中，针对那些被预测为高危患者所开展的密集出院计划，得到了显著的效果：30天内的再入院率相对下降了26%。PDI基金可以资助这种基于分析的风险评估的开发、严格评估和应用。
第二，使用创新的数据源，便于实行更全面的个性化干预。PMI的临床试验，特别是那些单基因突变的研究，往往依赖于小样本、不具有代表性的人群或有限的注册数据，因而限制了研究的普遍性。电子病历包含大量的非结构化数据，如果通过自然语言处理等技术系统地提取，可以扩大实验室和临床研究的临床信息。
尽管仍需要在临床中进行前瞻性验证，但已经有回顾性分析表明，当周密应用时，机器学习算法可以有效地提取非结构化电子数据，以改善预测结果，如自杀。PDI不仅可以资助这些研究，也可支持那些关于非医疗体系数据用于临床的方法学验证和适用性研究。在这些研究中，数据来源不仅仅来自医疗体系，还可以来自社交媒体、手机和可穿戴设备等。
现有的应用程序，迄今为止，都仅在小群体中进行过测试，包括使用非结构化的社交媒体数据，来预测临床结果（如心力衰竭恶化）和人口学流行趋势（如传染病暴发）等。在未来，应该会有更广泛的使用空间。
第三，赋予患者使用自己医疗数据的权力，可以促进PDI。PMI成功的基础，是信任所产生的信息是准确、受保护的，并将被用于保障患者和公众的利益。通过提供给更大的数据访问和控制权，患者对数据的所有权可以建立起公众对临床研究的信任，并鼓励在数据库和试验中更多地共享健康信息。当然，在实施的过程中，要对数据进行保护，并关注患者隐私。
授权给患者：蓝色按钮计划
更多的数据共享，可以提供更好的动力，开展更具代表性的试验，有助于发现新的干预措施和治疗目标。例如，得到广泛认可的蓝色按钮（Blue button）计划，这是退伍军人事务部（Veterans Affairs，VHA）、医保和医疗补助服务中心（Centers for Medicare & Medicaid Services，CMS）和卫生与人类服务部（Department of Health and Human Services，HHS）等机构于2010年1月27日启动的计划，被认为在注重患者利益的医疗改革中起到了不可估量的作用。
蓝色按钮计划有官方网站（https://www.va.gov/bluebutton/），也有智能手机上的应用程序（Application，APP）iBlueButton，可由软件商店付费下载。退伍军人和医疗保险受益人可以上网或者通过手机端，轻松下载他们的人口信息、病史和索赔数据，管理自身健康，做出医疗决策，成为自己健康的主人。
在现有的法规下，医疗保险转移和责任法案（Health Insurance Portability and Accountability Act，HIPAA）要求卫生保健提供者将患者的信息提供给他们，但实施时往往遇到很多困难；NAS支持消除体制和监管壁垒，促进健康数据共享。最近，白宫正在致力于制订促进卫生数据安全的指导方针，或将有助于这些努力。
PDI资助试验的数据可以为综合生物学、临床和交付科学研究提供基础。像VA的百万老兵计划（Million Veteran Program，MVP），旨在创建一个全国性的、包括100万个个体的遗传数据的数据库。PDI可以创建一个“去识别”（deidentified）国家数据库，其信息来自电子医疗记录、社会服务、可穿戴设备，和用于精密输送试验的其他来源。有了足够的安全性，这些数据，如MVP数据，可以匿名存储，以便将来的研究，并与基因登记相联系，以加速发现。
转变：从PMI到PDI
朝着PDI努力的过程，需要投资大量的公共基础设施。PDI可以补充国家卫生信息技术协调办公室的资金，以加速医疗记录的互操作性。投资培训包括计算机科学家、数学家、卫生服务研究人员和系统工程师在内的多学科专家，也非常有必要。正如PMI的目标是为实验室研究寻找新的模型，PDI将开发分析框架，安全地聚集、组织和清理跨部门的数据。与PMI一样，PDI需要协调的研究议程和经常性投资。
国会可以向包括NIH（特别是国家医学图书馆）、卫生保健研究与质量机构、医疗保险和医疗补助服务中心、以及退伍军人健康管理机构等机构提供有针对性的资金。正如NCI概述了精确肿瘤学临床试验的优先事项，参与组织可以制定协调的PDI研究优先事项，包括改进分析方法和临床医生的决策支持。PDI的研究议程，可以带动学科（如流行病学、生物统计学、计算机科学）之间的合作，来开发和评估新的分析和实施措施。
PDI研究和投资可以提高护理点和纵向临床决策支持，过去几十年来令临床医生感到无比沮丧的电子数据录入目标将得以实现。潜在的应用包括增强风险预测与急性事件的预警系统，以及对那些有再入院风险的患者做出有针对性的出院计划。
PDI还可以通过社会服务和政府机构改善公共卫生管理。例如，使用公开可用的数据来预测个体遭遇社会经济健康障碍的风险，如食品安全。社会服务供应商可以更有效地选择目标，如进行家庭送餐等服务。目前，已经在实施的是“退伍军人无家可归项目热点计划”，通过对人口数据的挖掘，确定那些存在着健康高风险的无家可归退伍军人，对他们进行密集的社会服务和护理管理。
万事开头难，从改变观念到将计划付诸实施，总是不可避免地会遇到一定的困难。PDI的发展，也面临着几个限制和挑战：首先，扩大调查超越生物学基础的过程中，需要新的资金，或者对已经划分好的资金进行重新平衡与分配；其次，需要提高数据的透明性，同时加强隐私保护和信任度；第三，非结构化数据需要在临床使用前进行实质性调查。所有的优先事项都需要公众致力于探索数据在个性化医疗服务中的作用。
是时候采取这一步骤了，与基因和小分子相比，个性化医学还有更多。提高临床数据的数字化、透明性和可应用性，有望使精准医学走进当今患者，并使PMI的宏伟构想成为现实。
(作者：贾玉华)
参考文献：New England Journal of Medicine 2017; 376:1609- 1612