何俊余

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·爭鳴·

循因醫(yī)學(xué)的研究思路探討

何俊余

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)面臨著一系列問題和矛盾,如生活方式、自然環(huán)境的改變導(dǎo)致許多新發(fā)或再發(fā)傳染病不斷涌現(xiàn)，老齡化的到來導(dǎo)致生理性或病理性的多種變化。“生物-心理-社會”的醫(yī)學(xué)模式因認識等方面的局限性，無法解決現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的種種矛盾和問題。證據(jù)是循證醫(yī)學(xué)的基石，隨機對照試驗(RCT)是證據(jù)的主要來源，但RCT也存在一系列問題，如某些領(lǐng)域以RCT為基礎(chǔ)的證據(jù)極少；甚至受某些制藥企業(yè)控制并資助的研究“證據(jù)”不真實，或?qū)⒉缓侠淼脑\斷合法化，由此引發(fā)了危機。臨床證據(jù)不可靠，醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域存在更加重視“原理證據(jù)”的趨勢。在此背景下，以揭示疾病和治療手段的本質(zhì)機制并應(yīng)用這些本質(zhì)機制來指導(dǎo)臨床為目的，并最終揭示生命本質(zhì)機制的循因醫(yī)學(xué)模式應(yīng)運而生。本文探討了循因醫(yī)學(xué)的研究思路，探討其科學(xué)性和可行性，展望其發(fā)展前景。

循因醫(yī)學(xué)；生命科學(xué)；因果律

何俊余.循因醫(yī)學(xué)的研究思路探討[J].中國全科醫(yī)學(xué)，2015，18(11)：1284-1287.[www.chinagp.net]

He JY.Research ideas for mechanism based medicine[J].Chinese General Practice，2015，18(11)：1284-1287.

目前，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)面臨著一系列問題和矛盾：多數(shù)疾病沒有明確的或唯一的病因，有些疾病是無法治愈或無法消除的，生活方式和自然環(huán)境的改變導(dǎo)致許多新發(fā)或再發(fā)傳染病不斷涌現(xiàn)，老齡化導(dǎo)致了生理性的或病理性的多系統(tǒng)、多器官的變化[1]；“生物-心理-社會”的醫(yī)學(xué)模式因其認識等方面具有局限性，以至于無法解決現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的所有矛盾和問題[2]。雖然醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展使許多診斷技術(shù)和治療方法不斷問世，但繼續(xù)向前發(fā)展已有很大困難，同時經(jīng)典醫(yī)療技術(shù)只能解決局部問題[1]。基于證據(jù)的循證醫(yī)學(xué)極大地促進了醫(yī)學(xué)臨床研究和實踐的發(fā)展，把醫(yī)學(xué)帶入一個新時代[3]，已經(jīng)成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的一個重要別稱[4]，1999年曾被譽為新世紀(jì)的臨床醫(yī)學(xué)[5]。有學(xué)者于1992年正式提出循證醫(yī)學(xué)，要求醫(yī)生“慎重、準(zhǔn)確和明智地應(yīng)用現(xiàn)有臨床中得到的最新、最有力的科學(xué)研究證據(jù)對患者做出醫(yī)療決策”[6]；證據(jù)是循證醫(yī)學(xué)的基石，其主要來源于醫(yī)學(xué)期刊的研究報告，特別是來源于臨床隨機對照試驗(RCT)的研究成果[6]。但在某些領(lǐng)域如重癥監(jiān)護醫(yī)學(xué)領(lǐng)域以RCT為基礎(chǔ)的證據(jù)極少；即便有RCT這樣毋庸質(zhì)疑的最佳證據(jù)，也不是總能解決所有的問題，在應(yīng)用RCT結(jié)論后可能會產(chǎn)生更多的疑問[4]。RCT也可能受多方面因素的影響甚至導(dǎo)致錯誤的結(jié)論，如最近BMJ發(fā)表了英國格拉斯哥著名全科醫(yī)生Des Spence的評論文章《Evidence Based Medicine is Broken》，此文章抨擊了循證醫(yī)學(xué)存在的種種弊端，尤為重要的是受制藥企業(yè)控制并資助的研究使得“證據(jù)”不真實，甚至制藥企業(yè)可以和循證醫(yī)學(xué)研究方聯(lián)手通過所謂“證據(jù)”把不合理的診斷合法化，導(dǎo)致循證醫(yī)學(xué)基石不穩(wěn)，并由此引發(fā)危機，其可能導(dǎo)致循證醫(yī)學(xué)體系走向崩潰[7]。在目前臨床證據(jù)不全可靠的形勢下，醫(yī)學(xué)研究如細胞醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，存在更加重視“原理證據(jù)”的趨勢，目前，在關(guān)于干細胞的前沿研究中構(gòu)成“原理證據(jù)”的單病例研究已超過了RCT[8]。順應(yīng)醫(yī)學(xué)研究重視原理證據(jù)的趨勢，筆者提出了循因醫(yī)學(xué)模式及其研究思路。循因醫(yī)學(xué)是揭示疾病和治療手段的本質(zhì)機制并應(yīng)用這些本質(zhì)機制來指導(dǎo)臨床，最終揭示生命本質(zhì)機制的醫(yī)學(xué)模式[9]。要了解循因醫(yī)學(xué)，重要的一點就是了解其研究思路，本文對循因醫(yī)學(xué)的研究思路，思路的科學(xué)性、可行性及此思路下循因醫(yī)學(xué)的未來發(fā)展前景做一簡要介紹。

1 循因醫(yī)學(xué)的研究思路

簡而言之，循因醫(yī)學(xué)的研究思路就是以研究細胞生命活動為樞紐，在揭示一系列理化過程與細胞活動關(guān)系和細胞活動與人體生命活動關(guān)系的基礎(chǔ)上，揭示一系列理化過程與人體生命活動的具體關(guān)系，通過不斷深入研究并最終揭示生命的本質(zhì)。具體而言，循因醫(yī)學(xué)研究思路由4個重要環(huán)節(jié)組成，具體如下。

1.1 以細胞為單位的人體解剖圖的構(gòu)建 在現(xiàn)有解剖學(xué)的基礎(chǔ)上，以細胞為基本單位，并運用現(xiàn)代生物科學(xué)技術(shù)，對人體細胞提取并分為類和亞類等，構(gòu)建以細胞為單位的人體解剖圖。其近期目標(biāo)是揭示人體的細胞構(gòu)成和細胞分類，應(yīng)用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以細胞為基本單位構(gòu)建組織、器官，甚至人體的三維結(jié)構(gòu)圖；其遠期目標(biāo)是，結(jié)合由一個受精卵到胚胎、胎兒、嬰兒……個體生長發(fā)育直至死亡過程中一系列細胞的生命活動(如分裂、分化、凋亡、細胞間生物信號傳遞等)，完整地展示此過程中一系列的細胞活動，結(jié)合計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以細胞為單位構(gòu)建組織、器官，甚至人體的四維結(jié)構(gòu)圖。有了以細胞為單位的組織、器官的三維結(jié)構(gòu)圖及在體外培養(yǎng)所需要的各類細胞，結(jié)合3D打印技術(shù)，就可以“打印”人體的組織、器官，通過相關(guān)生物工程技術(shù)使打印的器官達到可以移植到人體的標(biāo)準(zhǔn)，為更多需要器官移植的患者提供器官。

1.2 細胞分類、細胞物質(zhì)組成及活動與理化過程的關(guān)系 在人體細胞分類的基礎(chǔ)上，以每一個子類的細胞為主要研究對象，一方面研究細胞、亞細胞結(jié)構(gòu)及生物大分子等的組成物質(zhì)，另一方面研究細胞的活動過程中亞細胞結(jié)構(gòu)及生物大分子等的變化，在結(jié)合現(xiàn)有的生物化學(xué)與分子生物學(xué)及物理、化學(xué)等知識的基礎(chǔ)上，揭示細胞活動與一系列分子、原子、離子、電子等理化過程的關(guān)系。既可用非生命科學(xué)的方法研究細胞內(nèi)理化過程，又可以用生命科學(xué)理論和技術(shù)在體外研究細胞的生命活動，揭示細胞的活動規(guī)律及細胞活動與理化過程的關(guān)系；研究細胞生命過程與具體理化過程的關(guān)系，揭示一系列理化過程與細胞活動的關(guān)系。

1.3 細胞在人體生理或病理過程中所起的作用及機制 在以細胞為單位的人體三維或四維結(jié)構(gòu)圖的基礎(chǔ)上，尋找是哪些細胞參與某一生理或病理過程，研究其具體作用，以及產(chǎn)生這些作用的生物學(xué)、生理學(xué)基礎(chǔ)，以揭示細胞活動與生命活動的關(guān)系。如對某一物質(zhì)(或某一類物質(zhì))代謝過程的研究就是對研究對象予以一定方式標(biāo)記，結(jié)合以細胞為單位的人體三維結(jié)構(gòu)圖，揭示有哪些細胞參與某一生理或病理過程，結(jié)合對這些細胞具體活動的研究結(jié)果，研究這些細胞的哪些活動與該生理或病理過程有關(guān)，進一步研究相關(guān)細胞活動對代謝影響的機制和規(guī)律。即將人體的功能分解為具體的細胞功能，將人體的活動變化過程分解為一系列細胞的活動變化過程。其目標(biāo)是通過研究人體生理或病理過程中的細胞活動，揭示細胞生命過程與人體生命過程中的具體關(guān)系。

1.4 人體生命活動與理化過程的關(guān)系 在揭示一系列理化過程與細胞活動關(guān)系和細胞生命過程與人體生命過程具體關(guān)系的基礎(chǔ)上，結(jié)合人體生命過程密切相關(guān)的物質(zhì)等在由受精卵到死亡的整個生命過程中的具體運動變化規(guī)律或某一病理或生理過程中相關(guān)物質(zhì)或物質(zhì)形式運動變化的規(guī)律，以細胞活動為樞紐揭示一系列理化過程與人體生命活動的具體關(guān)系，結(jié)合以細胞為單位的人體三維或四維結(jié)構(gòu)圖，構(gòu)建循因醫(yī)學(xué)關(guān)系圖以完整反映人體生命活動與一系列分子、原子、離子、電子等理化過程的關(guān)系。

1.5 循因醫(yī)學(xué)的研究思路 人體細胞分類和構(gòu)建以細胞為單位的人體結(jié)構(gòu)圖是循因醫(yī)學(xué)的重要基礎(chǔ)環(huán)節(jié)之一，細胞活動在生命過程中的具體作用規(guī)律將是循因醫(yī)學(xué)研究的重點之一。循因醫(yī)學(xué)研究的核心之一就是在揭示分子、原子、離子、電子等微觀粒子理化過程與細胞活動的關(guān)系以及一個個細胞活動與生命過程關(guān)系的基礎(chǔ)上以細胞活動為樞紐揭示分子、原子、離子、電子等微觀粒子與生命活動的關(guān)系，為揭示人體生命的本質(zhì)打下基礎(chǔ)。其遠期目標(biāo)之一是揭示宏觀的生命活動(如生理活動及心理活動)與分子、原子、離子、電子等微觀粒子的一系列理化過程的關(guān)系。循因醫(yī)學(xué)揭示的是物質(zhì)運動變化的規(guī)律，與生命科學(xué)、物理、數(shù)學(xué)等自然科學(xué)的規(guī)律是可以融會貫通的。

從前面的論述可見，循因醫(yī)學(xué)的研究思路是：首先，建立以細胞為基本單位的解剖學(xué)，構(gòu)建以細胞為單位的人體三維或四維結(jié)構(gòu)圖；其次，研究細胞生命過程與具體理化過程的關(guān)系，揭示一系列理化過程與細胞活動的關(guān)系；然后，研究人體生理或病理過程的細胞活動，揭示細胞生命過程與人體生命過程的具體關(guān)系；最后，以細胞活動為樞紐揭示一系列理化過程與人體生命活動的具體關(guān)系，結(jié)合以細胞為單位的人體三維或四維結(jié)構(gòu)圖，構(gòu)建循因醫(yī)學(xué)關(guān)系圖以完整反映人體生命活動與一系列理化過程的關(guān)系，為揭示人體生命的本質(zhì)打下基礎(chǔ)，揭示人體疾病與細胞“病變”的關(guān)系，為臨床提供診斷和治療的理論和技術(shù)。

2 研究思路的科學(xué)性、可行性及難點解決

2.1 技術(shù)上的科學(xué)性、可行性與難點解決 循因醫(yī)學(xué)的研究以現(xiàn)代科學(xué)知識和技術(shù)為基礎(chǔ)，具有科學(xué)性，其難點在于人體生理病理情況復(fù)雜，須在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上創(chuàng)新研究方法。在現(xiàn)有的科學(xué)水平下，以上所說4個環(huán)節(jié)都具有可行性。

環(huán)節(jié)1，在建立以細胞為單位的人體解剖學(xué)時，可以利用微玻璃針法、紅外激光熱熔切割技術(shù)或紫外激光冷切割技術(shù)等激光微切割技術(shù)以及超聲振動的顯微切割技術(shù)從組織器官分離得到目標(biāo)細胞[10]；在顯微鏡下觀察錄像，然后對顯微細胞圖像預(yù)處理后用顯微細胞圖像分割方法、細胞圖像序列分析方法、細胞形變分析和細胞分類方法、三維細胞圖像分析方法等技術(shù)分析處理圖像，對多個細胞或單細胞的形態(tài)功能及功能行定性或定量分析、得到靜態(tài)或動態(tài)的2D細胞圖像或3D細胞圖像[11]。

環(huán)節(jié)2，循因醫(yī)學(xué)對人體細胞分類的遠期目標(biāo)是只要細胞間的結(jié)構(gòu)、組成或者功能有差異，那么它們就被分為不同的亞類，目前現(xiàn)代生命科學(xué)對人體細胞已有的分類尚達不到遠期目標(biāo)，可以在此基礎(chǔ)上進一步分類。研究細胞物質(zhì)組成及活動與理化過程時，利用原子力顯微鏡，可以在納米級掃描精確范圍內(nèi)對細胞膜結(jié)構(gòu)進行精確成像，觀察到細胞膜原子量級的變化[12]，開發(fā)中的原子力顯微鏡可以在生理狀態(tài)下對活性細胞進行探測[13]。激光共焦拉曼散射顯微三維掃描技術(shù)可以以100 nm 的橫向分辨率實現(xiàn)對活細胞內(nèi)有關(guān)分子的結(jié)構(gòu)組成、濃度與二維分布以至三維分布的測定與成像及動態(tài)監(jiān)測[14]；基于同步輻射光源的X射線顯微成像技術(shù)能在接近自然狀態(tài)下對細胞的精細結(jié)構(gòu)進行三維展示[15]；X射線顯微技術(shù)和納米CT技術(shù),可解析完整細胞的內(nèi)部三維結(jié)構(gòu)[16]。

環(huán)節(jié)3，研究細胞在人體生理或病理過程中所起的作用及機制，或可以利用分子成像技術(shù)[17]對某一物質(zhì)在人體代謝過程中進行一定方式標(biāo)記如放射核素標(biāo)記，只要將來的影像學(xué)可以顯示每一個細胞甚至分子的情況，就結(jié)合以細胞為單位的人體三維結(jié)構(gòu)圖，大致了解有哪些細胞參與某一生理或病理過程，進而探索其所起的作用。

環(huán)節(jié)4，研究人體生命活動與理化過程的關(guān)系是可以在活體內(nèi)以分子或生物大分子作為靶目標(biāo)的分子成像技術(shù)，從分子水平上揭示人體的生理、生化及代謝變化，實現(xiàn)了從分子水平上對人體內(nèi)部生理或病理過程中進行無創(chuàng)、實時的功能成像[17]。

2.2 哲學(xué)上的科學(xué)性、可行性與難點解決 循因醫(yī)學(xué)的研究對象是人體；而細胞是人體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。人體的生命過程，無論是自然的生理、病理過程，還是心理過程，甚至社會活動，都與人體細胞息息相關(guān)，人體生命過程就是一系列細胞活動的過程。細胞活動可以看成一系列理化過程，由此可見，人體生命過程就是一系列理化過程；基于還原論的思想和方法，把人體生命過程視為一系列理化過程具有科學(xué)性、可行性。人體活動的本質(zhì)是一系列復(fù)雜、相互影響、有一定時空順序的理化過程，循因醫(yī)學(xué)目的之一就是揭示這些理化過程與人體活動的關(guān)系，但要避免單純用還原論把生命體看成獨立的理化過程[18]。要避免陷入以機械還原論處理還原論與系統(tǒng)論的關(guān)系。還原論為哲學(xué)指導(dǎo)的醫(yī)學(xué)研究已經(jīng)在分子生物學(xué)、基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等方面取得了輝煌成果，以系統(tǒng)論為哲學(xué)指導(dǎo)的系統(tǒng)生物學(xué)等被譽為新世紀(jì)生物學(xué)、醫(yī)學(xué)研究的核心驅(qū)動力；還原論是系統(tǒng)論的基礎(chǔ)和條件,而系統(tǒng)論則是還原論的歸宿和終點，醫(yī)學(xué)的研究是一場由還原論到系統(tǒng)論、再實現(xiàn)還原論與系統(tǒng)論辨證統(tǒng)一的演化過程，兩者有機結(jié)合有助于循因醫(yī)學(xué)的發(fā)展[19]。

由此可見，這種研究思路無論在技術(shù)上還是哲學(xué)上均具有科學(xué)性、可行性，也有一些難點，但可以解決。在現(xiàn)有條件下，任何一個單位或個人均難以一己之力來完整實施循因醫(yī)學(xué)計劃，因此，需要借鑒人類基因組計劃的經(jīng)驗，多學(xué)科多單位通力合作，共同完成該計劃。

3 循因醫(yī)學(xué)未來發(fā)展展望

偱因醫(yī)學(xué)旨在揭示人體生命活動與理化過程的關(guān)系、人體各個細胞與人體活動的關(guān)系及電子、離子、原子、分子等的關(guān)系，以電子、離子、原子、分子等為材料人造細胞、組織、器官(會涉及倫理問題)，將來達到體外快速制造人體器官、組織并用于臨床以及在人體內(nèi)實現(xiàn)細胞、組織和器官再生；近階段可研究如何促進創(chuàng)傷與組織器官缺損生理性修復(fù)以及如何進行組織器官再生與功能重建，通過研究干細胞分化以及機體的正常組織創(chuàng)傷修復(fù)與再生等機制，尋找促進機體自我修復(fù)與再生，并最終達到構(gòu)建新的組織與器官以維持、修復(fù)、再生或改善損傷組織和器官功能之目的，促進再生醫(yī)學(xué)發(fā)展[20]?？梢源竽戭A(yù)見，細胞將成為診斷和治療的基本單位，即能診斷出哪些細胞發(fā)生哪些變化會導(dǎo)致疾病并對這些細胞予以治療，甚至對細胞實施“外科手術(shù)”；通過調(diào)節(jié)細胞活動來加速疾病痊愈；在微觀水平揭示個體化差異，制定個體化的治療方案；通過對細胞活動的調(diào)控來延年益壽。循證醫(yī)學(xué)已應(yīng)用于中醫(yī)藥研究多年，但有學(xué)者認為中醫(yī)與現(xiàn)代西方科學(xué)和西醫(yī)有根本區(qū)別，在一定程度上，循證醫(yī)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)和RCT的證據(jù)建立于一系列和中醫(yī)中心理論(如認識論、本體論)及實踐不相容的假設(shè)之上，循證醫(yī)學(xué)和RCT基于一個和中醫(yī)格格不入的理論骨架，他們僅是提出循證醫(yī)學(xué)不適于中醫(yī)藥研究卻不提供一個可行的替代品[21],循因醫(yī)學(xué)的提出，將有助于中醫(yī)藥研究方面，可以通過研究中醫(yī)藥干預(yù)措施與人體細胞活動的關(guān)系基礎(chǔ)上研究中醫(yī)藥作用與微觀粒子的一系列理化過程的關(guān)系，以揭示中醫(yī)藥的本質(zhì)。

由此可見，本文提出的循因醫(yī)學(xué)的研究思路無論從技術(shù)上還是從哲學(xué)方面出發(fā)都具有科學(xué)性、可行性，雖然存在著一些難點，但這些難點是可以解決的。由此可見，在醫(yī)學(xué)研究重視原理證據(jù)的趨勢下，循因醫(yī)學(xué)有著美好的發(fā)展前景。但此概念的提出僅是理論上的探討，需要長期的臨床實踐及各項研究成果的進一步總結(jié)與驗證。

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(本文編輯：趙躍翠)

Research Ideas for Mechanism Based Medicine

HEJun-yu.

DepartmentofDigestive,theAffiliatedHospitalofChengduUniversityofT.C.M，Chengdu610072,China

Modern medicine is facing a series of problems and contradictions.The changes of lifestyle and natural environment have caused a lot of new and re-emerging infectious diseases,which manifest as multi-system,multi-organ changes.Bio-psycho-social medical model can not solve all the contradictions and problems of modern medicine.An evidence is the cornerstone for evidence-based medicine,randomized controlled trials (RCT) are the main sources of evidences,but there exist a series of problems in RCTs.For example,there are few RCT-based evidences in some domains.Indeed,some "evidences" controlled and funded by some pharmaceutical companies are untrue or make unreasonable diagnoses legal,which have led to crises.Because of unreliable clinical evidences,the trend of appreciating "principle evidence" is growing in the field of medical research.In this context,there emerges a model of mechanism-based medicine which reveals the essential mechanisms of diseases,treatment methods and life.This article explores a research idea for mechanism-based medicine and its scientificity and feasibility,prospects its development.

Mechanism based medicine；Life sciences；Causality

610072四川省成都市，成都中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院消化科

R 195

A

10.3969/j.issn.1007-9572.2015.11.013

2014-09-20；

2014-12-20)

【編者按】 基于現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中仍存在一些無法解決的矛盾和問題，本文作者提出了“偱因醫(yī)學(xué)”的概念及其研究思路，并認為這種研究思路具有美好的發(fā)展前景。此種概念及思路是否具有一定的理論基礎(chǔ)？是否真的切實可行？是否標(biāo)志著出現(xiàn)了一種新的醫(yī)學(xué)研究模式？歡迎廣大讀者積極討論，并提出自己的見解，來信請發(fā)至zgqkyxbjb2@126.com，我刊將對其進行關(guān)注與報道。