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为解决罕见儿科疾病诊疗难题,Murdoch 儿童研究所的研究人员开展 IPCHiP 研究,提升诊断和治疗水平,意义重大。
一、研究背景:罕见儿科疾病诊疗困境亟待突破
在医学的广袤领域中,罕见儿科疾病一直是一块难啃的 “硬骨头”。罕见疾病,这个特殊的群体,虽然单个疾病的发病率低,影响的人数可能不足两千分之一,但 “蚁多咬死象”,它们加起来可不少,全球估计有超 1 万种罕见疾病,约 10% 的人口都受其影响。而且,这些疾病大多在儿童时期就开始 “捣乱”,很多还很严重、复杂,甚至会威胁生命,大约三分之一患罕见病的儿童活不过 5 岁,给无数家庭带来了沉重的心理和经济负担。从社会层面看,罕见病还拉高了医疗成本,在美国,每年治疗罕见病的花费超万亿美元。
在诊断方面,虽然现在基因组技术进步很大,像外显子组测序(ES)和基因组测序(GS)这些先进技术已经出现,在一些高收入国家也开始用于临床,让罕见病的诊断率有所提高。但是,诊断之路依旧坎坷。一方面,基因检测的可及性在不同国家、不同地区差异巨大,资源匮乏的国家很难开展,就算在资源充足的国家,也存在支付方覆盖不足、医疗服务不足地区和少数族裔难以获得检测机会等问题。另一方面,即便能做基因检测,也只有不到 50% 的疑似罕见遗传病儿童能得到准确诊断,因为有很多不确定意义的变异(VUS)难以判断,新的致病基因也有待发现,信息分析策略、诊断技术和疾病模型也都需要进一步完善。
治疗上,尽管靶向治疗取得了一些进展,比如脊髓性肌萎缩症、镰状细胞病等都有了基因治疗的成功案例,但大多数罕见病患儿还是无法享受精准医疗的成果。因为这些疾病患者数量少,商业开发动力不足。而且,要开发出有效的精准治疗方法,得先深入了解疾病的病理机制、表型和自然史,可现在这方面的知识还很欠缺,临床试验也面临着诸多挑战,比如传统的随机对照试验在罕见病研究中往往效率低下或难以实施。
二、研究团队与研究开展:国际合作开启新征程
为了攻克这些难题,来自全球的科研力量汇聚在一起。由波士顿儿童医院、伦敦大学学院大奥蒙德街儿童健康研究所和大奥蒙德街医院、墨尔本默多克儿童研究所(Murdoch Children’s Research Institute)及皇家儿童医院和墨尔本大学儿科系、多伦多病童医院(The Hospital for Sick Children)这四个顶尖儿科机构组成的国际精准儿童健康合作计划(International Precision Child Health Partnership,IPCHiP)于 2020 年成立。
IPCHiP 的研究人员肩负使命,致力于推进精准儿童健康领域的发展。他们深知,单打独斗难以在罕见儿科疾病诊疗上取得重大突破,只有通过国际合作,整合各方资源和专业知识,才能加速基因组发现并转化为临床应用,为孩子们带来希望。
三、研究技术方法:多技术协同助力研究前行
在研究过程中,IPCHiP 采用了多种关键技术方法。基因测序技术是重中之重,尤其是快速三重基因组测序(rGS),能在短时间内获取患儿的基因信息,为诊断和治疗争取宝贵时间。在数据处理和分析方面,运用生物信息学技术对大量的基因数据进行解读和分析,挖掘其中潜在的致病基因和变异信息。同时,建立多中心队列研究,收集不同地区患儿的临床和基因数据,扩大样本量,提高研究结果的可靠性。此外,还积极探索联邦数据共享模式,保障数据安全的同时,促进国际间的数据交流与合作。
四、研究结果:多项成果带来诊疗新希望
- Gene - STEPS 研究成果显著:IPCHiP 的首个旗舰项目 Gene - STEPS(Shortening Time of Evaluation in Paediatric Epilepsy Services)聚焦于婴儿新发癫痫。研究人员对澳大利亚、加拿大、英国和美国的婴儿开展研究,让这些婴儿接受 rGS 检测,检测结果能在 3 周内得出。结果令人振奋,第一年的研究就显示出高诊断率,43% 的癫痫婴儿得到了基因诊断,而且诊断结果对临床护理有很大帮助,98% 的诊断结果为临床护理提供了指导,比如 56% 的结果能指导治疗选择,86% 能帮助判断预后,还有 23% 的 “阴性” 结果也影响了治疗决策。目前,研究人员还在持续跟进,关注早期病因诊断对癫痫发作和发育结局的长期影响,以及 rGS 的成本效益和家庭接受度。
- 数据共享模式探索取得进展:数据共享是 IPCHiP 的重要工作之一。研究人员计划利用 Gene - STEPS 产生的数据试点建立联邦数据网络,采用 “数据访问” 的联邦数据共享模式,让数据留在本地机构,保护个人信息安全的同时,促进国际间的合作研究。他们还在与国际伙伴合作,共同开发治理和基础设施,确保数据共享的规范化和可持续性。
- 精准诊疗理念逐步推进:IPCHiP 强调精准诊断和治疗的重要性。在诊断方面,通过多技术结合,提高对罕见病的诊断准确率;在治疗上,根据不同疾病的基因和病理机制,探索针对性的治疗方法,比如基于基因的治疗、基于通路的治疗等。同时,注重临床和基础研究的结合,深入了解基因型 - 疾病机制 - 表型之间的关系,为精准治疗提供坚实的理论基础。
五、研究结论与讨论:未来可期但挑战仍存
IPCHiP 的一系列研究成果为罕见儿科疾病的诊疗带来了新的方向和希望。通过国际合作和多技术协同,在提高诊断率、优化治疗方案、促进数据共享等方面都取得了显著进展。这些成果不仅能直接造福患病儿童,改善他们的生活质量和健康状况,还为全球精准儿童健康领域提供了宝贵的经验和模式。
然而,研究人员也清醒地认识到,前方的道路依然充满挑战。在数据共享方面,虽然联邦模式有很大潜力,但在实际操作中还需要解决很多技术和法律问题。在精准治疗的推广上,不同国家和地区的医疗资源和政策差异很大,如何确保精准诊疗的可及性和公平性是亟待解决的问题。此外,目前的医疗和科研体系还存在一些限制,需要进行系统性的改革和完善,以适应精准医学发展的需求。
总体而言,IPCHiP 的研究成果为罕见儿科疾病诊疗打开了新的大门,虽然挑战重重,但只要国际合作持续推进,科研人员不断探索创新,未来定能为更多罕见病患儿带来健康的曙光,推动全球精准儿童健康事业不断向前发展。