目錄精準醫(yī)療技術(shù) 1 預測醫(yī)療未來的工具 8 31 第二部分 38將數(shù)據(jù)應(yīng)用于疾病診療 38 39 4第6章 62 第三部分 6建立更精準的醫(yī)療模型 6 67第10章 第11章 第12章 移動應(yīng)用程序的前 108未來世界的醫(yī)療圖景 第13章 第14章 第15章 第16章 X………前言來，他每天從火車站走路到辦公室，后來他發(fā)現(xiàn)自己走路越來越吃力，偶爾還會流鼻血，所以他去看了醫(yī)生。結(jié)果，他被診斷出患有一種罕見的血液病——瓦爾登斯特倫巨球蛋白血癥，他的生活從此發(fā)生了翻天覆地的變化。這種病在那時是不治之癥(現(xiàn)在也一樣),沒有經(jīng)過美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準的治療方法，一經(jīng)確診，患者預計只有5~7年的生存期。為了延長壽命，杰克接受了一次又一次的臨床試驗。前3次試驗都失敗了，而他在第4次試驗中服用的一種藥物產(chǎn)生了作用。多年來，這種藥物一直在抑制他的事”來說，他是一名追蹤者。杰克堅持每周進行血液檢測，并記錄了一系列生物標志物數(shù)據(jù)，如紅細胞比容、免疫球蛋白值等。他希望在這些數(shù)據(jù)中找到答案，甚至在醫(yī)生還未確認檢測結(jié)果之前，他就想知道自己當前的治療是否起效了。從一位醫(yī)生到另一位醫(yī)生，從一項試驗到另一項試驗，他將這個過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)全部保1Excel電子表格中。他希望能從這些關(guān)于他身體的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)有價值的新信息，從前背助自己活下去。Medium(OneZero,May22,2雖然像杰克這樣勤奮且有主動性的患者很少見但他并不是唯一一個。75歲的機械工程師嘗試優(yōu)化自己的左旋多巴劑量。戴維狀鮑姆(DavidFajgenbaum)博士患有卡斯爾曼病(一種罕見的淋巴結(jié)病),他使區(qū)的血液樣本和相關(guān)軟件，為這種病找到了一個新的可能的生物學解釋，然后嘗試以前從未應(yīng)用于治療該疾病的藥物，這讓他的病情在過去的6年中得到了緩解。莊球數(shù)以百萬計的人，無論生病或健康，佩戴著健康追蹤器或攜帶著能追蹤大量健康數(shù)話的智能手機，這些設(shè)備收集到的數(shù)據(jù)的精細度是我們幾年想象一下，有這樣一個世界】我們把這些數(shù)據(jù)收集起來并進行分析，然后將其與我們一生中收集的所有醫(yī)療記錄相結(jié)合，形成一些有價值的東西，這些東西能幫助我們延長壽命，提高生活質(zhì)量，甚至有助于改變疾病流行的走勢。想象一下，像杰克這樣的患者不需要在Excel電子表格中記錄自己的身體狀況，因為已經(jīng)有系統(tǒng)和設(shè)備為他承擔這項工作了。如果他在做這些事情的時候，能利用之前科學家、醫(yī)生和患者的所有研究數(shù)據(jù)或?qū)嶋H經(jīng)驗，獲得最有效的治療方法、最關(guān)鍵的生活習慣以及他為戰(zhàn)勝疾病和改善健康狀況所需的最重要的信息，那將會多么美好。再想象這樣一個世界：無論是我們用傳統(tǒng)醫(yī)學測量方法追蹤到的數(shù)據(jù)點，還是我們今天尚未認識到或還沒有完全認識到的行為模式及異常分子，如我們的睡眠、認知、飲食或與環(huán)境相關(guān)的因素等。一旦我們從中檢測到某些有用的東西，我們都會被提示采取行動，使用相關(guān)醫(yī)療設(shè)備或服用相關(guān)藥物，或者改變我們生活方式中的某些方面，那將會多么便捷。目前，我們只能被動等待儀器掃描顯示出腫瘤體積增大或等到血液濃度上升到能被較簡單的醫(yī)學測試檢測到的水平，才能采取下一步行動。但是想象一下，無論你是在與疾病做斗爭，還是只是試圖保持健康、高質(zhì)量的生活方式，如果我們能更早地獲得實時的、經(jīng)過人群測試的、科學有效的、有意義的、可操作的建議，是否意味著更好的結(jié)果?這就是未來幕后的算法將產(chǎn)生(實際上已經(jīng)產(chǎn)生了)的作用，也是本書英文書前列，因為他知道，這些數(shù)據(jù)和他對數(shù)據(jù)的仔細追蹤很重要。他的工程師思維告訴他，這些數(shù)據(jù)是解鎖延長壽命的數(shù)字鑰匙，并確保他能在合適的時間得到合理的治療。目前，世界上絕大多數(shù)人可能還沒有完全準備好使用這些數(shù)據(jù)，但杰克無疑是一個先驅(qū)，他意識到許多因素與他的診斷和治療有關(guān)，如從他的行為模式(如他走路時有多累)到其他看似不重要的醫(yī)療事件(如流鼻血)。他明白，比起僅依從標準醫(yī)療護理，更主動、更杰克于2017年年底去世，此時距離他最初被診斷出患瓦爾登斯特倫巨球蛋白血癥已經(jīng)過去了10年。他在生命的最后幾年中，成了一名演講者、研究倡導者，鼓勵更多的患者參與臨床試驗，并推動生命科學行業(yè)、一線治療醫(yī)生和最終接受護理的患者之間開展更好的合作。他知道，為了實現(xiàn)我所描述的醫(yī)療未來圖景，以及為了雙實現(xiàn)這一切可能的商業(yè)模我們正朝著精準醫(yī)療的未來奔跑——在合適的時間為令古的患者提供合適的治療。我們在很多領(lǐng)域都取得了進展，如一些生命科學公司正任開發(fā)治療癌癥的細胞療法、監(jiān)測糖尿病的人工胰腺設(shè)備系統(tǒng)、幫助對抗神經(jīng)系統(tǒng)變性將病和優(yōu)化營養(yǎng)的應(yīng)用程序，以及可以追蹤從心臟病到生育能力的各種可穿戴設(shè)備。一些技術(shù)公司正在創(chuàng)建篩選癌癥治療方法的算法。一些醫(yī)院正在利用決策支持系統(tǒng)來費力醫(yī)生和患者評估治療方案。但由于這幅圖景錯綜復雜，因此我們所追求的很多東西仍是大解之謎。我們像杰克一樣，直覺地感受到答案就在那里，而且我們正在收集越來越多的數(shù)據(jù)，開發(fā)分析方法，以填補我們知識的空白使未知之謎逐漸露出真容。我們所需的數(shù)據(jù)存在于很多地方：從我們的智能手機到醫(yī)階的醫(yī)療記錄，再到美國FDA用于批準藥物和設(shè)備的臨床試驗數(shù)據(jù)。雖然它們并不總是外升有條、有統(tǒng)一的標準或易于使用，但它們確實存在。而且，這是有史以來我們第一次整理它們，使它們易于訪問，也是我們第一次學習如何分析它們，并每天從中發(fā)現(xiàn)新的價值或新的應(yīng)用。這一切的關(guān)鍵在于幕后的算法，即如何將所有這些輸入內(nèi)容和所有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可操作的信息。精準醫(yī)療的理念將影響我們每個人，它們會以前所未有的準確性預測出每一種影響或可能影響我們生活的疾病，并為我們提供關(guān)于這些疾病現(xiàn)有的和未來可能研發(fā)出的治療方聰明且見多識廣的患者在生病時，會尋找專家，也就是精通他們所患疾病的醫(yī)生，這些醫(yī)生擁有豐富的知識和經(jīng)驗。這樣的患者會組建治療團隊，希望團隊中的某位專家能通過直覺，結(jié)合他們的疾病特點及當前可用或可能適用于他們病情的治療方法，或許再加上一點運氣，將他們引向最佳治療之路。精準醫(yī)療手段將把這種直覺轉(zhuǎn)化為可靠的數(shù)字化見解，并將這些見解從主要醫(yī)療中心和頂級生命科學公司傳遞給世界各地的所有患者。我們正處于生物和技術(shù)革命的交叉點，健康和醫(yī)療的數(shù)字化正成為現(xiàn)實。下一個突破性的治療方法，或?qū)⒅旅膊∞D(zhuǎn)變?yōu)槁圆〉闹委煼椒?，將由計算機、算法與患者、醫(yī)生、科如果你是一名生命科學行業(yè)的高管，你很快可能不僅會啟動臨床試驗來研發(fā)你的下一代藥物或設(shè)備，而且會利用前所未有的數(shù)據(jù)集，來確保你正在研發(fā)的產(chǎn)品能最大限度地幫助患者，并提高你的利潤。如果你是醫(yī)療服務(wù)提供者，你將不再僅僅依賴已被廣泛應(yīng)用的護理標準來為每位患者尋找最佳治療方法。如果你是一名患者，你將比以往任何時候都能更深入地了解自己的健康狀況，無論是現(xiàn)在還是將來。在接下來的章節(jié)中，我將深入探討由數(shù)據(jù)和分析驅(qū)動的精準醫(yī)療世界，從個體患者層面一在第一部分中，我將為你鋪墊并解釋精準醫(yī)療和數(shù)據(jù)分析的圖景，看看我們是如何獲得今天的成就的。我還將分享一個基本認知，讓你了解醫(yī)療數(shù)據(jù)和患者方程式的基礎(chǔ)知識，再看看在現(xiàn)有的各種數(shù)據(jù)流中，哪些數(shù)據(jù)流可能最有應(yīng)用前景，以及研究發(fā)現(xiàn)的各種變量之間令人驚訝的關(guān)聯(lián)。我還將帶你用批判的眼光看待一些目前備受關(guān)注的醫(yī)療設(shè)備(包括可穿戴設(shè)備)、應(yīng)用程序和治療方法，以幫助你更好地分辨只是看起來酷炫的應(yīng)用和真正有意義的應(yīng)用，后者將有可能在全新的層面上影響患者和消費者。在第二部分中，我將為你介紹一些個人和公司，他們已經(jīng)在數(shù)據(jù)和分析來解決一系列疾病方面取得了進展，從急危重癥(如細菌感染、敗血源慢性病(如哮喘、糖尿病),從相對簡單、獨立的個體健康問題(如不孕不有更復雜的疾病(如癌癥、罕見病),再到人口層面的問題(如預測流感)。這些東外將揭示出眾多存在的可能性，以及精準醫(yī)療如何在如此多的層面上產(chǎn)生影響。在第三部分中，我將談?wù)撊绾问占瘍?yōu)質(zhì)數(shù)據(jù)，以及如何用這些數(shù)據(jù)指導實際行動。從輸入到輸出，也就是從確保我們從高質(zhì)量、要分析且可操作的數(shù)據(jù)開始進行數(shù)據(jù)分析或應(yīng)用，以避免各種運算系統(tǒng)中出現(xiàn)“廢進廢出，到以患者真正可受益的形式呈現(xiàn)有用且可操作的見解，我將解釋生命科學行k役發(fā)生的變革，以及醫(yī)學需要如何做出改變以充分利用這些新興觀點。我還將談?wù)摬粩嘧冭恋呐R床試驗進程——研究人員會為患者提供儀器，創(chuàng)建更智能的研究項目，這延項國不斷得到調(diào)整和優(yōu)化，并從收集的每一條數(shù)據(jù)中獲得足夠多的證據(jù)……這些努力反過來會為投資公司和政府帶來更多的回報，并更快地為等待治療的患者提供新的治了方法。此外，我還將介紹一些疾病管理平臺。這些平臺可以將信息輸送到目標患者和護理者手中，同時創(chuàng)建良性循環(huán)，當我們預防和治療各種疾病時，它們會不斷產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)和見解。在第四部分中，我將探討如何整合以上這些元素，實現(xiàn)真正的全球變革。除了醫(yī)療實踐和個體患者的健康，我們還需要改變報銷模式，創(chuàng)建更協(xié)調(diào)一致的激勵機制和真正的合作，以產(chǎn)生巨大的全球影響。為了實現(xiàn)全人類健康狀況的大幅改善，我們需要進行以下兩方面的共同努力：醫(yī)療保健業(yè)務(wù)模型的演進，以及對整個護理過程中每個參與者需求的關(guān)注，包括患者、醫(yī)生、付款方、研究人員和監(jiān)管機構(gòu)。最后，我會分享我對即將到來的由數(shù)據(jù)驅(qū)動的未來的真切希望，深入討論如何為醫(yī)療保健行業(yè)創(chuàng)造一個光明的未來，同時為患者帶來更多的好處，這兩者都是我們觸手可及的。在生物和技術(shù)革命的交叉點上，我們有機會既能為患者創(chuàng)造價值，為他們創(chuàng)造更健康、更愉快的生活，又能為整個醫(yī)療行業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟價值，因為精準醫(yī)療正在逐步改變治療方法的研發(fā)、提供和應(yīng)用的方式。寫作本書是基于我在生命科學行業(yè)20多年的實踐經(jīng)驗和領(lǐng)導力，以及我對數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)驅(qū)動的醫(yī)學的熱情。我是Medidata公司的聯(lián)合創(chuàng)始人兼聯(lián)合首席執(zhí)行官。我在1999年參與創(chuàng)建了這家公司，在為全球臨床研究、藥物研發(fā)和醫(yī)療設(shè)備公司提供技術(shù)和分析方面，公司一直處于世界領(lǐng)先地位。在2019年被法國工業(yè)設(shè)計軟件制造商達索系統(tǒng)公司下來，我們將繼續(xù)與全球超過1500家藥物制造商和生命科學公司合作，幫助他們研發(fā)并推本書是在我每天與公司高管進行對話的基礎(chǔ)上構(gòu)建的，我們的對話涉及以下問題：如何使用最新的設(shè)備，以便提升臨床試驗的水平；如何應(yīng)對來自美國FDA不斷變化的指導信息和復雜的法規(guī)；如何為醫(yī)生提供工具，以改善他們治療患者的效果；如何以更低的成本、更快的速度來發(fā)現(xiàn)、測試和營銷新的突破性藥物；以及如何在不斷變化的世界中保持醫(yī)學的我在世界各地演講，開始之前都會用到一個小技巧——我會詢問觀眾，他們中有多少人身上戴著與醫(yī)療相關(guān)的設(shè)備，這些設(shè)備可以幫助他們或他們的醫(yī)生管理疾病。觀眾以為我指的是胰島素泵或心電監(jiān)護儀之類的設(shè)備，所以舉手的人并不多。然后，我會問他們，有多少人有智能手機?因為這就是我想強調(diào)的關(guān)鍵，至少在觀眾開始對未來了解得更加深入之前是這樣的。實際上，我們都隨身帶著能改善醫(yī)療前景的強大設(shè)備，智能手機就是典型的例子，這些設(shè)備及其產(chǎn)生的數(shù)據(jù)正在徹底改變醫(yī)療保健行業(yè)了解精準醫(yī)療模式對整個醫(yī)療行業(yè)的每個人都至關(guān)重賣對生命科學行業(yè)的高管和研究人員來說，他們需要理解如何創(chuàng)建、測試、部署和營銷數(shù)字療法，以及理解技術(shù)如何幫助他們更快、更高效地迭代和提供新的治療方法。對醫(yī)生和其他醫(yī)療服務(wù)提供者來說，他心望了解新的工具集如何幫助他們?yōu)榛颊咛峁└鼘︶t(yī)院高管和其他醫(yī)療服務(wù)機構(gòu)的作人員來說，他們在尋找新的方法，幫助他們以更低的成本實現(xiàn)更大的影響，并為團帶來突破性的進展。對生物技術(shù)企業(yè)家和技術(shù)光驅(qū)來說，他們希望創(chuàng)造新一代藥物和設(shè)備，并需要了解數(shù)據(jù)和后臺算法如何幫助我們以前所未有的方式了解疾病。對保險公司來說，他們希望了解數(shù)據(jù)如何促成新的支付方式和報銷模式，并找到新的、性價比高的投保方案來改善投保人的健康，提高保險公司的利潤。對監(jiān)管者和政策制定者來說，他們需要了解醫(yī)療保健領(lǐng)域非營利組織的發(fā)展可能對公共衛(wèi)生產(chǎn)生的影響，包括如何更智能、更高效地進行醫(yī)療保健支出。對患者權(quán)益維護者、非營利組織、學術(shù)人員和研究人員來說，他們需要關(guān)注疾病管理的新進展，以及數(shù)據(jù)如何影響未來的治療方法和診療手段。對關(guān)注生物技術(shù)領(lǐng)域的讀者來說，他們可能想知道，蘋果、谷歌、亞馬遜等科技巨頭是如何進入醫(yī)療保健市場，以及如何從各個方面顛覆這個行業(yè)的。對患者來說，他們想要了解科技如何讓他們對自己的病情和治療擁有更多掌控權(quán)，并允許他們與醫(yī)生合作，利用新藥物和突破性生物技術(shù)改善健康、延長壽命。而在新冠病毒感染疫情期間，我意識到本書中的觀點變得越來越重要。精準醫(yī)療可以為我們在生命科學中所做的一切提供信息，隨著我們邁向上文所描述的未來圖景，我們將更加依賴它。我在本書最后一章中談到了新冠病毒感染疫情，討論了精準醫(yī)療在流行病的背景下是如何發(fā)揮作用的，以及世界將如何、應(yīng)該如何、會如何前進。隨著我們不斷完善諸多疾病的數(shù)學模型，變革性的影響將會真正產(chǎn)生。我們將能更準確地預測患者可能出現(xiàn)哪些狀況，并進行更智能的干預，研發(fā)更智能的藥物，制造更智能的設(shè)備。我們的最終目標不僅是讓患者活得更久，而且要讓他們在活得更久的同時，過上質(zhì)量更高的生活，盡量避免不良的檢驗結(jié)果，并確保他們獲得更高效、更有性價比的治療方走在醫(yī)療保健領(lǐng)域的前沿并取得領(lǐng)先地位，會帶來巨大的商業(yè)優(yōu)勢，這使我們能更快、更準確地迭代和提供新的治療方法，并且在堅持傳統(tǒng)治療醫(yī)學原則的同時，能有效地應(yīng)用新技術(shù)。在醫(yī)療保健領(lǐng)域?qū)ふ液蛻?yīng)用下一個偉大的數(shù)字技術(shù)，是我們所有人面臨的最大挑第1章在我們治愈壞血病之前基因并不是決定命運的全部因素我們對一個人了解多少呢?如果你穿越到古希臘時期，問希波克拉底這個問題，他可能回答得很簡單：這個人體溫是高還是低，體型是高大還是矮小，是活著還是死亡。但是，如果今天你問一位醫(yī)生，他給出的答案就會復雜得多。如今有數(shù)千種醫(yī)學檢測手段，可以對一個人進行從內(nèi)到外的全面檢測，如血液化驗、尿液分析、X射線、多普勒檢查等。我們可以使用各種系統(tǒng)，以及埃波克拉底(Epocrates)這類強大的醫(yī)學參考應(yīng)用程序，在線追蹤檢驗結(jié)果。我們還可以進行基因組測序，也可以追蹤一個人一天走了多少步。將對一個人的所有觀察信息進行分類十分重要，因為我們需要把它們當作解決患者問題的參考數(shù)據(jù)。無論是在古代還是在現(xiàn)代，這些觀察信息都有不同程度的可信度和準確性。例如，醫(yī)生對患者的行為和情緒的觀察已有數(shù)百年的歷史，現(xiàn).我們可以利用電子設(shè)備對這些要素進行監(jiān)測。這種方式既便捷又可靠，避免了人又觀察的偏倚和耐力限制。當然了，希波克拉底也能計算一個人一天所走的步數(shù)，但是予的結(jié)果一定無法與現(xiàn)代運動分類的第一步來自多數(shù)人在高中生物課上學到的知識區(qū)分基因型和表型。在19世紀生物學家孟德爾利用豌豆的外貌特征進行實驗之前人類對遺傳學幾乎一無所知。直到大約70究，揭示了基因信息是如何被儲存和傳爆麻代的。由此，我們才開始理解遺傳的機制。不過，雖然基因組在決定我們的健康狀起著極其重要的作用，但它只是整個研究的起相對而言，表型則包含了所友不在于DNA編碼中的人的可觀察特性。一個人所有的特性以及他在世界中存在的方式都屬于表型的范疇，如頭發(fā)的顏色、瞳孔的顏色、身高、體重等。對表型的觀察甚至在希波克拉底時代之前就已經(jīng)開始了。比如，古代的醫(yī)生只需要用手觸摸就能判斷一個人是否發(fā)熱。對于這種情況，我們應(yīng)該稱是“醫(yī)生”,因為在醫(yī)學被定義為一個結(jié)構(gòu)化學科之前，人療發(fā)熱了。這種觀察方式至今仍在使用。比如，父母通過觸摸孩子來判斷他們是否發(fā)熱，這類觀察無疑屬于針對表型的范疇，而我們的思維活動(認知),以及它們?nèi)绾伪憩F(xiàn)在我們的日常行隨著時間的推移，測量表型的精確度不斷提高。最初，人們通過觸摸來檢查人體是否發(fā)(體溫過低以至于無法正常進行生理活動),我們就得到了4種可能的測量結(jié)果。懂計算從納米到兆米我們可以從尺度在納米水平的DNA開始觀察。當基因處設(shè)后狀態(tài)時(引發(fā)一系列可觀察表型反應(yīng)的第一步),它們會被轉(zhuǎn)錄成RNA。這個過程(處于納米水平。最終，這些分子生理基因型表型Anatomy,"Anatomy&Cel接下來是厘米水平的器官。如果我們研究一下歷史上表型的測量方式，就會發(fā)現(xiàn)，對數(shù)代人來說，器官都是可觀察到的最低水平。據(jù)說，公元前300年左右的希臘解剖學家赫洛菲勒斯(Herophilus)是第一個進行系統(tǒng)解剖并逐步理解人體的人。他對心血管系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)等進行了詳細的描述。有些令人尷尬的是，2000多年后的今天，赫洛菲勒斯的成果仍在很大程度上決定著我們對醫(yī)學專業(yè)的劃分。醫(yī)生要進行腦、心臟、肝臟等身體器官方面的專門研究并接受專業(yè)訓練，也就是說，醫(yī)學中的學科研究基本上仍然是以器官為基礎(chǔ)的。如今，隨著具有影響力的觀察和醫(yī)療干預發(fā)生在更小尺度的層面上，更小尺度層面專業(yè)化的必要性變得顯而易見。當然，這并不是說某一個尺度比其他尺度更重要。毫無疑問，大腦及其復雜性完全值得我們針對其單獨進行研究。但是，當我們觀察癌癥，以及納米水平和微米水平的相互作用如何決定哪種治療方式對不同的患者最有益時，分子、生物通路以及使我們能認識到癌癥并非一種疾病而是多種疾病的專業(yè)化，都將變得至關(guān)重要。的研究主管，以及Medidata公司的科學顧問。他告訴過我，進化是藥物研發(fā)者的盟友。他的意思是，一旦身體中的分子機制通過進化過程表現(xiàn)出來，它們就會一次又一次地被重復使用。它們會在不同類型的細胞和不同的器官中執(zhí)行相同的功能，有時還會執(zhí)行不同的功能。這是生命科學家應(yīng)該牢記的一點。這也意味著，一種對治療特定疾病特別有用的藥物，可能在其他疾病的治療中發(fā)揮其他作用。試想一下，如果你沒有任何工具，但你想要擰緊某款水箱的某個螺栓，你會怎么做呢?這聽上去略顯荒誕卻相當有啟發(fā)性——你最終會設(shè)傘個能完成這項任務(wù)的工具，這就像研發(fā)一種藥物來治療某個器官中的某種特定癌癥根據(jù)螺栓的大小，你所創(chuàng)造的工具也能夠擰緊(和松動)許多其他款型冰箱上的螺栓，縣至能用在其他許多物品上。同樣，如果一種針對特定癌癥的治療方法能在某個病例中起作用，那么它也有可能用于治療其他類我們再將測量的尺度擴大到身體的大也就是以米為單位。此時我們會發(fā)現(xiàn)，自人類誕生以來，人類能察覺的大部分事物道都存在：人類的情緒可以被觀察，人類的認知可以被測試，人類的行動可以被追宗然而，從前這些表型都不能像現(xiàn)在這樣被真正精確地測量。如果我們再擴大測量的興度，不僅計算我們每天所走的步數(shù)，而且觀察我們的認知如何驅(qū)動我們的行為，如去哪里、做什么,那么我們就會進入以千米為單位的尺度。有時，這個尺度甚至可以達到數(shù)百干米或數(shù)千千米。當我們再次擴大測量的尺度時，我們的思考或行為有時可能會影響整個社會、整個國家，乃至整個世界。JoelDudley,ConferenceTalkatMedidataNEXTEve我們應(yīng)該對這些不同層次的觀察、不同的測量尺度保持開放的態(tài)度。我們需要看到比現(xiàn)代醫(yī)學經(jīng)常關(guān)注的基于器官的分類更小和更大的東西。西奈山健康系統(tǒng)(MountSinaiHealthSystem)精準醫(yī)療執(zhí)行副總裁兼西奈山伊坎醫(yī)學院(JoelDudley),在2016年Medidata的一次活動中談到了這一點。他解釋道，人類是一個復雜的適應(yīng)性系統(tǒng)，我們不能僅通過察看局部來理解整個人。達德利說，根據(jù)癥狀和解剖結(jié)構(gòu)來組織研究，就像通過陰影了解世界一樣，是不正確的。我們必須利用數(shù)據(jù)重新定義我們對人類疾病的理解，這是至關(guān)重要的。比如，我們需要清晰地看到腦部疾病和皮膚病之間的交集。達德利堅定地認為，我們對身體系統(tǒng)之間的關(guān)系，以及由此對疾病之間的關(guān)系所做的假設(shè)，都已過時且不正確。他說，我們甚至還沒有真正開始定義到底什么是健康。今天，健康被粗略地定義為沒有疾病。而事實上，健康的PaulFalkowski,"LeeuwenhoFatherofMicrobiology.,"Discovermagazine,June2015.如果我們思考自赫洛菲勒斯以來的醫(yī)學歷程，會發(fā)現(xiàn)，實際上僅在幾百年前，人類才開始在細胞層面上看待事物，這要歸功于顯微鏡的發(fā)明以及對人體內(nèi)微小構(gòu)造的發(fā)現(xiàn)。在安東細胞理論的發(fā)展(讓人們意識到身體中的一切都是由細胞構(gòu)成的)之間，臨床試驗開始出現(xiàn)。單從那時起，人類才真正開始構(gòu)建關(guān)于身體是如何工作的客觀知識。壞血病療法的啟示History,"M,AuguJeremyH.Baron,"Sailors'ScurvyBeforeandAfterJamesLipAReassessment,"NutritionReviews67,no.6(2009):315-332.MichaelBartholomew,"JamesLind'sTreatiseoftheS753Journal78,no.925(Novembe病(在1740年的一次航行中，1900名水手中有534的人死于該病)后，決定嘗試6種治療方案。他為6對病重的水手配制了不同的“藥物》—醋、蘋果酒、芥末和大蒜、海水、硫酸，而給另一對水手提供了兩個橙子彩◆眾檸檬。最終，在這些水手中，只有食用橙子或檸檬的水手恢復了健康。林德人他的發(fā)現(xiàn)，這被認為是歷史上第一次有記錄的臨床對照試驗，也同樣經(jīng)受了時間的然而有趣的是，林德誤解了自己的試驗結(jié)果，他認為壞血病沒有任何治療方法，問題出在環(huán)境和飲食上。又過了50年，給水手們常備柑橘類水果，才真正消除了海上血病的問題，至少在有正常的水果供應(yīng)時是這樣的。零假設(shè)，進行統(tǒng)計檢驗付領(lǐng)先建立的假設(shè)?！幷咦⑵潢P(guān)聯(lián)性在于，正如我們一直以來在不斷了解更多關(guān)于人體的知識一樣，我們也一直在學習如何測試我們對人體的假設(shè)，如何開發(fā)有效的治療方法，以及如何進行優(yōu)質(zhì)的科學研究。林德開始時的假設(shè)是零假設(shè)：假設(shè)他給水手們的任何東西都不會改變他們的病情。而他的試驗結(jié)果證明他的零假設(shè)是錯誤的。這是設(shè)計良好科學實驗的最基本原則，也是我們今天在處理精準醫(yī)療相關(guān)問題時必須做的。零假設(shè)告訴我們，開始時要假設(shè)我們所測試的內(nèi)容沒有統(tǒng)計學意義。我們需要設(shè)立如下假設(shè)：取多個觀察結(jié)果，包括基因型和不同分辨率的表型，然后將它們結(jié)合起來預測疾病的發(fā)生、開發(fā)有效的治療方法和任何有用的預防措施，并不會給我們提供額外有價值的信息。最后，就像林德一樣，我們需要證明這個零假設(shè)是錯誤的。這樣，我們就可以證明患者方程式的實用性，并確認它們在未來醫(yī)學中的價值。在本章和后面的章節(jié)中，我會討論所有可能的新的數(shù)據(jù)來源、所有我們一直忽視的各種零碎信息，以便將它們納入我們一直試圖進行的高質(zhì)量科學研究中。當然我們并不是有意忽視它們的，而是因為我們根本無法衡量它們，至少無法持續(xù)或嚴謹?shù)睾饬克鼈儭Ｈ缓?，從零假設(shè)開始，我們的任務(wù)是找出那些真正具有附加價值的因素。我們需要確定可測量的新表型，以及它們能與傳統(tǒng)表型和基因型測量產(chǎn)生何種組合，這將切實地有益于我們對疾病自林德時代以來，人類對人體的認知已經(jīng)有了長足的進步，但仍然需要指出的是，我們的臨床試驗方法基本上沒有發(fā)生太大的變化。過去沒有完善的基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)連接和足夠的信息，可以讓我們以不同的方式思考研究方法，而現(xiàn)在我們已經(jīng)具備了這些條件。我們可以從更多維度深入地了解人體，奧秘就在于找出這些維度中哪些是真正重要的，以及它們的重要性體現(xiàn)在哪里。但是在這之前，讓我們先回顧一下歷史……基因型的局限性1953年，沃森和克里克發(fā)現(xiàn)了DNA的結(jié)構(gòu)，開啟了現(xiàn)代遺傳學的新紀元。這是一個重大發(fā)現(xiàn)，它將提高我們預測和治療大量疾病的能力。在我看來，我們常常錯誤地認為，基因型是我們能獲得的一個人最重要的信息。20多年前，當人類基因組測序看起來可以開始大規(guī)模地處理任務(wù)時，人們輕率地認為，人們將能理解并治愈所有疾病了。人們認為，所有GATTACA,"ScienceFictionStudies#81,Volne27因則任由其自然發(fā)展。完美人是特權(quán)階瑕疵人被邊緣化，被剝奪機會，無法進入最好的學校和獲得最好的工作崗位，幾產(chǎn)灰有方面都被認為是劣等的。然而在電影的結(jié)尾，如同許多好萊塢電影的結(jié)局一樣收庇人證明了自己才是更優(yōu)秀的人……但這不僅僅是一個好萊塢式結(jié)局，也非常真實地說明了基因只能帶人走這么遠。電影中主人公的驅(qū)動力——他的認知及其引導的行が在主人公的一生中證明了他成為宇航員的能力遠比他出生時的DNA組成更為重要人毫無疑問，基因型對我們身體的正常運行和整體健康非常重要。實際上，它是關(guān)于作為生物體的我們最重要的單一信息來源，也幾乎是我們構(gòu)成從分子生物學到行為學所有方面的主要基礎(chǔ)(盡管不是唯一的)。DNA序列中的單一變異可能會導致泰-薩克斯病等致命遺傳病，而點突變可能會導致癌癥。然而，如果我們從數(shù)學的角度看待我們對基因型與表型知識的掌握程度，以及它們隨時間的推移產(chǎn)生的相對變化(見圖1-2),我們就可以開始理解為什么以及在何種情況下，表型的重要性超過了基因型。圖1-2個體基因型和表型隨時間變化的情況如圖1-2所示，盡管一個個體的表型會變得越來越夫富，且隨著時間的推移，個體會積累越來越多關(guān)于自身的信息，但他的基因型卻從未發(fā)生變化。從生命初始階段開始，周圍環(huán)境在將個體始終穩(wěn)定的基因型轉(zhuǎn)化為遠比單SDNA序列復雜得多的生物體方面，起著至關(guān)重要的作用。個體始于一個單細胞受特卵，然后分裂成兩個細胞。這兩個細胞中的一個最終會發(fā)育并成為頭部的一部分，蘇小會發(fā)育成為腳。產(chǎn)生這種分化的最重要因素是受精卵內(nèi)部的局部化學環(huán)境。形態(tài)發(fā)生素是一種在細胞中以不同濃度存在的信號分子，它們是細胞分化的關(guān)鍵。在最初的受精卵中，形態(tài)發(fā)生素的冰變愧度(相對較高和較低的濃度水平差)及隨著細胞持續(xù)分裂的相對濃度，決定了人在發(fā)有過程中身體前后、頭足、內(nèi)外的軸線。自此，環(huán)境之于個或許，下面這種說法有些極端：在你一生中的任何時刻，我從你的DNA(基因型)中獲取到的關(guān)于你健康狀況的信息，并不會多于當你還處于受精階段時獲得的信息。實際上，這種說法也并不是完全準確的，因為隨著時間的推移，基因會發(fā)生突變。當一些細胞自然凋亡，其他細胞分裂和生長時，突變的增多可能會導致嚴重的疾病。但是，如果我們觀察生命最初的DNA,也就是我們從父母那里繼承的種系，就可以從中推導出一些信息?；谶@些信息，我們可以預測哪些疾病可能會在我們一生的不同階段影響我們。但隨著時間的推移，這些推導和猜測并不會變得更加精確。因為在身體內(nèi)外環(huán)境的變化下，包括生活在體內(nèi)和體表的所有有機體——微生物群的基因型、堆積的表型、表型的影響以及它們?nèi)绾窝葑兌紩ξ覀兊慕】禒顟B(tài)產(chǎn)生極大的影響。EvanA.Boyle,YangI.Li,andJonathanK.Pritchard,“AnETraits:FromPolygenictoOmnigenic,"C我們曾以為，遺傳學能提供確定的判斷，讓我們從中獲取有關(guān)自身的重要信息，無論這些信息是正常的還是與疾病相關(guān)的。但是，我們越來越清楚地意識到，事情并沒有那么簡單。的確，我們知道某些特定的基因或基因組合與多種癌癥有關(guān)，但復雜的生物機制告訴我們，單純從基因角度來看待健康問題過于簡單化。這種復雜的生物機制，包括通過多層反饋回路開啟和關(guān)閉不同的基因、錯綜復雜的生物通道、細胞間的通信，以及我們可以考慮到的各個層面的復雜性。甚至，單純地討論基因的開啟或關(guān)閉狀態(tài)，同樣忽略了生物機制的復雜性，因為任何時刻體內(nèi)都可能發(fā)生產(chǎn)生大量蛋白質(zhì)或沒有產(chǎn)生蛋白質(zhì)的情況。正如斯坦福大學的研究者所寫的，特征、狀況和疾病都是對某種病癥而言，有太多的基因發(fā)揮了作用，試圖追溯到一組特定的基因是徒勞的?？偟膩碚f，雖然遺傳信息可以豐富我們的疾病模型，但一個好的疾病模型需要的遠不止這些。我們需要將遺傳信息與我們的生理數(shù)據(jù)、行為數(shù)據(jù)，以及關(guān)于活動、睡眠和情緒的信息結(jié)合起來。而我們直到近10年才真正大規(guī)模、客觀地測量這些信息，但它們確實可以豐我們可以這樣思考：把人體的遺傳信息及所有其他信息看作某個公式的輸入，而這個公式輸出的是關(guān)于人體的健康狀況，以及應(yīng)該接受或避免什么樣的治療的實用報告，這就是關(guān)于精準醫(yī)療的全部內(nèi)容。我們可能都在走向臨床癡呆的道路上。但在深入了解精準醫(yī)療時，我們要記住，基因并不是決定命運的全部因素。許多因素都可能影響我們是否會患有某種特定疾病或癥狀，或者至少影響某種疾病或癥狀發(fā)展成需臺療的問題的速度。在一定程度上，只要我們知道如何尋找這些因素，它們都是有火放觀察到的，甚至在某些情況下，它們會在我們的控制之下。這些因素包括我們吃的食物我們居住的環(huán)境，任何我們現(xiàn)在可測量到的、即將能測量的事物，以及尚未被發(fā)現(xiàn)擔只要能確定它們是什么就能測上文提到，有史以來，我們終于可以大人大規(guī)模、客觀地測量海量的信息。我認為，這與赫洛菲勒斯、列文虎克、沃森和克的突破性發(fā)現(xiàn)同樣重要。現(xiàn)在我們生活在一個到處都是傳感器的世界中，我們可以利樂它們對我們的生理、認知和行為進行前所未有的測量。當我寫這篇文章的時候我戴著一只手環(huán)和一個心率貼片。你可能沒有，至少在你讀完本書并意識到你也應(yīng)該戴上區(qū)前，你還沒有。但我敢打賭，你的口袋里、你的桌子上或你能觸及的地方，一定有一部智能手機。這部智能手機和正在追蹤我的心率、體溫、實時心電圖并實時將它們上傳到去端的心率貼片一樣，都是高頻醫(yī)療設(shè)備。這類設(shè)備不斷為我們提供更多關(guān)于人類的信息，我們可以利用這些信息做出更好的治療決策，并完善疾病模型。過去，醫(yī)生主要依據(jù)生理特征來診斷疾病，如體溫、膚色，以及皮膚是濕熱還是干冷。但是，當我們將血液化驗納入考慮范圍后，治療決策的可靠性可能會提高上百倍。在引入影像學診斷后，如X射線、CT掃描、磁共振成像等，我們現(xiàn)在可以診斷癌癥并對其進行分期、查看器官等，診斷的準確性可能會再提高百倍?，F(xiàn)在，我們還可以利用一些傳感器更方便、更快速地完成診斷，如實時連續(xù)地測量體溫、血壓、血糖等，而無須像過去那樣，只能找醫(yī)生或去醫(yī)院進行診斷。另外一些傳感器則可以測量我們以前未曾考慮過的數(shù)據(jù)，如我們一天所走的步數(shù)或去過的地方。我們可以從兩個方面來思考傳感器及其所依附的設(shè)備，至少過去我們是從這兩個方面來思一方面，我們有醫(yī)療級設(shè)備和消費級設(shè)備。過去，一支體溫計約30厘米長，需要20分鐘才能得到讀數(shù)，它們笨重且難以攜帶，因此人們只能去診所中測量體溫，不能在家中測量。顯然，現(xiàn)在這種情況已經(jīng)發(fā)生了改變。同樣，血壓、血糖監(jiān)測，以及幾乎所有其他檢測都遵循相同的發(fā)展路徑?，F(xiàn)在，醫(yī)生可能會讓患者戴著動態(tài)心電圖監(jiān)測器回家，也有了可以在睡眠實驗室外分析睡眠狀況的設(shè)備，等等。另一方面，我們有低頻設(shè)備和高頻設(shè)備，能進行斷續(xù)測量與連續(xù)測量。例如，我的手環(huán)可以測量我走的步數(shù)，這是一種低頻數(shù)據(jù)；而我的心率貼片可以測量我的心率，這需要更多更精確、更高頻的數(shù)據(jù)。如今，它們之間的區(qū)別越來越不重要了，每一個低頻設(shè)備內(nèi)部基本上都有一個高頻設(shè)備。例如，我的手環(huán)內(nèi)的芯片比20世紀60年代用于將人類送上月球的加速度計更先進。過去僅提供給醫(yī)療系統(tǒng)使用的設(shè)備現(xiàn)在已經(jīng)開始面向消費者出售了，而且那些還未對外開放的設(shè)備也將很快面向消費者進行銷售。所有擁有智能手機的人，包括那些對我佩戴的手環(huán)和心率貼片嗤之以鼻的人，都在使用一款高頻設(shè)備，它能測量我們以因此，與歷史上任何時期相比，我們現(xiàn)在都能更方便、更客觀地測量事物。但是，我們應(yīng)該測量什么呢?為什么要測量它們呢?我們應(yīng)該如何利用這些新的數(shù)據(jù)流，并將它們納入已經(jīng)存在的疾病和診斷模型中呢?換句話說，智能手機等設(shè)備是如何影響生命科學領(lǐng)域的呢?為了回答這些問題，我們需要首先探討所謂的精準醫(yī)療和患者方程式到底是什么。第2章精準醫(yī)療與患者方程式所有的輸入實際上都是生物標志物為了更深入地了解上一章提到的新的數(shù)據(jù)類型，以及它們?yōu)榧膊∧Ｐ蛶淼目赡艿膬r值，這兩個概念只是用于描述相對簡單事物的專業(yè)詞匯。我們通常會在傳統(tǒng)醫(yī)學測量、基因和生物組織樣本的背景下，討論生物標志物和生物樣本。AIDS5,no.6(November2010):463-466.根據(jù)世界衛(wèi)生組織主導的化學安全國際項目的定義，生物標志物是指可以在人體或其產(chǎn)物中測量到的，并能影響或預測疾病結(jié)果、疾病發(fā)生率的任何物質(zhì)、結(jié)構(gòu)或過程。簡單地說，它是某種可以測量的東西，并且可以告訴我們關(guān)于太人的疾病的信息。例如，如果有人患了癌癥，我們可以取得他的腫瘤樣本進行活檢人兇份活檢的組織樣本(生物樣本),病理學家會在實驗室進行評估。病理學家會通過顯微鏡和生化試劑來研究這種腫瘤的物理和生化特性，尋找有用的生物標志物。我作可以尋找特定的DNA序列，如可以用來預測癌癥有多大侵襲性的特定突變；也可以檢查織抱的形狀、雌激素或孕激素受體是否存在。所有這些測量和評估通常是實時進行的在順利的情況下，這將有助于醫(yī)生選擇正確的治療方案，或者確定患者是否對其正東接受的治療有反應(yīng)。當然，我們也可以保存這份樣本以便將米彼用。保存方式一般是冷凍。例如，我們保存了一份生物樣本，研究人員就可以在術(shù)以習某個時刻解凍它，以尋找可能被遺漏或誤解的生注意，我們不應(yīng)該把生物標志物和生物樣本這兩個概念只與一塊固體組織樣本聯(lián)系起來。我們也可以很容易地從液體中找到生物標志物。我大學畢業(yè)后的第一個研究項目恰好就是做這樣的探索。當時許多40歲以上的男性(至少在最新標準指南被修訂之前是這樣的)都會接受前列腺特異性抗原檢測。前列腺特異性抗原是一種蛋白質(zhì)，很容易被檢測出來，包括其產(chǎn)生的數(shù)量以及從前列腺滲出并進入血液中的數(shù)量。這在診斷和確診前列腺癌或其他良性前列腺疾病的發(fā)展方面很有用。只需要一試管血液，前列腺特異性抗原這種生物標志物就能在實驗室里被檢測出來。CarlA.Olsson,GlenM.deVries,RalTranscriptase-PolymeraseChainReactioNorthAmerica24,no.2(May1997):367-378.20世紀90年代中期，我有幸參與了一個從另一個維度研究前列腺癌患者的血液測量的項目。我從這個項目中得知，雖然身體中每個細胞的DNA序列基本上是相同的(不包括DNA突變類疾病和不攜帶DNA的成熟紅細胞),但是隨著組織分化以及正常生理功能發(fā)揮作用，多種基因會被開啟或關(guān)閉。以前列腺癌患者為例，如果我們只關(guān)注他的紅細胞，就無法獲得更多關(guān)于他的前列腺癌的有用信息。然而我們在研究中發(fā)現(xiàn)，只有真正制造前同樣地，我們也在身體中尋找前列腺特異性抗原的RNA,這種RNA通常只存在于前列腺細胞中。我們不僅能找到從前列腺分泌出的前列腺特異性抗原，還能確定是否有前列腺細胞從前列腺“逃脫”,并在患者的血液中四處游動。這就是前列腺胞從原發(fā)性腫瘤遷移到淋巴結(jié)、骨骼和其他器官中，形成新的腫瘤。產(chǎn)生前列腺特異性抗原的RNA前體也是一種生物標志物，表明癌細胞可能已經(jīng)在體內(nèi)擴散、轉(zhuǎn)移。我們就像剝洋蔥一樣，正在更深層次地探索特定患者癌癥的分子性質(zhì)，并利用獲得的數(shù)據(jù)從生理上幫助確定癌癥是否存在于患者的血液中。這項研究展示了怎樣尋找新的生物標志物，同時也說明了生物樣本應(yīng)如何以及為什么要被保存。想想看，如果世界上所有前列腺癌患者都儲存了血液樣本，我們就可以檢查這些血液樣本中是否存在前列腺細胞，然后將它們與從患者的治療過程中追溯到的信息進行比較。由此可以判斷，循環(huán)系統(tǒng)中前列腺細胞的存在是否與更具侵襲性的癌癥有關(guān)；對那些能從其體內(nèi)檢測到這些細胞的患者來說，哪些手術(shù)或藥物治療等干預手段能獲得最佳治療20多年前，作為實驗室研究員的我，曾在哥倫比亞長老會放療心四處奔走，尋找適合的研究對象?，F(xiàn)在，我們不必這樣做了，而是可以解凍之的存的生物樣本，并對其進行研當然，前列腺特異性抗原的RNA只是可能的生物標志物之一。自從我參與前文提到的研究項目以來，對單細胞DNA進行測序以尋找痕癥中特定突變的研究已經(jīng)取得了驚人的進展。我們只要保存好這些生物樣本，得到患者的授權(quán)，并將這些樣本與患者接受治療過程中的結(jié)果相聯(lián)系，就能發(fā)現(xiàn)越來越多有價修的測量層次，以確定患者病情的進程。MichaelBehar,"ProteomicsMigheSavMine.,"NewYorkTimes,Novembě5,2018.我們現(xiàn)在知道，生物標志物X政可以在基因中找到，如與某種癌癥易感性增加有關(guān)的p53啟或關(guān)閉狀態(tài)，哪些蛋白質(zhì)行到表達，身體的哪些部位可以找到特定的細胞，等等。尤其是觀察蛋白質(zhì)的表達和功能，也就是蛋白質(zhì)組學，將揭示更多關(guān)于人體內(nèi)正在發(fā)生什么的信息。研究人員正在研究一些可以讓我們在癥狀出現(xiàn)之前就能診斷出癌癥、阿爾茨海默病蛋白質(zhì)可以確認疾病正在發(fā)生，而且它們通常會在我們感到不適之前，可能是癥狀出現(xiàn)的數(shù)月前甚至是數(shù)年前，就已經(jīng)出現(xiàn)在我們的血液中了。這個時候，很多疾病仍然是可以治愈的”。我完全贊同他的這一觀點。然而，僅僅關(guān)注物理性的生物標志物是不夠的。就像我們將認知和行為也視為健康的測量指標一樣，在我們考慮前列腺特異性抗原水平之外，認知和行為也可能是有價值的生物標以及他們平均每天的活動范圍半徑，都可能是預測癌癥發(fā)展的有用指標。它們也許不能單獨提供有價值的信息，但當它們與其他輸入因素結(jié)合在一起時，它們就能在多變量的患者方程式中提供有用的信息。對此，后文將進一步探討。同樣，就像我已經(jīng)說過的那樣，生物樣本不僅僅是組織或血液的物理樣本。我們今天可以記錄某人的步數(shù)，一年后回頭再看。例如，以后患上癌癥的人就可以回頭看看其中是否有隱藏的指標。雖然一個人每天走12000步還是走10000步或許并不重要，但他們運動模式的變化可以提供一些有用的信息。例如，如果一個人去年每天走10000步，今年每天只走5000步，這可能表明他的身體發(fā)生了某些變化，這樣甚至可以在CT掃描發(fā)現(xiàn)可能的腫瘤證據(jù)之前就能發(fā)現(xiàn)問題。也許僅靠這個指標還不夠，但是如果我們將它與這個人的前列腺特異性抗原水平結(jié)合起來，是否就能發(fā)現(xiàn)與前列腺癌相關(guān)的行為模式?我們擁有的數(shù)據(jù)越多，即生物樣本越多，就越能回溯過去，并檢驗未來的患者方程式。例如，阿爾茨海默病的研究有可能用同樣的方式來處理問題。我們有關(guān)于患者病情進展的傳統(tǒng)檢測數(shù)據(jù)，也有他們?nèi)粘Ｐ袨楹蜕钯|(zhì)量的相關(guān)活動數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)就是數(shù)字生物樣本。也許，我們可以觀察人們在智能手機上查看日歷的次數(shù)，然后將其與傳統(tǒng)的病情進展指標進行對比。例如，如果他通常一天看3次日歷，突然有一天他看了8次、10次或12次，那么,這是否意味著他的記憶力正在下降?這些數(shù)據(jù)是否有助于了解他病情的發(fā)展?還是這類數(shù)據(jù)在診斷、預后，甚至在衡量治療價值方面都有潛價直。我們能利用認知或行為數(shù)據(jù)比傳統(tǒng)測量方式更早地發(fā)現(xiàn)問題嗎?我們是否能定量喀觀地檢測到患者行為的變化，從而進一步了解患者在分子或細胞水平上發(fā)朱了么,如他們的腫瘤負荷是在加重還是在減輕?我們是否可以使用一種測量方式作為衡童生活質(zhì)量或社會經(jīng)濟參與度的間接指標?注意，這種測量方式是客觀的、定量的，既能避免患者自我評估的主觀偏差，也能突破醫(yī)療專業(yè)人員無法全天候觀察患者的限制。這些問題的最終答案目前正在研究中歡不行為和認知方面的兩個例子可以概括這一點。我希望這兩個方面，或者至少具個方面，能證明其值得被納入精準醫(yī)療的范疇。想象一下，一位患者被診斷出出食癌癥。在這個情景下，假設(shè)市場上有兩種藥物A和B,這兩種藥物都適用于緩解患者的病情，也都沒有禁忌證，根據(jù)以前的研究結(jié)果來看，它們也都能等量地延長患者的生命假設(shè)延長的生命是兩年，且這兩種藥物具有相似的安全性、不良反應(yīng)和可能導致患者心臟衰竭的心臟毒性風險。那么,患者應(yīng)該選擇哪種藥物呢?是藥物A還是藥物B?既然預期結(jié)果沒有差別，那就無法做出更好的選擇?；颊吆歪t(yī)生可能只能通過擲硬幣來決定?，F(xiàn)在，假設(shè)患者和醫(yī)生知道，之前服用藥物A的患者在他們延長的3/4的生存期里，也就是兩年中的一年半里，只能在醫(yī)院或家中臥床，無法起身。而服用藥物B的患者在這兩年的大部分時間里都能自由活動，如旅行、工作，和家人、朋友共度時光。這下，選擇就變得很簡單了：應(yīng)該選擇藥物B。再設(shè)想一個情境：政府負責支付藥物費用。如果患者服用藥物B,他們將能到處行走，在餐廳消費就餐，甚至在工作中生產(chǎn)產(chǎn)品或創(chuàng)造知識產(chǎn)權(quán)。也就是說，與服用藥物A的患者相比，服用藥物B的患者能更多地參與社會經(jīng)濟活動，也會在醫(yī)療保健之外生產(chǎn)和消費更多的東西。因此，付款方也希望患者服用藥物B,并更愿意支付藥物B的費用。patientterritoryasadigitalbiomarkerwhilepreservingpatientprivacy.UnitedStatesPatent但是，我們怎么知道關(guān)于藥物A和藥物B的這些信息呢?這就是“患者活動范圍”(patientterritory)概念的由來。如果我們可以測量患者的活動量，不一定是測量他們的步數(shù)，而是測量他們的活動范圍，就像我們觀察動物漫游的范圍、觀察塞倫蓋蒂平原上獅子的活動半徑一樣，那這應(yīng)該是一個很好的衡量個體社會經(jīng)濟參與度的指標。服用藥物A的患者平均每天在100平方米的區(qū)域內(nèi)活動，他們大部分時間都在床上，可能會到浴室，偶爾也可能到診所或醫(yī)院的其他地方。而服用藥物B的患者，根據(jù)行程的遠近，他們在一天內(nèi)可能會在數(shù)千或數(shù)萬平方米的范圍內(nèi)活動。我們不需要跟蹤患者，也不需要依賴患者的自我報告來獲取其活動范圍的數(shù)據(jù)，只需要有智能手機即可。如今，世界上幾乎所有人都會隨身攜帶手機，確保其電量充足，以便隨時接收短信、電子郵件和社交媒體信息。另外，我們也不用擔心患者活動范圍這個測量因素會侵犯患者的隱私，因為一些算法可以利用匿名定位數(shù)據(jù)來計算他們的活動范圍。例如，通過在一天中的多個時刻收集患者的位置數(shù)據(jù)(注意，這些數(shù)據(jù)被保存在智能手機中，不會上傳到云端或分享給其他方),我們可以構(gòu)建一系溝量。每個向量都有方向和大小，比如向北兩米、向東兩米、向南兩米……這樣，4方米的活動范圍就形成了。我們不需要知道這個活動范圍具體在哪里，只需委知總數(shù)就可以了。當我們從以前服用藥物A和藥物B的患者那里收集匿名的活動范圍數(shù)據(jù)后，藥物B就可以作為明確的選擇，而且這一選擇是基于實際數(shù)據(jù)的。此外，在不同的維度上進行這種思維實驗，同樣很有趣。例如，雖然服用藥物A的患者大部分時間臥床不起，但這種藥物可以平均延長兩年的生存期，而藥物B只能長一年的生存期。如果患者更希望在一年半后看到某個家庭成員的畢業(yè)典禮，而不是存期中外出旅行，那么顯然他應(yīng)該選擇藥物A。重點不是根據(jù)活動范圍數(shù)據(jù)創(chuàng)建取而是讓這些數(shù)據(jù)在患者方程式中可用(本段的例子展示了在生存期與生活質(zhì)量間的權(quán)衡)?；颊?、醫(yī)生甚至付款方都可以使用這個方如果你將活動范圍視作一種能代表社會經(jīng)濟參與度和生活質(zhì)量的行為指標，那么在數(shù)字世界中，你還可以創(chuàng)建另一個類似的指標，它衡量的是認知范圍，如簡單地測量一個人的網(wǎng)絡(luò)帶寬使用量。無論是收發(fā)短信、電子郵件或使用其他社交媒體，還是上傳或下載大格式的音頻或視頻文件，每個上網(wǎng)的人都會使用一定比特和字節(jié)的帶寬。強調(diào)一下，我并不是要深入研究比特和字節(jié)是什么,一個人喜歡什么就下載什么,這無關(guān)緊要。但是，如果只關(guān)注你每天使用的帶寬總量，并假設(shè)它會隨著你的神經(jīng)退化而下降，隨著你的社會經(jīng)濟參與度上升而上升，那這種假設(shè)是合理的嗎?我認為答案顯然是肯定的。多層“蛋糕”想象一下，以上所有這些測量指標，即生物標志物，都堆疊在一起。這里面有體溫、體重、血液化學指標、掃描影像結(jié)果、基因、蛋白質(zhì)、步數(shù)、活動范圍、情緒、飲食、睡眠、環(huán)境污染等。每當我們發(fā)現(xiàn)新的可測量的事物，或者找到用更高分辨率測量它們的方法，就會增加新的測量層次?，F(xiàn)在我們能測量的層次比幾年前要多，而幾年后，我們將能測量我們需要確定哪些層次是有意義的，哪些層次增加了可以用來改善診斷、治療水平或個體生活質(zhì)量的信息。我們需要找出哪些層次可以顯示出在某些情況下會導致相似結(jié)果的共同特征以及相同的治療效果。在進行治療前，我們需要知道哪些層次能最有效地幫助我們預測成功的結(jié)果；或一旦開始進行治療，哪些層次能最快地告訴我們治療是否有效。我們需要找出哪些層次能作為有用的輸入指標，它們可以反映我們的身體狀況以及如何幫助我們更好地治療疾??；哪些層次能作為輸出指標，告訴我們治療的效果；哪些層次既能作為輸入指標又能作為輸出指標，同時起到這兩方面的作用。我們還需要弄清楚不同的層次應(yīng)如何組合和相互作用，并告訴我們?nèi)绾胃纳浦委?、產(chǎn)品、生活。隨著收集到的數(shù)據(jù)越來越多，我相信，個體每日步數(shù)的變化將被證明是有價值的。我相信，平均每日的活動范圍也是衡量生活質(zhì)量的一個有效指標。我相信，靜息心率的變化可以告訴我們一些關(guān)于身體的有用信息，這就是為什么我會貼心率貼片。我相信，我們在社交媒體上發(fā)的內(nèi)容，如我們在思考什么、在分享什么,可以展現(xiàn)一些關(guān)于情緒、幸福感以及整體健康狀況的信息。我相信，我們現(xiàn)在稱之為“垃圾DNA”的東西(即因為不直接參與編碼蛋白質(zhì)而被我們忽視的內(nèi)含子),實際上可能包含有用信息。我相信，汗液很重要：當我們脫水或需要注射特定的藥物時，也許可以用它作為警報，或從中收集更多的信息。我還相信，社會經(jīng)濟生產(chǎn)和消費可以作為個體生存質(zhì)量的指標，也就是說，在既定的一天中，一個人能貢獻或消費多少可以作為判斷他生存質(zhì)量的依據(jù)。通常，積極、健康的人比但是我相信什么并不重要。如今我們擁有強大的計算能女數(shù)據(jù)，可以確定我對這些測量的有用性的判斷是否正確，并揭示出它們可以在吸些為出發(fā)揮作用。和我一樣的患者有趣的是，生活中，人們一直在用口頭的方式討論各個層次。不需要傳感器我們就能知道，自己有時候感覺良好，有時候感覺系R:有些治療方式對我們產(chǎn)生了某種影響，有些治療方式對我們產(chǎn)生的影響卻大不傳感器可以使這些測量更加客觀，提高我們的口頭“證據(jù)”的科學性和嚴謹性，并褐爾大腦無法識別的模式。但在所有這些背后，信息本身一直存在，只是我們以前可能天法以如此精確和系統(tǒng)的方式來獲取和理解它們。JeremyBlachman,February27,2017.“和我一樣的患者”(PatientsLikeMe,PLM)于2019年被聯(lián)合健康集購，它是一個擁有超過50萬會員的在線社區(qū)。會員們可以在這個平臺追蹤自己的疾病和病癥，分享對自己有效的治療方式，并和與自身相似的其他患者建立聯(lián)系。該社區(qū)已經(jīng)從患者那里收集了大量自我報告數(shù)據(jù)，這些患者的狀況加起來幾乎覆蓋了所有疾病或病癥。該社區(qū)的研究團隊已發(fā)布了100多項研究，以期為患者找到更好的治療方法，尤其是在嚴格(JamieHeywood)認為，這些新的數(shù)據(jù)收集傳感器的最大影響是，它們將使我們能檢測到以前被醫(yī)學界忽視的變量。這些變量包括激素、社會因素、空氣質(zhì)量、環(huán)境中的重金屬和毒素、壓力、新陳代謝、睡眠、營養(yǎng)、活動和運動等。如果你想知道我們應(yīng)該考慮研究哪些層次，以及我們應(yīng)該如何研究它們，那么了解海伍德所做的事情是一個很好的起有趣的是，PLM的創(chuàng)立在一定程度上源于海伍德的預感，即如果我們不研究傳統(tǒng)臨床試驗所忽略的個體和個體經(jīng)驗，那么針對許多疾病的治療方法的重大突破就不會發(fā)生。這些個體經(jīng)驗之所以被忽視，是因為它們?nèi)狈εR床試驗所要求的客觀性和數(shù)學嚴謹性。他最初的想法是，通過利用足夠多的信息和足夠大的樣本量來消除科學上的缺陷。這種推理在2004年P(guān)LM成立時是有道理的，時至今日，我們已經(jīng)可以做到兩全其美了。我們?nèi)匀豢梢苑治鲞@些豐富的個體經(jīng)驗和感受，同時，利用傳感器對測量結(jié)果進行足夠嚴謹?shù)奶幚?，并將它們納入臨床試驗，且不會降低科學標準。海伍德之所以曾產(chǎn)生挫敗感，是因為我們一直關(guān)注的層次還不夠充分，即便那些層次足以幫助我們研發(fā)藥物和治療疾病。他認為，如果我們想優(yōu)化健康水平，而不僅僅是針對特定疾病進行局部治療，就需要更多地研究人們的晝夜節(jié)律、體內(nèi)寄生蟲、炎癥，以及環(huán)境中的生物群落等因素。不止這些，他的研究列表里還包括人們的社會關(guān)系、病毒、慢性病帶來的焦慮和心理健康問題等。如果我們能從全世界的每個人那里收集到所有這些層次的信息(正在努力接近這一點),并將其與健康結(jié)果進行對比，我們就會看到它們之間的關(guān)聯(lián)性，而這種關(guān)聯(lián)性原本在千百年前就應(yīng)該被覺察到。當然，即使我們認為這是一個值得探索的方向，具體實施起來也會存在問題，我會在本書后面的章節(jié)中討論更多關(guān)于協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)集和將現(xiàn)實世界的經(jīng)驗整合到臨床試驗框架中的內(nèi)我們與海伍德的對話，強調(diào)了關(guān)于精準醫(yī)療與患者反程式最重要的一點：有用的疾病模型有多種變量。如此多的影響因素和相互作用因素是我們以前在治療計算中從未考慮過的，這并不是因為我們認為它們可能不重要(雖然世有這種可能),更多的是因為我們曾經(jīng)無法測量它們?，F(xiàn)在我們可以測量它們了，而且測量的嚴謹程度甚至超過了海伍德在創(chuàng)建PLM時所設(shè)想的。當時，他希望通過收華人們的生活經(jīng)驗，以幫助患者更明智地決定如何應(yīng)對自己的病癥，以及如何更好地猶北伙康和身體狀況。PLM在幫助患者管理疾病方面取俱顯著的成功，尤其是在研究尚未涉及以及醫(yī)生直覺并不一定準確或全面的領(lǐng)域。與對20位神經(jīng)病學家進行訪談的研究相比，PLM對如何管理肌萎縮側(cè)索硬化ALS,一種運動神經(jīng)元病)患者唾液分泌過多的建議更有效。比較不同的呼吸機以及不同心理健康治療的效果，或者弄清楚多發(fā)性硬化患者是否可以通過開始服藥、改變飲食或安裝空調(diào)以更好地在夏季控制室溫來提高生活質(zhì)量，這些都是理論上可以測量但實際上無法嚴謹測量的。PLM是通過收集個案來解決測量問題的。有了適當?shù)募夹g(shù)，患者方程式就可以做得更好，并把個案轉(zhuǎn)化為真實的數(shù)據(jù)。進行研究?！蓖瑫r他也指出，我們正在進行的研究過于狹隘地關(guān)注了疾病的一個維度，即過于側(cè)重研究疾病狀態(tài)的病理學，而不是更廣義的健康。他對現(xiàn)在的傳感器和可穿戴設(shè)備持懷疑態(tài)度，事實上，盡管我貼著心率貼片、戴著手環(huán)，我也對它們持懷疑態(tài)度。我們現(xiàn)在測量的是一組孤立的變量，但后臺的算法還需要更多信息才能知道我們應(yīng)該測量什么,更不用說如何根據(jù)這些測量結(jié)果采取行動，并以有效的方式將它們結(jié)合起來，從中獲取真確，我們還有很長的路要走。但當我們展望未來，開始想象一個由更準確、更全面、更具預測性的患者方程式驅(qū)動的世界時，我們可以思考一些大的概念性想法。順便提一下，我之前提到的潛在有意義的活動范圍測量數(shù)據(jù)來自一位患者的個案，這一個(BarbaraElashoff)曾是FDA的統(tǒng)計審查員，也是一家初創(chuàng)公司的創(chuàng)始人，這家公司后來意味的是，她在參加一場類似泥濘障礙賽的活動中跳過一條溝時，不幸摔斷了腿。如果只測量她的步數(shù)，你會發(fā)現(xiàn)她的步數(shù)幾乎立刻降為了零。然而，單獨這一點并不能告訴我們太多關(guān)于她健康狀況的信息。這可能意味著她住院的原因與肌肉骨骼損傷無關(guān)，或者這只是因為她開始了一份新工作或一個新項目，她不得不在所有工作日和周末都坐在辦公桌但是，結(jié)合她的生活方式問題、血液檢測指標和心臟標志物等其他信息，我們正在考慮如何使用數(shù)據(jù)指標來確定，她實際上是因為運動受傷而減少了步數(shù)。我們也在考慮如何使用以上數(shù)據(jù)來追蹤她的康復進程。再次強調(diào)，單靠一項測量是不夠的，而隨著時間的推移，一連串的數(shù)據(jù)可能會告訴我們一些關(guān)于她生活的重要信息。正是在那次對話中，當有人指出步數(shù)可能并不是測量活動的唯一正確指標時(因為乘公共汽車應(yīng)該也算一種活動),患(MikeElashoff)瘋狂地閱讀有關(guān)監(jiān)測野生動物的學術(shù)論文，并編寫代碼，將動物行為學的技術(shù)轉(zhuǎn)化為人類醫(yī)學的有用工具，并且他開發(fā)出了一套應(yīng)用程序，還設(shè)計出了用于計算和求和向量面積的算法，這些算法可以在患者的手機上運行患者活動范圍未來的臨床效用尚未得到證實，但是對它和此類想法的探索正在持續(xù)進行改變測量頻率傳統(tǒng)醫(yī)學以及相應(yīng)的傳統(tǒng)醫(yī)學生物標志物，通常凌及在時間跨度相對較大的時刻進行的離散測量。醫(yī)生對患者進行問診后，測量患者的果些指標，給出治療方案，然后幾天、幾周、幾個月，甚至幾年后再次進行測量，看潘療方案對患者產(chǎn)生的影響。但是，由于這些測量都是在單一時刻進行的，因此我順積人了解它們將如何變化。尤其是當兩個時刻的平的整個周期。測量本身可能非常精衡但實際上，在測量患者生活中所經(jīng)歷的數(shù)值范圍或數(shù)值變化率方面，它是一種非常精確的方式。當然這并不意味著醫(yī)生有問題這是一個非?，F(xiàn)實的局限問題，也就是說，我們通常只能在醫(yī)療保健專業(yè)人員與患者都在場的情況下，才能可靠地測量患者的情況，例如在選定的時刻測量血壓和心率，或在診所中采集血液樣本。我們可能會根據(jù)從這些數(shù)據(jù)中了解到的病情發(fā)展趨勢采取行動，但無可避免地會有猜測的成分。我們是否在患者的心臟碰巧處于竇性節(jié)律時監(jiān)測到了這個信息，而忽視了當他們沒有連接到心電圖儀時可能發(fā)生的嚴重心房顫動?患者是否經(jīng)歷了“白大衣高血壓”,即他們在醫(yī)院或診所里測量的血壓比在家測量的更高?我們是不是只在去看牙醫(yī)之前才開始用牙線，而這是否會影響他們對我們口腔衛(wèi)生情況的判斷?我們看到的測量是兩個時刻之間的一條直線，還是有一段時間的穩(wěn)定期，然后突然出現(xiàn)可能被我們忽略的峰值?UzairAmir,"7TimesAppleWatchSavedLive傳感器的使用使我們能從傳統(tǒng)醫(yī)療保健斷續(xù)的測量節(jié)奏轉(zhuǎn)向連續(xù)的數(shù)據(jù)流，從低頻數(shù)據(jù)環(huán)境轉(zhuǎn)向高頻數(shù)據(jù)環(huán)境。在這種環(huán)境下，我們可以實時獲取數(shù)據(jù)，以便能立即采取行動。在理想情況下，我們現(xiàn)在能在警報趨勢剛開始出現(xiàn)時就立即發(fā)現(xiàn)問題，而不是等到情況嚴重之后才發(fā)現(xiàn)它們。此外，對于裝備齊全的患者，我們可以測量那些我們未意識到需要測量的因素，以便找到我們甚至還沒有開始尋找的證據(jù)。以心房顫動為例，在通常情況下，直到發(fā)生卒中或其他可能的損害事件，我們才能做出診斷，因為我們通常不會在沒有相關(guān)病史的情況下使用心電監(jiān)護儀。但是，如果我們能找出那些最易受影響的患者，并在他們第一次卒中之前開始讓他們使用抗凝血劑，就可以挽救他們的生命戴的智能手表檢測到他的心率為150次/分鐘，他被緊急送往醫(yī)院。醫(yī)生發(fā)現(xiàn)他正處于心房顫動狀態(tài)，并在問題變得嚴重之前及時進行了干預。MeasurementsandMortality,"New2018):1509-1520.的連續(xù)血壓監(jiān)測比只在臨床上進行斷續(xù)測量更能預測患者的死亡率。這引發(fā)了一個問題：如果我們能全天候監(jiān)測血壓，那么在如何有效治療高血壓，以及如何衡量處方的有效性方面，可能會發(fā)生什么變化?這些高頻數(shù)據(jù)流使我們能在患者無須與醫(yī)療保健專業(yè)人員面對面交流的情況下，可靠地獲取他們的生理數(shù)據(jù)。在我們試圖了解疾病本質(zhì)的過程中，醫(yī)生和患者都能從中受益。我們可以持續(xù)對患者進行監(jiān)測，而不僅僅是在每6個月有預約的特定時刻進行測量，如果有些數(shù)據(jù)需要醫(yī)生關(guān)注，如某個關(guān)鍵指標發(fā)生了變化，或某個可能忽視的狀況正在發(fā)展，那么這些數(shù)據(jù)可以提醒醫(yī)生。當然，患者不可能每天都做全正電子發(fā)射斷層成像掃描，但是在后臺運行的設(shè)備可以全天候收集患者的數(shù)據(jù)。在食者端高頻反饋可以幫助他們優(yōu)化藥物劑量，盡可能有效地管理病情，并在病情剛開始偏離正常軌道時提醒他們，而不是在在這個高頻世界中，患者方程式就像股市中的買時報價系統(tǒng)，能讓我們從第二天早晨報紙上的商業(yè)版轉(zhuǎn)移到終端屏幕上的實時滾動后息。報紙面向的是業(yè)余人士，終端則是給專業(yè)人士使用的。我們無須等到第二天，妙實時查看患者的狀況，隨著患者的活動，患者方程式的各個參數(shù)也在發(fā)生變化。從單變量到多變量目前，我們在診斷和治療中使國的患者方程式通常是單變量的，也就是只有一個變量，即毫克/分升，那么就讓患者服用他汀類藥物。這并不是因為我們真的認為180毫克/分升是安全和危險的分界線，甚至不是因為我們認為膽固醇水平是衡量一個人是否需要他汀類藥物的理想的單一指標，而只是因為這是我們能輕易做出的最佳選擇。這是一種有用的問題抽象能力，讓我們能在更廣泛的社會層面治療患者。然而，我希望本書能幫我們超越這還因為添加它們會使患者方程式更好地運行，使我們能更有效地診斷和治療患者。我們將通過儀器對患者進行測量，存儲所獲得的數(shù)字生物樣本，重新查看過去的數(shù)據(jù)來實現(xiàn)這個目標。而且它的成本很低，我們可以用遠低于冷凍腫瘤樣本的成本來存儲數(shù)據(jù)流。也許正如海伍德所說的那樣，飲食中的微量營養(yǎng)素會引發(fā)我們尚未意識到的嚴重影響。身體需要一些微量的金屬元素，但我們并未監(jiān)測這些元素的攝入量。如果我們對這些元素的攝入量進行監(jiān)測，會對一些人產(chǎn)生影響嗎?另外，那些攝入過量的人怎么辦呢?例如，汞中毒是否在以我們沒有意識到的微妙方式影響健康?我們可以測量這些元素，然后在幾年后，通過群體觀察結(jié)果，可能會發(fā)現(xiàn)它們之間的真實聯(lián)系。我們也可能不會有任何發(fā)現(xiàn)，但至少會收獲更多的知識。通過研究一系列變量，如睡眠、靜息心率、大腦訓練游戲的表現(xiàn)，以及我們能想象和追蹤的任何其他因素，我們將開始能對最適合、最準確的患者方程(JohnMcCain)的致命性膠質(zhì)母細胞瘤就是在他進行血栓手術(shù)的過程中被意外發(fā)現(xiàn)的。這樣的情況并不罕見。但是，依賴治療的偶然性并不是一種提高人類健康的好策略，我們應(yīng)該用不同的方式去尋找一些有用的信息。我們有時告訴患者，某種藥物對80%的患者有效，但是我們?nèi)绾沃勒l是那20%的無反應(yīng)者呢?在理想情況下，我們甚至應(yīng)該在醫(yī)生開出處方之前就能得知這一點?，F(xiàn)在，我們可能做不到，但這并不意味著相關(guān)數(shù)據(jù)不存在，毫無疑問，這涉及收益遞減的情況。我們可以測量無數(shù)的因素，但在大多數(shù)情況下，可能只有少數(shù)幾個因素會對健康預測產(chǎn)生顯著的影響。我們還不能精確地知道哪些生物標志物或生理參數(shù)能顯著影響健康預測，也不知道在這些患者方程式中，哪5個或500個因素會產(chǎn)果我們擔心自己的長期生存狀況，只需要注意糖化血紅蛋白、總膽固醇、血壓的情況，以及對飲食和運動的自我評估即可。因為即使再增加1000個新的變量，它們也不會使整體評分的準確率提高超過1%?！蔽覀冎?，如果控制好膽固醇和市希卒中或心臟病發(fā)作率就會大大降低。那么,有沒有其他因素可以進行補充大找付得到更準確的預測呢?增加靜息心率、鈣化分數(shù)或連續(xù)心電圖監(jiān)測對健康的收命有多火?是否有其他多維度的方法來觀察心臟健康狀況，從而更精準地預測我們的長期生存狀況呢?我們知道，如果讓任何一個人長時間使用動態(tài)小電圖監(jiān)測器，總會發(fā)現(xiàn)一些異常時刻、一些不尋常的信號波動。但是，這些波動與我們在真正有問題的心電圖上看到的波動有什么不同呢?從正常到異常的心電圖讀數(shù)是眾心的一種譜系?我們需要多少數(shù)據(jù)才能在這個譜系圖上準確地繪制出某人的監(jiān)測結(jié)果：發(fā)否還取決于其他變量?兩個看起來相同的讀數(shù)是否意味著完全不同的信息，這取們尚未識別出的與之相關(guān)的其他測量結(jié)果嗎?我們越知道如何區(qū)分不同的讀數(shù)，就越能對疾病做出更好的預測，為患者提供最佳護理。我們當然不能僅根據(jù)步數(shù)來預測是否出現(xiàn)心臟病發(fā)作，但也許我們可以更接近準確的預測。新技術(shù)的一些高級之處(見本書第二部分)在于找出不需要測量的因素，以及區(qū)分哪些測量有用，哪些測量無用，我們剛開始從單變量走向多變量的疾病模型之旅。目前，對于我們提出的大多數(shù)問題，我們并沒有答案。但總有一天，我們會知道答案。認知與行為維度我認為，當涉及認知維度的測量時，現(xiàn)有的疾病模型中遺漏的內(nèi)容之多，幾乎不用過分強調(diào)。我們可能會把身體和大腦劃分為兩個獨立的研究領(lǐng)域，認為身體健康狀況和心理狀態(tài)是兩個獨立的因素。但事實上，兩者之間存在許多被忽視的聯(lián)系，如樂觀、悲觀情緒與激素的釋放、代謝率的變化等有關(guān)。大腦與行為之間的關(guān)聯(lián)性是顯而易見的，也很容易被觀察到。例如，我們決定從A點走到B點；我們有意識或無意識地坐立不安；我們的交感神經(jīng)系統(tǒng)和副交感神經(jīng)系統(tǒng)管理著跑或躲、打哈欠、睡覺等行為。一個無可爭辯的事實是，來自感官器官的輸入刺激了肌肉的自主和非自主運動，而自主生理功能則利用相同類型的反饋回路進行工作。越來越多的證據(jù)表明，認知和行為在疾病的發(fā)展中扮演著非常重要的角色。2018年的一項具有里程碑意義的研究表明，讓癌癥患者佩戴Fitbit智能手環(huán)會影響其生存率。這是因為患者活動較多，從而保持了更高的代謝率嗎?也許是。身體的免疫系統(tǒng)和代謝率之間有著眾所周知的關(guān)聯(lián)性，至少我們可以圍繞這樣一個觀點進行推理：產(chǎn)生免疫反應(yīng)需要能量，因此身體提供能量的能力會對免疫系統(tǒng)產(chǎn)生影響。免疫系統(tǒng)和癌癥之間也有關(guān)聯(lián)性，所以假設(shè)行為更活躍的患者可能會有更好的轉(zhuǎn)歸結(jié)果并不牽強。在這項研究中，F(xiàn)itbit智能手環(huán)可以測量患者的活動并以數(shù)字形式反饋給我們，因此這增加了一個值得考慮的認知維度。通過可穿戴設(shè)備激發(fā)患者的運動動機，能否可靠地產(chǎn)生一種認知效應(yīng)，進而患者確診為致命性疾病，使其生存率發(fā)生顯著變化呢?對此，我們還有很多工作要做，但我們有理由認為這種邏輯可能站得住腳。當我們觀察安慰劑效應(yīng)時，會發(fā)現(xiàn)一種完全不同的身心關(guān)聯(lián)。在研究領(lǐng)域，我們需要非常謹慎地控制這種效應(yīng)。問題不僅僅在于人們相信服用糖丸比活性藥物感覺更好。事實上，他們真的會感覺更好。這使安慰劑效應(yīng)成為研究人員的一個困擾。它不僅僅是對某人心理狀態(tài)的影響，也是一種真正的生理影響。內(nèi)分泌物被釋放，機也就產(chǎn)生了?；颊咴谥委熯^程中和治療決策中的參與度可能會在心理和生理上均效集，我們需要確保研究工作考慮到這一點，安慰劑效應(yīng)在目前的臨床試驗中通常被視為一個困撓、一種障礙。但或許住，它可以是一種影響健康狀況的手段，是一種有益的力量，而不僅僅是一個統(tǒng)計學上的干撓因素。我們需要弄清楚如何用積極的力式使用這種力量，以優(yōu)化治療的結(jié)果。在這些方面，我們可以向亞馬遜等公丁。雖然他們不是在嘗試優(yōu)化健康結(jié)果，但他們正在努力收集消費者的習慣以優(yōu)化K織，他們這樣做的方式非常符合精準醫(yī)療與患者方程式的理念。他們進行A/B測試，這本上就是與臨床試驗相同模式的隨機對照研究：他們向兩組不同的人展示不同的與萬案，然后找出哪一組的轉(zhuǎn)化效果更好。算法會學習，然后不斷優(yōu)化推薦方案以獲得最佳銷售結(jié)果。有趣的是，亞馬遜和類似的公司已經(jīng)意識到，如果他們的預測引擎做得太好，預測引擎反而會受到負面影響。人們并不希望他們的推薦方案是完美的，反而會因此感到不安、害怕，購買意愿也會降低。想象一下，基于以前的購買和瀏覽記錄，可以設(shè)置一個從1到10的評分標準，根據(jù)推薦方案的優(yōu)質(zhì)程度來衡量推薦效果。他們收集的數(shù)據(jù)表明，10分太高我們所了解的關(guān)于某種疾病或狀況的所有信息時，人們的醫(yī)療保健并未達到最佳水平。也許當我們提供的信息量較少或給出的建議不太精準時，人們反而能表現(xiàn)得更好。這可能是因為在這種情況下，他們會感覺情況比實際看起來更具隨機性，或覺得自己對疾病有更多EngineeringandBiotechnologyNews,November25,2013.信息是80%而不是100%時，患者會有更好的結(jié)果，那么也許這就是我們應(yīng)該做的。FDA認為，美國的基因檢測服務(wù)私人公司23andMe向消費者提供的基因診斷方法可能會產(chǎn)生負面影響。過多的信息，尤其是容易被誤解的信息，可能會導致不必要的過度治療，對患者的生活質(zhì)量和醫(yī)療結(jié)果產(chǎn)生負面影響。YorkTimes,February25,2018.一家名為Mindstrong的公司嘗試將智能手機操作行為轉(zhuǎn)化為關(guān)于健康狀況的實際數(shù)據(jù)，包括追蹤人們刷屏的速度、在晚上看手機的頻率、在社交媒體發(fā)表的內(nèi)容，以及人們給他人打電話