盤點(diǎn) | 2021醫(yī)療創(chuàng)新10大進(jìn)展

今年,我們收獲眾多的科學(xué)成果。“每一點(diǎn)進(jìn)步:從實(shí)驗(yàn)室揭露新冠病毒真面目,并研發(fā)出有效的疫苗、全新的治療藥物,再到全球首款瘧疾疫苗、早衰癥藥物上市,都意味著一件事——‘希望’?!泵绹?guó)《大眾科學(xué)》雜志如是點(diǎn)評(píng)。


“醫(yī)學(xué)界”收集、匯總《科學(xué)》、《自然》、《大眾科學(xué)》等年度盤點(diǎn)的重點(diǎn),為您呈現(xiàn)2021年度值得關(guān)注的十大醫(yī)療健康創(chuàng)新技術(shù)和產(chǎn)品。

01

AI破解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),引發(fā)醫(yī)學(xué)革命


蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)是生物學(xué)的重要“圣杯”,能提供對(duì)基礎(chǔ)生物學(xué)的見解,尋找精準(zhǔn)的疾病治療方法。過去半個(gè)多世紀(jì),人類蛋白質(zhì)組里約17%的氨基酸已有結(jié)構(gòu)信息,而人工智能(AI)程序讓這一數(shù)據(jù)翻番。

7月,世界知名AI團(tuán)隊(duì)“深度思維”稱,其利用AI程序AlphaFold預(yù)測(cè)了人類表達(dá)的幾乎所有蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),以及其他20種生物的幾乎完整的蛋白質(zhì)組。同時(shí),它公開AlphaFold2的源代碼,并在《自然》上發(fā)表論文,闡述AlphaFold2的技術(shù)細(xì)節(jié)。

8月,中國(guó)研究人員使用AlphaFold2,繪制了近200種與DNA結(jié)合的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)圖。11月,德美研究人員利用AlphaFold2和冷凍電鏡,繪制出核孔復(fù)合物的結(jié)構(gòu)圖。

現(xiàn)在,科學(xué)家正使用AlphaFold2模擬新冠變異株奧密克戎刺突蛋白突變的影響,通過在蛋白質(zhì)中插入更大的氨基酸,改變突變形狀,或足以中和病毒。

02

體外胚胎培養(yǎng),進(jìn)入新跑道


在“生孩子”這件事兒上,科學(xué)界曾久久地停滯在早期發(fā)育階段。

一個(gè)重要原因在于人類胚胎培養(yǎng)存在“14天規(guī)則”,即研究者不得將受精后的人類胚胎在體外培養(yǎng)超過兩周。但今年5月26日,國(guó)際干細(xì)胞研究學(xué)會(huì)(ISSCR)發(fā)布新指南,放寬人類胚胎培養(yǎng)時(shí)長(zhǎng),最大時(shí)限未定。

今年還有很多好消息。3月,一群來自以色列的科學(xué)家們?cè)谌嗽熳訉m內(nèi)培育小鼠受精卵。從受精卵形成后第5天起,培養(yǎng)至第11天(完整妊娠期約20天),相當(dāng)于人類胎兒階段?!犊茖W(xué)》稱,這項(xiàng)技術(shù)突破激發(fā)了生殖細(xì)胞研究的巨大潛力,有望為子宮外孕育生命鋪平道路。

此后,加州理工學(xué)院等機(jī)構(gòu)科學(xué)家利用人類干細(xì)胞,創(chuàng)造出類似胚胎的結(jié)構(gòu)。另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)化為誘導(dǎo)性多能性細(xì)胞的皮膚細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生囊胚狀結(jié)構(gòu)。

到12月,《自然》發(fā)文稱,科學(xué)家用人多能干細(xì)胞建立模型,可用來研究人類胚胎植入子宮的過程。評(píng)論稱,若能在培養(yǎng)皿中重現(xiàn)人類胚胎在子宮里的發(fā)育過程,將會(huì)為改進(jìn)體外受精、開發(fā)不孕不育新療法,以及開發(fā)更好的避孕方法等,找到新思路。

03

減肥界的“新星”

用藥物達(dá)到外科手術(shù)的效果


大部分減肥藥+生活方式調(diào)整所能取得的減重效果,往往小于自身體重的10%——直到司美格魯肽(semaglutide)亮相。

這是人胰高血糖素樣肽1(GLP-1)結(jié)構(gòu)類似物,能抑制食欲,早前被批準(zhǔn)用于治療2型糖尿病。2月,《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》發(fā)表倫敦大學(xué)學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)Ⅲ期臨床試驗(yàn),涉及全球16個(gè)國(guó)家1961人。結(jié)果表明,用藥者平均減重15.3公斤。在對(duì)無2型糖尿病受試者開展的臨床試驗(yàn)中,用藥者在68周內(nèi)平均減重17%-18%。這被指“是人類首次通過藥物,實(shí)現(xiàn)之前只有外科手術(shù)才能達(dá)到的減肥效果”。

6月,美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準(zhǔn)司美格魯肽2.4mg皮下注射劑(每周一次),作為低熱量飲食和加強(qiáng)運(yùn)動(dòng)的輔助手段、用于長(zhǎng)期體重管理,適用于治療肥胖(初始BMI≥30kg/m2或超重(初始BMI≥27kg/m2并伴有至少一種體重相關(guān)合并癥的成人患者。

那些不想管住嘴、邁開腿的“微胖界”人士,不在適用人群中。

04

迷幻藥,創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙的新解藥


一些人在經(jīng)歷或目睹了可怕事件,如車禍、戰(zhàn)爭(zhēng)等,即使事情過去很久,仍會(huì)存在持續(xù)的精神障礙——這就是創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙(PTSD)。其治療難度高,此前最好的療法僅能治愈30%-40%的患者。

5月10日,加州大學(xué)舊金山分校在《自然醫(yī)學(xué)》發(fā)布一項(xiàng)多中心、隨機(jī)、對(duì)照試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)3,4-亞甲基二氧基甲基苯丙胺(MDMA),能顯著減輕創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙(PTSD)癥狀。這是迷幻藥“搖頭丸”的主要成分。

在76名受試者中,部分接受3次MDMA治療,部分接受安慰劑指導(dǎo)治療課程。2個(gè)月后,MDMA組中有67%者不出現(xiàn)PTSD癥狀,而安慰劑組則僅有32%。而且,這種治療方法對(duì)伴有合并癥的患者也有效,如兒童期創(chuàng)傷、解離癥和抑郁癥等。

“我們討論的是在受控的治療情況下使用MDMA,而不是消遣性地濫用?!毖芯恐饕髡摺⒓又荽髮W(xué)舊金山分校神經(jīng)病學(xué)教授Jennifer Mitchell表示。

05

單克隆抗體蓬勃發(fā)展

被寄予厚望的傳染病治療“生物導(dǎo)彈”


今年是單克隆抗體的“暴發(fā)年”。

4月時(shí),預(yù)防用單抗Nirsevimab的全球Ⅲ期臨床試驗(yàn)達(dá)到主要終點(diǎn)。結(jié)果顯示,嬰兒只需通過一次肌肉注射,即可快速獲得在第一個(gè)流行季對(duì)呼吸道合胞病毒的免疫能力。

9月,美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院(NIH)首次證實(shí),單克隆抗體可以有效預(yù)防瘧疾病毒:用藥組無人感染,保護(hù)作用可持續(xù)9個(gè)月;對(duì)照組的瘧疾感染率超過80%。

截至12月初,全球至少有5款單克隆抗體,獲得治療新冠肺炎的應(yīng)急批準(zhǔn)或緊急使用授權(quán)(EUA)。其中包括騰盛華創(chuàng)的中和抗體雞尾酒療法“安巴韋單抗注射液(BRII-196)及羅米司韋單抗注射液(BRII-198)”。這是我國(guó)首款獲批、擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新冠中和抗體聯(lián)合治療藥物。在疾病進(jìn)展高風(fēng)險(xiǎn)的門診患者中,它能將住院及死亡的復(fù)合終點(diǎn)降低80%。

目前,科學(xué)家們正在開發(fā)針對(duì)流感、寨卡病毒和巨細(xì)胞病毒的單克隆抗體。由于具有高特異性,單克隆抗體的治療和預(yù)防價(jià)值愈發(fā)突出。但生產(chǎn)成本高昂或會(huì)阻攔其在傳染病領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)張。

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我國(guó)首款獲批、擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新冠中和抗體聯(lián)合治療藥物“安巴韋單抗注射液(BRII-196)及羅米司韋單抗注射液(BRII-198)”。/界面新聞

06

基因編輯治療又向前邁進(jìn)一步


6月,美國(guó)生物科技公司Intellia Therapeutics和再生元公司聯(lián)合宣布,治療轉(zhuǎn)甲狀腺素蛋白淀粉樣變性多發(fā)性神經(jīng)病(ATTR)的體內(nèi)CRISPR基因編輯療法NTLA-2001,在Ⅰ期臨床試驗(yàn)中取得積極結(jié)果:?jiǎn)蝿㎞TLA-2001導(dǎo)致血清中的轉(zhuǎn)甲狀腺素蛋白(TTR)水平平均下降87%,最大可達(dá)96%。

《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》評(píng)論,這是一個(gè)里程碑式的事件——首個(gè)體內(nèi)CRISPR基因編輯臨床試驗(yàn)結(jié)果公布,且療法安全有效。這些臨床數(shù)據(jù)表明,可能通過單次靜脈注射CRISPR系統(tǒng),在患者體內(nèi)精準(zhǔn)編輯靶細(xì)胞,從而治療遺傳疾病。這為使用這一療法治療其他遺傳疾病打開了大門。雖然Ⅰ期臨床受試病人不多,且長(zhǎng)期效果還有待觀察,但試驗(yàn)顯示出潛力。

對(duì)患者來說,“潛力”就已經(jīng)足夠珍貴。

07

20多年來,首個(gè)新抗真菌藥物獲批


6月1日,新一代口服抗真菌藥物Brexafemme(ibrexafungerp)獲美國(guó)FDA批準(zhǔn)上市,用于治療成年女性和初潮后女童的陰道念珠菌感染(VVC)。只需口服一天,即可解決嚴(yán)重程度不一的VVC。

各方評(píng)論顯示,它很可能成為潛在的“重磅炸彈”,年銷售額或超10億美元。其中一個(gè)原因是,VVC太常見了,約70%-75%的女性一生中至少感染過一次。其次,自上世紀(jì)90年代末至今,VVC治療創(chuàng)新就處于停滯狀態(tài),僅有一類產(chǎn)品(外用唑類抗真菌藥物)和一種口服產(chǎn)品(氟康唑)。這些藥不能完全滿足中重度VVC、反復(fù)VVC、抗氟康唑VVC、以及育齡期VVC的女性患者需求。

08

爭(zhēng)議中的阿爾茨海默病新藥


6月7日,Aduhelm通過美國(guó)FDA加速審批途徑獲得批準(zhǔn),用于治療阿爾茨海默病(AD)。這是自2003年以來首個(gè)獲批治療AD的新療法,旨在靶向性減少大腦中的淀粉樣蛋白斑塊,以減緩認(rèn)知衰退?!都~約時(shí)報(bào)》數(shù)據(jù)顯示,該藥從研發(fā)到遞交上市申請(qǐng),已有15年。

但這一審批決定備受爭(zhēng)議。獲批前,Aduhelm已進(jìn)行過兩項(xiàng)Ⅲ期臨床試驗(yàn),均在試驗(yàn)初始階段就出現(xiàn)不理想結(jié)果。其中一項(xiàng)曾因有效性問題,被獨(dú)立數(shù)據(jù)監(jiān)察委員會(huì)終止,但有些數(shù)據(jù)分析顯示部分陽性結(jié)果。

彼時(shí),F(xiàn)DA外部專家組成藥品評(píng)審委員會(huì),以壓倒性的多數(shù)投票,反對(duì)推薦該藥。但FDA罕見地強(qiáng)行批準(zhǔn)該藥上市。FDA表示“十分清楚該項(xiàng)審批將會(huì)引發(fā)關(guān)注”,并承認(rèn)“由于申請(qǐng)方提交內(nèi)容中的數(shù)據(jù)十分復(fù)雜,在臨床獲益方面留有不確定性,作為該審批流程中的一環(huán)節(jié),制藥商必須開展審批后的研究”。

但FDA總結(jié),綜合評(píng)價(jià)Aduhelm對(duì)AD患者的益處,超過治療風(fēng)險(xiǎn)本身,能填補(bǔ)未竟的醫(yī)療需求,同時(shí)刺激更多的研究和創(chuàng)新。

當(dāng)?shù)貢r(shí)間12月17日,歐洲藥管局旗下人用醫(yī)藥產(chǎn)品委員會(huì)(CHMP)對(duì)擬申請(qǐng)上市的Aduhelm采納了負(fù)面意見。這意味著該藥登陸歐洲市場(chǎng)的申請(qǐng)被駁回。

09

首個(gè)光子計(jì)數(shù)CT系統(tǒng)上市


9月30日,美國(guó)FDA批準(zhǔn)世界首臺(tái)光子計(jì)數(shù)CT掃描儀Siemens Naeotom Alpha。這被視為新CT掃描儀技術(shù)革命的開端,將“打破成像質(zhì)量的極限”。

FDA信息顯示,傳統(tǒng)CT掃描儀只能探測(cè)到X光束的總能量,但無法區(qū)分每個(gè)光子的信息。這會(huì)導(dǎo)致大量信息損失和混疊,也限制了設(shè)備的對(duì)比度、分辨率等。

光子計(jì)數(shù)CT掃描儀能測(cè)量穿過患者身體的每個(gè)單獨(dú)的X射線光子,直接將X射線轉(zhuǎn)換為電流信號(hào),并將探測(cè)器接收到的X射線光子信息轉(zhuǎn)換為詳細(xì)的三維圖像,精準(zhǔn)呈現(xiàn)傳統(tǒng)CT掃描儀無法成像的細(xì)小結(jié)構(gòu)。通俗解釋就是:圖像信息的分辨率更高,圖像噪聲更低。

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通過光子計(jì)數(shù)CT掃描儀改進(jìn)中耳和內(nèi)耳的可視化。左圖為使用常規(guī)CT成像獲得,右圖為使用光子計(jì)數(shù)CT掃描儀獲得。/Dr. A. Persson, Link?ping University, Schweden

10

WHO歷史性批準(zhǔn)首個(gè)瘧疾疫苗

呼吁非洲中高危地區(qū)兒童廣泛接種


基于試點(diǎn)項(xiàng)目數(shù)據(jù),10月6日,世界衛(wèi)生組織(WHO)推薦在撒哈拉以南非洲及其他瘧疾傳播中高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū),為滿5月齡的兒童接種世界首款瘧疾疫苗。每個(gè)孩子需接種4劑。

按照WHO描述,該疫苗于2019年起,在加納、肯尼亞和馬拉維等地,面向5月齡及以上兒童試點(diǎn)推廣,迄今逾80萬名兒童接種超過230萬劑,致命的瘧疾重癥發(fā)生率降低30%。

WHO總干事譚德塞稱,這是一個(gè)歷史性時(shí)刻。在現(xiàn)有預(yù)防瘧疾手段基礎(chǔ)上使用這款疫苗,每年可以挽救數(shù)以萬計(jì)兒童的生命。根據(jù)WHO數(shù)據(jù),瘧疾是全球最主要的致死疾病之一,平均每?jī)煞昼娋蜁?huì)奪走一個(gè)兒童的生命。

路透社報(bào)道,WHO下一階段工作重點(diǎn)將解決籌資問題,以便為世界部分最貧窮國(guó)家生產(chǎn)和分配瘧疾疫苗。
資料來源:
1.8 medical advances you may have missed during COVID-19. AAMC
2.The top 10 health and medicine breakthroughs of 2021. Pop Sci
3.These Health Breakthroughs Changed the Medical Landscape in 2021. Prevention
4.Science's 2021 Breakthrough of the Year. Science
5.首個(gè)也是唯一一個(gè)每周注射一次用于體重管理的GLP-1 治療 Wegovy(司美格魯肽 2.4 mg)在美國(guó)獲批. 諾和諾德

文章來源:醫(yī)學(xué)界,作者:燕小六