「健康長壽」——無論程度如何,這幾乎是所有人的共同心願。為實現這一願望,日本有一項國家推進的研發項目——在「登月型研發項目」中制定的目標2就是「到2050年實現可超早期預測和預防疾病的社會」(以下稱「目標2」)。在項目啟動約4年半後的3月29日,在東京台場的日本科學未來館內舉辦了「2025公開論壇——從治療轉向預防的醫療」(主辦:日本科學技術振興機構=JST)。

由統籌目標2的項目總監(PD)牽頭,5個子項目的負責人(PM)齊聚現場。現場與線上合計超過170人參加。
從「未病」階段便積極干預,重返健康狀態
從昔日秦始皇追求長生不老的時代至今已過去2200多年,健康與長壽一直是人類不變的主題。或者說,這一願望甚至已超越個人範疇——緊張的醫療資源和持續膨脹的社會保障費用,為現代人類的未來蒙上了一層陰影。
更嚴重的是,一旦罹患重大疾病,不僅危及生命,生活品質(QOL)也將顯著下降。要實現包括十大內容的登月型項目的共同使命「身心健康(Well-being)」,「從治療轉向預防的醫療」可謂人類追求的夙願。
然而,現行「醫療」本質是對已患病者的應對行為,而目標2旨在發病前的「未病」階段,通過積極干預使身體重返健康狀態,從而預防重大疾病的發生或惡化。然而,「未病」的定義卻曖昧模糊。
用數理模型分析海量數據,實現定量界定
首位登台的合原一幸(東京大學特別教授/名譽教授)挑戰的正是這一棘手的定義問題。關於未病的定義,作為數理科學專家的合原教授強調研究成果稱:「以往只能從定性角度寬泛把握,難以明確界定‘此處即為未病狀態’。但通過對海量生理數據的數理分析,已能實現定量界定。」

合原一幸教授
健康人群即便身體略有不適,多數情況下休息後即可恢復。而處於未病狀態的人,若放任不管則容易大幅惡化並發病。通過對這類人群的各種生理指標進行數理分析,合原教授發現發病前會出現基因表現的波動異常增大等變化,基於這些變化研究人員成功地界定了需要干預的未病群體。

健康狀態經由未病階段向疾病狀態發展的示意圖。合原教授將未病狀態下的生理指標的變化稱為「波動」(供圖:合原教授)
值得關注的是,合原教授指出這類預兆檢測的方法論與電網穩定性、經濟走勢、交通擁堵等領域具有共通性。目標2的多個項目已與合原的團隊合作,通過引入數理模型與數理分析的跨領域研究取得了豐碩成果。以上事例說明數據科學家積極參與醫療領域,能夠加速研究進程。
闡明癌症抑制機制,提供社會制度變革的機遇
接下來論壇介紹了一些不同疾病的案例,率先登台的是大野茂男(順天堂大學研究生院醫學研究科特任教授)。大野教授的研究聚焦於收集癌變前的病例,並探究其中出現的變化,而這類病例的收集在以往並不常見。

大野茂男教授
已知癌症由細胞基因變異累積觸發。近年來的研究發現,正常細胞也會發生基因變異。對此,大野教授的團隊提出了「人體本身就具有抑制基因變異,能夠避免癌變的機制」這一理念,目前正致力於闡明癌症發病的過程。
該研究也面臨問題。由於此前缺乏類似研究,為了普及上述理念需要推動社會制度的變革和加速臨床試驗進程。為此大野教授認為需要發起全民與產業界參與的聯合運動,「希望研究成果能成為推動社會變革的機遇」。
利用智慧手錶與面部圖像預測糖尿病
隨後登台的是片桐秀樹(東北大學研究生院醫學系研究科教授),他的研究對象為糖尿病。據日本厚生勞動省最新調查,日本國內接受糖尿病治療的人數超過550萬,與癌症、腦卒中(俗稱中風)等並列為日本五大國民病。

片桐秀樹教授
糖尿病的棘手之處在於症狀出現前就已進展。為此,片桐教授團隊的主要研究方向並非採用驗尿或驗血等給患者帶來負擔的既往手段,而是通過簡便方法促進日常監測,實現「早發現、早預防」。
研究團隊不僅確立了利用智慧手錶預測糖尿病的方法,還在通過面部靜態影像識別糖尿病超早期高危人群的技術上取得了突破性進展。目前兩項技術均已推進至可申請專利階段,實用化前景可期。
片桐教授在總結發言中強調「醫生無權限製患者的生活方式,而應全力支持其追求幸福」,展現了以患者為本的立場。
從大腦與器官的相輔作用入手,捕捉認知症的前兆
中場休息後的首位發言人高橋良輔(京都大學研究生院醫學研究科特命教授),不僅致力於揭示被認為是認知症病因的腦內異常蛋白質的堆積機制,還試圖通過與大腦的「相輔作用」捕捉器官出現的病灶徵兆,從而預防疾病的發作。

高橋良輔教授
這種相輔作用最引人注意的現象是:異常蛋白質在向大腦積聚前,往往會先滯留於腸道。據稱,在認知症之一的巴金森氏症發病前,許多患者會出現便秘症狀。但高橋教授認為,當然不能僅因為便秘就懷疑患有認知症,必須通過深入研究進一步驗證其因果關係。
高橋教授談到未病期精準干預的具體措施時自信地表示「開發生物標誌物和發病預防方法是最終目標」。
解析病毒感染時的身體反應,按模式開發預防策略
最後登台的松浦善治(大阪大學微生物病研究所特任教授)致力於傳染病未病期的干預。傳染病與前述疾病不同,未病期往往較短,徵兆也難以捕捉。對此,松浦團隊致力於的是闡明重症化機制。

松浦善治教授
松浦教授的研究團隊通過免疫學與數理科學的協作,對病毒感染時的身體反應進行分類。並根據不同模式的特徵開發預防策略,以實現對未知傳染病的超早期治療與蔓延預防。

研究團隊將實驗獲得的海量數據交由數理科學團隊處理,對自然界中繁多的傳染病進行了模式分類(供圖:松浦教授)
近年來引發人類社會恐慌的新型冠狀病毒肺炎、埃博拉出血熱等,多為動物感染源的人獸共患傳染病。松浦教授指出,這種現象本身並不意外,事實上,新興傳染病中高達75%屬於人獸共患病。他強調,人為因素破壞生態系統健康將引發傳染病大流行,因此呼籲重視「全健康(One Health)理念」(追求人類、動物與環境整體的共同健康)。
是否接受可能出錯的治療,患者一方的態度也極為重要
最後環節是全體發言人的專題討論。擔任本次討論會主持的是科學傳播員本田隆行,他介紹了一個10多歲學生的事先提問:「在‘預防醫療’中,即使限定於特定條件,是否也會被診斷為患病嗎?」

本田隆行
面對這個提問,目標2項目總監祖父江 元(愛知醫科大學理事長兼校長)邊撓頭邊回答:「這個問題看似簡單,實則是個觸及本質的難題。」因為他問出了預防醫學與當前醫療中「診斷」的不同之處:「我們可以將風險告知患者並努力促進其進行預防。但若被問及具體發病時間和概率,現階段還難以準確回答。」祖父江 元認為,關鍵在於通過海量數據多向度提升預測的準確度,「如同天氣預報屬於機率論,所以目標2有必要嘗試構建提升利用價值的機制。」

祖父江 元校長
對此,高橋教授提出關鍵問題:「當預報降水概率30%時,有人選擇帶傘有人選擇不帶。同樣,患者也需要權衡治療方案可能存在的誤判,做出是否接受治療的選擇。」本田隨即附議:「這對患者一方的認知態度也提出了新要求。」
七成民眾持接納態度,問題在於規則制定
討論的後半程圍繞ELSI(倫理、法律與社會議題)展開。正如前述討論所指出的那樣,針對「未病期」這一前所未有的概念,患者方無法置身事外。作為目標2的一個環節,在日本科學未來館開展的調查結果顯示,70%的受訪者接受以預防為目的的使用生物數據,但考慮到來到科學未來館的是對科學持有高關注度的群體,所以這一調查結果可能與整個社會認識存在偏差。
畢竟,詳細的生物數據近乎個人資訊,必須謹慎使用。目標2團隊也將此列為重點課題,現場多次出現「加速規則制定」的呼聲令人印象深刻。
祖父江 元談及目標2的進展時表示「已看到些許曙光」,並提到研究價值「將給下一代帶來重大影響」。正如這種「價值」的體現,登月型項目已投入了巨額國家經費。正因如此,今後更需持續向國民透明地公開其成果與課題。
接下來期待通過充分吸納民眾參與討論,逐步明確當前醫療無法定義的「未病期干預」的新方式。

論壇結束後,日本科學未來館科學傳播員加藤昂英還帶領參觀了展館
原文:關本一樹/JST Science Portal 編輯部
翻譯:JST客觀日本編輯部
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