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2.1 精准医疗在欧美地区的发展
【本部分侧重学科领域内容即精准医学】
2016年10月，美国国立卫生研究院（NIH）推出了“我们所有人”研究项目（All of Us Research Program），该项目是美国精准医疗计划的关键组成部分，“我们所有人”是NIH近年来资助规模最大的项目之一，也是一项全民参与的健康研究项目。
图2-1 美国“我们所有人”（All of US）精准医学研究项目宣传页面
2018年5月，NIH宣布正式开始“我们所有人”研究项目的全国性招募，所有年满18岁的美国人，不管健康与否都可以报名参加。在这之前，NIH实际上已经完成了一个包括25000名志愿者的试点工作。作为项目的第一步，所有志愿者将向项目平台分享与他们自己健康和生活方式相关的信息，包括完成在线问卷、提供电子病历等。在接下来的数年内，部分志愿者会被NIH选择出来，安排到附近的工作点完成血液和尿液样本采集，以及一些生理数据的测试（例如身高、体重等）。NIH也提到，通过可穿戴设备进行健康和临床数据采集，包括开展相关的临床试验，也在该项目的下一步研究计划中。NIH目前已经资助了超过100家研究机构参与到该项目中来，NIH宣称，该项目的最终目标将是建成面向所有人的开放的超大型数据资源平台。
2017年，美国重大科研项目“癌症基因组图谱”（The Cancer Genome Atlas，TCGA）计划正式宣告完成，这一项目于2005年底启动，耗资数亿美元，计划绘制10000个肿瘤基因组图谱，是国际肿瘤基因组协作组（International Cancer Genome Consortium，ICGC）研究计划的最大组成部分，来自16个国家的科学家们相互协作已发现了近1000万个癌症相关突变。
早在2012年，英国就提出了“十万人基因组计划”（100000 Genomes Project），旨在对英国国家医疗服务体系（National Health Service，NHS）记录中的十万名病人的完整基因组进行测序，并根据基因组学和临床数据制定个性化的疗法。该项目重点关注罕见病以及一些种类的肿瘤和感染性疾病。截至2018年10月，该项目的官方网站显示已经完成了87231人的全基因组测序。
2018年10月3日，英国政府又宣布将在未来5年内开展500万人基因组计划，并表示从2019年起，全基因组测序将被作为标准之一，辅助重病患儿、患有难治愈或罕见疾病的成年患者的临床治疗。
美国纪念斯隆 凯特琳癌症中心（Memorial Sloan Kettering Cancer Center，MSK）的研究人员利用他们独有的肿瘤检测技术MSK IMPACT，对超过10000名晚期癌症患者进行了基因测序，并基于测序结果进行了个性化的临床治疗实验。MSK IMPACT技术是一种基于第二代测序技术的研究方法，它并不是对肿瘤的全基因组或蛋白编码基因进行测序，而是以过去的癌症研究为基础，首先确定了341个重要的“癌基因”。研究人员对患者这些基因上所有的重要区域都进行了测序，从而可以检测到基因上所有蛋白编码区突变、拷贝数变化、启动子突变和基因组重排，相关研究结果发表在了《自然医学》杂志上。
外显子（Exome）是基因序列上编码和合成蛋白质的部分。外显子组的序列只占全基因组序列的1%，大多数与疾病相关的基因变异位于外显子区域，因此与全基因组测序（Whole Genome Sequencing，WGS）相比，外显子组测序（Whole Exome Sequencing，WES）因其经济有效的优势被广泛用于鉴定遗传性疾病的基因变异。美国最大的健康服务机构之一格伊辛格卫生医疗系统（Geisinger Health System）与美国多个科研单位合作，发起了一个称为DiscovEHR 的项目。该项目利用外显子测序对50726人的自然人群队列进行研究，获得个体的基因组数据，并结合电子病历（Electronic Health Record，EHR）中个体的体检数据以及疾病表型数据（电子病历记录时长在11年到17年之间）进行相关性分析。研究者们最终发现并验证了多个与冠心病发病相关的基因突变，相关成果于2016年年底发表在顶级学术期刊《科学》上。他们的研究表明，根据基因型可以有效预测冠心病的发病风险，从而证实了用基因组数据能够引导个体的健康管理，达到早期诊断和个性化治疗的目的。
近年来，以“PD-1/PD-L1”（即Programmed Death-1——程序性细胞死亡蛋白 1及其配体 PD-L1）为代表的免疫药物和以CAR-T（即Chimeric Antigen Receptor T-Cell Immunotherapy，嵌合抗原受体T细胞免疫疗法）为代表的细胞免疫治疗在癌症研究和治疗领域大放异彩，展现出令人鼓舞的临床疗效，为患者的重生带来了崭新的希望。“PD-1/PD-L1”是人体免疫系统的重要组成部分T细胞（T-Cell）上的一个药物靶点，针对这一靶点设计的药物可以激活T细胞对肿瘤细胞的免疫反应，从而唤醒患者自身的抗肿瘤能力。2016年，知名制药集团罗氏公司（Roche）的PD-L1单抗（商品名Tecentriq）被美国FDA批准，用于治疗转移性非小细胞肺癌（Non Small Cell Lung Cancer，NSCLC）。中国制药公司思路迪和康宁杰瑞也在2016年年底共同宣布，他们合作开发的国产PD-L1单抗新药研究申请已经通过美国FDA的审评，获准在美国开展临床研究。
CAR-T细胞免疫治疗的基本原理则是利用病人自身的免疫细胞——T细胞，经过基因工程改造，增强其识别肿瘤细胞的能力，在体外扩增后再输回给病人，以清除癌细胞。CAR-T在急性白血病和非霍奇金淋巴瘤的治疗上有着显著的疗效，被认为是最有前景的肿瘤治疗方式之一。美国的希望之城国家医疗中心（City of Hope National Medical Center）将CAR-T疗法用于治疗复发性多灶胶质母细胞瘤并取得了成功，这也是CAR-T疗法首次在实体瘤治疗中获得突破，该成果于 2016年刊登在《新英格兰医学杂志》上。
基因编辑技术也是近年的热点，它能够让人类对目标基因进行“编辑”，实现对特定DNA片段的敲除和加入等。基因编辑技术CRISPR/Cas9自问世以来，就有着其他基因编辑技术无可比拟的优势，技术不断改进后，更被认为能够在活细胞中最有效、最便捷地“编辑”任何基因。2017年，美国匹兹堡大学医学院的研究人员在《自然》杂志的子刊上发表了一项新的研究结果，表明使用CRISPR基因编辑技术可以有效地靶向抑制致癌的“融合基因”，减小肿瘤大小，并改善了侵袭性肝癌和前列腺癌小鼠模型的生存期。