
精准医学强调针对病人不同的基因型、代谢特点、生活方式及环境,制订合理的诊断与治疗及预防策略,是现代医学的前沿和发展方向。精准营养作为精准医学的重要分支,受到广泛关注。一方面,基于基因水平的代谢组学、营养组学研究已经成为本领域的热点,但应用于临床实践尚待时日;另一方面,基于“精准”理念,以表现型特点为中心的个体化营养诊断与治疗实践逐渐在各临床医学领域开展,体现了良好的应用价值。随着研究进展,精准营养必将更好地与临床营养相结合,使病人获益。
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2011年,美国科学院等多家科学机构共同发出“迈向精准医学”的倡议[1]。2015年,时任美国总统奥巴马在国情咨文演讲中提出精准医学计划。倡议从国家层面推进个体化基因组学研究,并依据个人基因信息为恶性肿瘤及其他疾病病人制订个体医疗方案。同年,精准医学进入我国“十三五”国家科技创新专项规划,上升为国家战略。精准医学是现代医学前进的方向,其涉及基因组学等组学技术,依靠生物信息和大数据科学的交叉应用,与众多临床学科均有融合发展,如肿瘤生物信息学研究、分子靶向治疗及免疫治疗等[2]。
营养是人体与外界的物质交换,相对于其他领域更能体现人体与环境的相互作用。一方面,人体的基因特点决定个体对不同营养素的需求和代谢;另一方面,营养素供给的质与量在一定程度上影响基因表达。因此,应用精准医学的理念和方法研究营养问题,即产生精准营养概念,其主要研究内容是通过考察个体的遗传与代谢特征、生理与病理状态、生活方式及环境以及临床指标等相关因素,分析个体对营养素的需求以及预测对营养支持干预效果的影响,实现精准化的营养诊断与治疗[3]。精准营养的理念促进了对于部分罕见单基因遗传疾病、慢性代谢性疾病(代谢综合征)以及营养失衡(肥胖症、营养不良)等临床病理状态的更深层次的探讨[4]。因此,精准营养也将是临床营养的发展方向之一。
笔者以“精准医学”“精准营养”“precision medicine”和“precision nutrition”为主题词、关键词及题名检索2016―2021年文献。PubMed中各类精准医学文献13 054篇,精准营养文献284篇;万方数据库中各类精准医学文献714篇,而精准营养文献仅16篇。而国内外的精准营养文献主要为综述及临床研究,真正以基因为主的基础研究较少。
进一步分析文献内容,国内外专家对于精准营养的概念和内涵并不一致。国外文献中的“precision nutrition”多为与代谢组学、营养基因学和营养基因组学等基础研究相关内容。精准营养普遍被定义为使用组学技术评估个人对特定食物或饮食模式反应,通过在分子水平评估这类反应确定改善饮食或生活方式最有效的干预措施,进而促进健康、预防及治疗特定疾病[5]。而国内多数文献提及的精准营养多指根据病人个体的临床特点,制订相应营养诊断与治疗计划的营养支持方式,是临床实践范畴,与组学研究仍有不同。
国内外文献还提到“个体化营养”或“个性化营养”(personalized nutrition)的概念。笔者以“personalized nutrition”为主题词、关键词和题名进行PubMed检索,近5年共有384篇相关文献,其中大多数仍为综述性文章。上述英文文献中,个体化营养与精准营养的内涵一致,均为基于精准医学理念(基因等相关组学研究、生物信息学研究等)的营养诊断与治疗[6]。仅有少数文献为基于病人个体临床特点的临床研究。
就名词概念而言,笔者认为:目前“精准营养”等一系列概念和内涵仍不一致,有必要从名词规范的层面进一步统一,以避免国内外交流障碍。就研究现状而言,精准营养更多停留于实验室阶段,其临床应用仍需要转化医学助力[7]。因此,目前临床医师对于“精准”概念的应用,更倾向于分析病人个体的临床特点,即表现型特点,从而指导治疗。营养方面包括对具体病理生理状态的评估、人体测量、个体化的营养素需求等。
2016年,国际营养基因学/基因组学学会(ISNN)制订的指南将精准营养分为3个层面:(1)基于特定人群的诊断与治疗指南的传统营养。(2)基于个体营养相关表现型特点的个体化营养。(3)基于罕见或常见基因变异的基因导向型营养[8]。这种分类是基于人群特征“群体医学”的诊断与治疗模式向基于基因特征“精准医学”诊断与治疗模式转变的必然。笔者认同此种分类方式,并将结合临床营养的发展分述如下。
20世纪60年代,美国Wilmore和Dudrick发表的全肠外营养的基础与临床研究开创了现代临床营养支持的先河。经过半个多世纪的发展,营养支持经历粗犷到规范的转变,成为临床疾病综合治疗的重要组成部分,这也是循证医学发展的结果。传统营养支持是基于指南共识的诊断与治疗过程,来源于本领域高质量的研究证据及高级别的专家意见,因此,也可以被称为“循证营养支持”或“标准化营养支持”。近年来,全世界各临床营养学术组织在不同临床专业领域均发表相关指南共识,提出规范化的营养诊断与治疗策略[9]。以欧洲肠外肠内营养学会(ESPEN)2002年至今的系列指南为例,从最初对营养筛查、评定的定义,到对成人肠外肠内营养及实施技术的指导,到最近以疾病或特定临床状态为对象的指南,如最新发布的外科手术围手术期指南,可见指南的发展经历了从群体到特定疾病的过程,体现出营养支持“精准化”发展要求[10, 11, 12, 13, 14, 15]。笔者在临床实践中体会到:指南适合于日常诊断与治疗的大多数病人,只要符合相应的诊断,可根据指南推荐的标准化流程确定营养支持的指征、营养素种类及需求量、营养供给途径等,满足临床需求,使多数病人能够得到预期的诊断与治疗效果,从而改善结局。
在进行传统营养支持时,应注意以下问题:(1)传统营养支持依靠的指南是群体医学产物,是基于人群研究大概率事件的总和,并不是针对个体的干预措施,只能保证符合指征接受治疗病人在最大程度上获益。因此,在临床实践中,应该结合病人自身特点适当调整。(2)并非所有指南均为高质量参照物。Ferguson等[8]对2002―2017年发布的67部营养相关指南应用临床指南与评估系统(AGREE)标准进行评价,指出上述指南制订的方法学异质性很大,需要在利益冲突、严谨性、适用性和编辑独立性等多方面改进。2019年,中国学者在《Clinical Nutrition》发表对目前17部肿瘤领域营养支持指南的综合评价[16]。其结果显示:只有ESPEN和澳大利亚制订指南AGREE Ⅱ标准评分>60%,可以直接推荐使用;各指南在营养风险筛查和评定方法选择、营养素特别是免疫营养素用量、营养支持途径等多个方面均有不同,读者难以做出最佳选择;17部指南中,有8部来自中国内地的8家学术团体,其中中华医学会肠外肠内营养学分会(CSPEN)制订的指南评分最高[17]。同时有2部指南因为质量问题并没有达到被推荐使用的标准。因此,在选择指南方面,需要“擦亮眼睛”,在应用指南方面,不要“唯指南是从”。
目前临床领域所指的精准营养通常等同于个体化营养,在部分英文文献中被形象地称为“tailored nutrition”,即量身定制的营养。其首先解决基于指南中传统营养支持所遇到的特殊问题,包括特殊人群(儿童、老年病人),也包括特殊疾病或特殊病程(重症病人)。对于外科病人,营养问题和营养支持只是影响手术预后和临床结局的因素之一,指南推荐的标准流程适用于大多数病人。但对于发生并发症的病人,营养支持就必须因病情,甚至因人而异。如国际胰腺外科研究组(ISGPS)在2018年胰腺外科营养支持建议中将2016版胰瘘诊断与治疗指南中以胰瘘分级指导营养支持修改为以病人具体病情指导营养支持,强调胰瘘严重程度对营养需求影响的个体化判断[18, 19]。2020年,笔者制订《胰腺外科围术期全程化营养管理中国专家共识(2020版)》时,也踟蹰于对胃排空延迟病人启动肠内营养支持时机的选择。因为胃排空延迟是非急性并发症,其严重程度判断以疾病迁延的时间为主,开展肠内营养的内镜下空肠营养管置入又属于有创操作,因此,作出临床决策需要考虑超出病情“人”的因素,即病人的精神心理状态、对于营养支持的接受和耐受程度等[20]。因此,做好个体化营养支持需要更多考量病人实际状态,更加依赖临床医师专业性评估,特别是对于营养支持理念更新与经验积累。
营养支持领域的前沿理念为个体化营养支持提供了发展的契机与平台。近年来多学科诊断与治疗的开展,使在20世纪末出现的营养支持团队(nutrition support team,NST)在病人营养诊断与治疗全过程中重新开始扮演重要角色,催生了以NST为工作核心的全程化营养管理模式。NST弥补乃至取代了部分临床医师在营养支持的工作,更好地从病人本身特点出发,制订个体化的营养干预策略。2019年,《Lancet》报道的1篇实用性随机对照研究结果显示:应用个体化营养支持可以使具有营养风险的内科病人住院期间并发症发生率下降[21]。2020年,我国学者发表在《Nutrition》的研究结果显示:个体化的营养管理模式可以提高食管癌行联合放化疗病人的生命质量、减少不良情绪的发生、提高辅助治疗的耐受性[22]。对于外科病人,特别是肿瘤外科病人,由于疾病影响、手术创伤以及术后并发症,在整个围手术期乃至出院后会面临不同营养问题,全程化营养管理尤为重要,但目前尚无高质量文献发表。笔者正在进行的1项胰十二指肠切除术围手术期全程营养管理的随机对照试验研究(中国临床研究注册中心注册号为ChiCTR2000041573),建立了由营养科、营养专科护士及临床医师为主体的NST,对研究组病人的干预自入院开始延续到出院后随访。该研究中期数据显示:个体化、全程化营养管理模式在术前营养支持比例、住院时间以及住院满意度方面的价值,但在并发症及住院费用方面并未体现差异。
因此,是否将个体化、全程化营养管理模式推广到所有可能接受营养支持的病人,将指南指导的传统营养支持事无巨细地个体化。这需要更多高质量研究判断其人力与医疗资源的付出是否具有成本效益,是否可带来真实临床获益。
真正意义的精准营养应当是基于基因型特点的营养支持。其最早开始于治疗遗传代谢性疾病。随着精准营养的发展,研究者发现更多与机体代谢相关的基因并且证实了营养可以通过影响基因表达改变疾病的发生与病程。例如高脂饮食被认为与结直肠癌发生有直接关系,代谢组学的研究发现脂质代谢影响三磷酸腺苷酶合成、基本细胞信号通路激活、膜结构可塑性调节等多个细胞过程,从而影响原发肿瘤的形成和远处转移。因此,研究者致力于找寻相应的靶基因及生物标志物,以期达到预防或早诊断、早治疗的目标[23]。这不仅在肿瘤领域,在部分慢性代谢性疾病领域中,如代谢综合征、糖尿病、肥胖症等亦多有研究[24]。尤其在代谢及减重手术方面,多项研究从不同角度报道精准营养的进展,如手术带来的遗传改变对手术效果的影响,手术对不同代谢途径基因表达的影响进而导致肠道微生物群落的功能和分类发生变化等,但这类研究也仅限于现象描述,而非探讨干预措施[25]。
临床病人的疾病状况及代谢状态复杂多变,同时受到干预方式、并发症等多因素的影响,作为以基因型特点为诊断与治疗依据的“精准营养”,其临床实践仍受到制约[26]。首先,确定基因型特点与生理乃至病理生理特点之间联系的过程复杂而耗时。在面对特定疾病时,研究人员和临床医师可能没有足够的时间通过高通量测序、数据密集型分析等方法确定病人个体基因表达特点以及相应的营养素、饮食需求,更难以与临床获益之间建立联系。其次,即使确定了基因缺陷及应对策略,验证个体化营养干预措施的功效也很重要,有时需要不同于既往的研究设计、分析方法和总体策略。另外,精准营养产生的干预措施涉及医学伦理、病人生物信息安全、社会经济学等多种风险,目前尚无相应的经验可行借鉴。
精准营养是现代临床营养发展的前沿和方向,其初衷是病人获益,其归宿也必然是病人获益。因此,笔者认为:不能仅仅把精准营养看作是科学,更希望随着研究的进展,完成实验室到临床的转化,将不同层次的营养支持有机结合,更好地服务于病人。
所有作者均声明不存在利益冲突





















