生物标志物在精准医疗中的应用

  在当今精准医学迅速发展的时代，有一个概念十分热门——“生物标记物”(biomarker)，特别是在很多癌症的治疗中，生物标记物检测已成为一个重要工具，帮助医生选择最佳治疗方案。

  生物标志物可以依据其功能分类为六类：诊断、预后、预测、药效、安全、监测。常见的生物标记物有核酸、蛋白质、糖类、脂肪或小分子代谢物等，这些标记物存在于人体组织、血液或其它体液中，代表患者个人疾病的明显特征。

  核酸类标志物的研究进展近十几年来非常快，这得益于新一代测序等高通量技术的飞速发展。伴随着这些检测技术的发展，产生了海量的有关生物标志物的数据。DNA类型的标志物往往可以反映以下变化或现象：SNPs，InDels，CNVs，甲基化等修饰，细胞遗传学水平的染色体插入、缺失、重排或重复，单倍型，短序列重复等等。RNA类型的标志物包括：RNA序列，RNA表达水平，转录组，RNA加工，非编码RNA(microRNA,lncRNA),等等。

  蛋白类的生物标志物人们对它认识和利用的时间较长。常规体检用到的一些蛋白指标(酶类)，属于这类标志物。用于检测这些标志物的样品如血液、唾液易于获得，检测程序也不烦琐，因此，它们得到临床上的广泛应用。对于蛋白、多肽类生物标志物，可以采用的技术有质谱分析(Mass Spectrometry,MS)、高效液相色谱分析(High Performance Liquid Chromatography, HPLC)、液质联用(LCMS)、双向电泳(Two-Dimensional Gel Electrophoresis, 2DGE)以及蛋白芯片等。

  生物标志物领域的新发现迅速增加，这要归功于转基因研究和临床医学中的生物组学技术，如基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学和其他高通量技术(靶向基因测序组、全外显子组测序和全基因组测序等)。而人工智能领域的突破性进展则为生物标志物的发现提供了强有力的工具。它们都提高了诊断/治疗的准确性，促进了个性化医疗。

  过去几年，生物标志物一直被用于基础研究和临床研究，业界广泛认可将它们作为临床研究的主要终点。很多生物标志物的特征明确、且在无数治疗方法和人群的应用中都已反复证明，能够正确地预测相关临床结果。但很多时候，生物标志物的有效度仍然需要评估。

  参考文献

  [1] Mann M, Kumar C, Zeng WF, Strauss MT. Artificial intelligence for proteomics and biomarker discovery. Cell Syst. 2021;12(8):759-770. doi:10.1016/j.cels.2021.06.006

  [2] Sobsey CA, Ibrahim S, Richard VR, et al. Targeted and Untargeted Proteomics Approaches in Biomarker Development. Proteomics. 2020;20(9):e1900029. doi:10.1002/pmic.201900029