21世纪临床医学的特征是什么?

21世纪临床医学的特征，就是个体化医疗。

个体化医疗的本质，就是基于生物标志物的医疗选择。

一、生物标志物的概念

按照Biomarkers Definition Working Group在2001年给出的定义，生物标志物是“一种具有能客观测量同时可用于评价正常生物过程或病理过程或对治疗干预的药物反应的指示物”。请注意，在这个概念中，生物标志物应包含两个特征：一是可客观测量的;二是可做为对人体某一过程的评价。按照这一概念，广义来讲，生物标志物可以是解剖学的、组织学的、影像学的、基因的、mRNA的、蛋白质的、代谢物的等等，只要它们能满足以上两个特征即可。一般狭义上的生物标志物，多指从人体组织所发掘的材料。

生物标志物可用于：

1、诊断，如用于疾病状况或鉴别出危险患者;

2、疾病分期或严重性判别;

3、疾病预后，在癌症上特别是用于估计生存期的长短;

4、患者分层，如对某一治疗措施有效或无效的判别;

5、干预措施的毒性监测或预测;

6、评价治疗效果或药动学的效应。

二、预后因子和预测因子的区别

预后因子指的是不管患者接受什么治疗，能判断患者预后(肿瘤复发或患者生存)概率的因素，即该因素与治疗或干预措施无关，而与结果相关。

预测因子指的是能判断治疗效果概率的因素，即该因素与治疗或干预措施有关，而与结果无关。

但在临床实践中，一个因子往往同时具有预后和预测两者的价值，这大大增加了因子评价的复杂性。举一个例子，HER2neu是一个生物标志物，因为通过免疫组化和FISH方法，它可客观定量的评价，目前已有商品化的检测试剂如Herceptest可检测HER2neu是否过度表达。现已知道，有 25%~30%的乳腺癌患者过度表达HER2neu蛋白，这部分患者的生存期较短、预后较差，从这个意义上，HER2neu是一个预后因子。同时我们也知道，可用针对HER2neu受体的单克隆抗体Herceptin来对HER2neu过度表达的患者进行治疗，HER2neu阳性者Herceptin治疗有效而阴性者不宜Herceptin治疗，因此对Herceptin这一药物而言，HER2neu又是一个预测因子。

EGFR又是一个重要例子。在非小细胞肺癌中，出现EGFR突变的患者其预后较好，其生存期长于无突变的患者，同时，EGFR突变又是酪氨酸激酶抑制剂吉非替尼和厄罗替尼疗效的预测因子，著名的临床研究IPASS结果显示，使用吉非替尼对晚期肺小细胞肺癌进行治疗，EGFR突变患者的无进展中位生存期 10个月，而无突变患者的无进展中位生存期不足2个月。EGFR突变对非小细胞肺癌而言，即是预后因子也是预测因子。

三、分子标志物的检测方法

在癌症研究领域，分子标志物可取材于肿瘤组织或正常组织，也可取材于血液和各种浆膜腔的病理性液体，如胸腔积液、心包积液等。针对不同的研究目的，使用的检测方法也不同。如：

1、检测蛋白表达的方法有免疫组化(IHC)的方法和酶联免疫吸附测定法(enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA)。

这是目前临床上最成熟的方法，可常规使用，如检测乳腺癌的ER、PR表达等。另一个常用的用途是用于鉴别诊断，如检测TTF1来鉴别肺癌的类型是腺癌还鳞癌。

2、检测基因拷贝数的荧光/发光原位杂交方法(fluorescent/chromogenic in-situ hybridisation，FISH/CISH)。

这也是临床可常规使用的方法，目前应用最广泛的是关于乳腺癌HER2neu的检测。

3、检测基因表达的方法有芯片技术(microarray technology)和逆转录聚合酶链反应技术(reverse transcription-polymerase chain reaction，RT-PCR)。

这方面的例子有美国Duke大学的Potti等在2006年发表的通过全基因组表达谱研究，提出用多个基因组成的Meta-gene signature可准确进行1期非小细胞肺癌术后复发的预测，利用这个模型，可将1期非小细胞肺癌分成两大类，一类预后良好，5年生存率高达95%以上，一类的预后相当差，类似于3a期的患者，这样可对早期复发高危的患者尽早进行药物干预。基于这个模型的临床研究正在进行中，这种方法目前还不能常规用于临床。

4、基因测序(DNA sequencing)。

目前是EGFR突变检测的标准方法，更广泛意义上也是各种基因突变检测的标准方法。可惜的是这个方法耗时、复杂，目前多限于在研究实验室中使用。我们联合全国5家医院，检测了506例非小细胞肺癌的肿瘤组织标本，发现EGFR突变率在中国人群为30%，腺癌突变率44.1%，女性肺癌突变率 42.7%，不吸烟肺癌突变率43.3%。这一研究为中国的TKI靶向治疗奠定了分子流行病学基础。

四、分子标志物的临床研究方法

尽管生物标志物在临床上显得越来越重要，但其研究却不容乐观。在刚刚结束的第13届世界肺癌大会上，纽约大学的Harvey Pass教授甚至用一潭浑水(muddy water)这样的措辞来形容目前的分子生物标志物的研究。在他的大会演讲中提到，目前发表的分子标志物超过99%尚未得到良好的临床研究证实，包括 CEA、Cytr21-1(cytokeratin)等我们耳熟能详等标志物。其原因在于多数研究因生物取材的条件不统一、样本量小、检测质控条件差异、人种的遗传学差异等错综复杂因素所导致。他提出分子生物标志物的研究应具有“3M”策略，即强调多重(multiplex分析)、多标志物(multi- biomarker)、多中心验证(multi-validaton)。

预后因子的研究方法，应采用前瞻性的研究方法，在无干预或相同干预人群中去发现对结局有判断意义的因子。其最合理的研究方法应是前瞻性的队列研究或前瞻性的生存研究，对预后因子的研究而言，前瞻性随机对照研究可能会涉及到伦理问题，因而并非最佳选择。

预测因子的研究方法，一般应经历3个阶段，第一个阶段是从回顾性研究中(最好是前瞻性研究中的探索性研究)找到可能的预测因子，这时称为学习集或训练集(training set)，之后必须在另一个人群中进行验证，称为证实集(validation set)。经过这两个阶段后，预测因子还不能最终确立，还必须在前瞻性随机对照研究中进行最后的确认。这一过程非常复杂，其要点是根据预测因子对研究人群进行分层分组，即将研究人群分为候选预测因子高表达和低表达两组，对这两组人群分别进行针对预测因子干预措施的随机分组进行干预或不干预，结果如果出现低表达或不表达组干预措施的效果一样，而表达组干预措施的疗效统计学上有意义的好于不干预组，那么，预测因子就成立(附图)。可见，目前的预测因子研究，几乎没有这最后的一步，因此，生物标志物被称为一潭浑水也就不足为奇了。

五、个体化医学的未来和结语

综上可以看出，分子生物标志物实际上是个体化医学的一个重要部分而已，个体化医学不仅仅只考虑分子生物标志物，还必须考虑广义上的生物标志物。因此，个体化医学必须综合以下因素：

1、疾病的基因标志，如是否存在疾病还只是一个亚健康状态?是否存在疾病的分子亚型?

2、分子生物标志物，包括与疗效或毒性相关的蛋白、代谢物、基因表达等等;

3、药物基因组学，药物的代谢酶的个体差异，SNPs的差异、IC50的差异等等;

4、大体影像学和分子影像学的证据，如肿瘤疗效评价的RECEIT标准和PET/CT中SUV的高低等;

5、其它，等等、等等……

将上述因子进行综合判断，最后可得出针对某一患者的个体化治疗策略。显然，目前我们只是走进了大门，离终点目标还有很长很长的路。