Nature Review Cancer——最有前景的Biomarkers
什么是生物標志物？
生物標志物（Biomarkers）是指可以標記系統、器官、組織、細胞及亞細胞結構或功能變化以及可能發生變化的生化指標，可用於疾病診斷、判斷疾病分期或者用來評價新葯或新療法在目標人群中的安全性及有效性等，具有非常廣泛的用途。生物標志物可以對疾病風險、預后或治療反應進行分類。
Nature Review Cancer—探討4種最新的生物標志物
在最新的一期Nature Review Cancer中，研究人員在精准醫療的大背景下，從肺癌的角度探討了未來4類最有前景的生物標志物。既往對肺癌的分來主要是依據於不同類型肺癌的組織病理學改變，將肺癌分為小細胞肺癌和非小細胞鱗狀細胞癌或腺癌。然而，僅僅依靠組織病理學並不能從分子機制上對肺癌進行精准的分類。近幾十年的癌症遺傳學研究發現了越來越多的肺癌突變基因。首先是在1987年，研究人員在25%的非小細胞肺癌和50%的肺腺癌中發現了KRAS突變；在2004年，表皮生長受體（EGFR）突變被發現於肺腺癌中；在同一年，利用二代測序技術，研究人員確定了與肺癌相關的15種基因變化，這些變化有望依據於基因組學為肺癌的治療重新分類。
表1：四類最有前景的生物標志物
由於個體基因組的差異，具有相同疾病表型的不同患者往往有不同的治療效果，根據目前發現的生物標志物，人們可將同種癌症患者分為不同的亞型，並利用鑒定生物標志物過程中收集到的大量數據對疾病進行預后判斷。
依據於biomarkers對治療群體進行分類
如圖1所示，在I類患者中，對於那些攜帶與低生存率相關生物標志物的患者（意味着有更差的預后），可采用攻擊性更強的治療方案（X療法），而對於那些攜帶與較好治療效果相關生物標志物的患者（意味着有更好的預后），可采用攻擊性不那么強的治療方案（Y療法）。此外，在攻擊性較強的療法不適用的情況下，給預后較差的患者提供攻擊性較低的療法時，應告訴患者實情。
圖1：生物標志物將患者重新分類
整合多種資源應對癌症精准醫療
正如2011年美國國家醫學研究委員會在精准醫療報告中所述：實現精准醫療必須先有兩個“建立”：建立生物醫學研究和疾病分類知識網絡，建立信息共享中心讓更多的研究者和醫者共享成果。信息共享中心中應該囊括多方面數據，包括臨床數據、人口統計學數據、流行病學數據、多種組學數據等。信息共享形成的知識網有助於預測疾病風險、療效和預后等，從而有助於精准地將患者分類。對於新划分的患者類型，需進一步研究和隨訪，以確定最適合這類患者的護理標准。
圖2：精准醫療研究策略
Biomarkers研究面臨諸多挑戰
雖然近年來組學技術的發展加快了生物標志物的鑒定速度，但統計學強度低以及結果再現性率差阻礙了生物標志物的臨床進程。實施精准醫療研究，需要收集大量的患者數據才能鑒定出可區分疾病風險和治療反應的有效生物標志物，然而，研究人員、醫療機構等在數據收集中面臨着很復雜的挑戰，主要體現在以下幾個過程：
1. 收集、處理、運輸和存儲數以百萬計的生物樣本，並用不同的分子檢測技術對樣本數據進行分析；
2. 收集電子病歷數據，對不同類型的醫療記錄和問卷調查數據進行整合，並儲存數據；
3. 分析不同來源的數據，包括問卷調查數據、分子檢測數據以及電子醫療記錄，慎重對待每類數據的優勢和局限性；
4. 結合不同學科的專業人員，包括臨床醫生、實驗室研究人員、生物信息學家、生物統計學家以及律師；
5. 在確保參與者的法律、道德及隱私問題得到保障的情況下，將所收集到的數據進行傳播。