生物标记

生物标记（biomarker，biological marker）又称生物标志、生物标志物、生物标志化合物^[1]，是医学或生理指标（indicator）下的一个大的子类，指的是可在病人或被研究者体外观测到的客观指标。通常情况下，相应的测量方法应当是精准且可被重复的。与医学症状不同的是，医学指标是客观的测量结果，而医学症状受限于病人对于健康或疾病的主观感受。

医学

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医疗领域中使用的生物指标是相对较新的临床工具组的一部分，依其临床应用进行分类。主要分为分子生物标记、生理生物标记、组织学生物标记和放射学生物标记四种。^[2] 所有四种类型的生物指标在缩小治疗范围或引导治疗决策方面都有临床作用，并可再细分为预测性、预后性或诊断性。

预测性

通过验证的预测性分子、细胞或影像生物标记可作为预测临床结果的方法。预测性生物指标可用于协助优化理想的治疗方法，并经常显示从特定治疗中获益的可能性。举例来说，分子生物标记位于病理特异性分子过程结构与药物作用机制的介面，可捕捉特定方面以评估个别治疗的反应。^[3] 这提供了一种双重方法，既能看到回顾性研究的趋势，又能使用生物标志物预测结果。例如，在转移性结肠直肠癌中，预测生物标记可作为评估和改善病患存活率的方法，而在个别病例中，生物标记则可作为避免病患因癌症治疗计画而产生不必要毒性的方法。^[4]

常见的预测性生物标记有乳癌中的ER、PR和HER2/neu 等基因、慢性骨髓性白血病中的BCR-ABL融合蛋白、GIST肿瘤中的c-KIT变异，以及NSCLC中的EGFR1 变异。

诊断性

心脏病发作后，可测量多种不同的心脏生物标记，以确切判断发作的时间和严重程度。

符合举证责任的诊断性生物标志物可在缩小诊断范围方面发挥作用。这可使诊断对个别病患而言更具特异性。生物标志物可以是一种可追踪的物质，被引入生物体内，作为检验器官功能或健康其他方面的一种方法。^[5]

它也可以是一种物质，其检测结果可显示特定的疾病状态，例如，抗体的存在可显示感染。更明显的是，生物标记指示蛋白质表达或状态的变化，而这种变化与疾病的风险或进程，或疾病对特定治疗的易感性相关。^[5]

预后性

预后性生物标记提供有关病患整体结果的资讯，不论任何治疗或治疗干预。预后生物标记在临床研究中的一个例子，就是在研究转移性乳癌时使用变异的 PIK3CA。

定义

在许多文献中都有对生物标记的精确定义，通常这些定义都是相似的或高度重合的。1998年，美国国立卫生研究院（National Institute of Health，缩写：NIH）将生物标记定义为“对正常生物学过程，致病过程，或治疗干预造成的药物反应进行测量得到的特征指标”^[6]。由世界卫生组织领导，并与联合国及国际劳工组织合作的国际化学品安全规划署（International Programme on Chemical Safety，缩写：IPCS）将生物标记定义为“任何可用于测量并预测可能导致的结果或可能的疾病的化学物质，生物结构或生物过程”^[7]。而在更广泛的定义中，生物标记还可用于对治疗或干预的效果，甚至对环境暴露（例如化学物或摄入营养等）的结果进行测量。

分类和作用

佩雷拉和温斯坦将生物标记按照从环境暴露到致病的发生顺序进行分类，分为：环境暴露生物标记和疾病生物标记^[8]。虽然生物标记多用于流行病学研究，但也可以用于研究对象的环境暴露史以及疾病预后。舒尔特将生物标记的用途分为以下几类^[9]：

• 解释环境与疾病之间的联系
• 研究药物反应
• 鉴定环境暴露史中的早期事件
• 鉴定环境因素的致病机制
• 筛检致病环境风险因素的错误分类
• 增强对个体或群体的风险分析能力

环境暴露生物标记

疾病生物标记