生物標記

生物標記（biomarker，biological marker）又稱生物標誌、生物標誌物、生物標誌化合物^[1]，是醫學或生理指標（indicator）下的一個大的子類，指的是可在病人或被研究者體外觀測到的客觀指標。通常情況下，相應的測量方法應當是精準且可被重複的。與醫學症狀不同的是，醫學指標是客觀的測量結果，而醫學症狀受限於病人對於健康或疾病的主觀感受。

醫學

主條目：生物標記 (醫學)

醫療領域中使用的生物指標是相對較新的臨床工具組的一部分，依其臨床應用進行分類。主要分為分子生物標記、生理生物標記、組織學生物標記和放射學生物標記四種。^[2] 所有四種類型的生物指標在縮小治療範圍或引導治療決策方面都有臨床作用，並可再細分為預測性、預後性或診斷性。

預測性

通過驗證的預測性分子、細胞或影像生物標記可作為預測臨床結果的方法。預測性生物指標可用於協助優化理想的治療方法，並經常顯示從特定治療中獲益的可能性。舉例來說，分子生物標記位於病理特異性分子過程結構與藥物作用機制的介面，可捕捉特定方面以評估個別治療的反應。^[3] 這提供了一種雙重方法，既能看到回顧性研究的趨勢，又能使用生物標誌物預測結果。例如，在轉移性結腸直腸癌中，預測生物標記可作為評估和改善病患存活率的方法，而在個別病例中，生物標記則可作為避免病患因癌症治療計畫而產生不必要毒性的方法。^[4]

常見的預測性生物標記有乳癌中的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腫瘤中的c-KIT變異，以及NSCLC中的EGFR1 變異。

診斷性

心臟病發作後，可測量多種不同的心臟生物標記，以確切判斷發作的時間和嚴重程度。

符合舉證責任的診斷性生物標誌物可在縮小診斷範圍方面發揮作用。這可使診斷對個別病患而言更具特異性。生物標誌物可以是一種可追蹤的物質，被引入生物體內，作為檢驗器官功能或健康其他方面的一種方法。^[5]

它也可以是一種物質，其檢測結果可顯示特定的疾病狀態，例如，抗體的存在可顯示感染。更明顯的是，生物標記指示蛋白質表達或狀態的變化，而這種變化與疾病的風險或進程，或疾病對特定治療的易感性相關。^[5]

預後性

預後性生物標記提供有關病患整體結果的資訊，不論任何治療或治療干預。預後生物標記在臨床研究中的一個例子，就是在研究轉移性乳癌時使用變異的 PIK3CA。

定義

在許多文獻中都有對生物標記的精確定義，通常這些定義都是相似的或高度重合的。1998年，美國國立衛生研究院（National Institute of Health，縮寫：NIH）將生物標記定義為「對正常生物學過程，致病過程，或治療干預造成的藥物反應進行測量得到的特徵指標」^[6]。由世界衛生組織領導，並與聯合國及國際勞工組織合作的國際化學品安全規劃署（International Programme on Chemical Safety，縮寫：IPCS）將生物標記定義為「任何可用於測量並預測可能導致的結果或可能的疾病的化學物質，生物結構或生物過程」^[7]。而在更廣泛的定義中，生物標記還可用於對治療或干預的效果，甚至對環境暴露（例如化學物或攝入營養等）的結果進行測量。

分類和作用

佩雷拉和溫斯坦將生物標記按照從環境暴露到致病的發生順序進行分類，分為：環境暴露生物標記和疾病生物標記^[8]。雖然生物標記多用於流行病學研究，但也可以用於研究對象的環境暴露史以及疾病預後。舒爾特將生物標記的用途分為以下幾類^[9]：

• 解釋環境與疾病之間的聯繫
• 研究藥物反應
• 鑑定環境暴露史中的早期事件
• 鑑定環境因素的致病機制
• 篩檢致病環境風險因素的錯誤分類
• 增強對個體或群體的風險分析能力

環境暴露生物標記

疾病生物標記