轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中的應(yīng)用

章海斌綜述，王小中審校

(南昌大學(xué)第二附屬醫(yī)院檢驗(yàn)科，江西 南昌 330006)

轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)(translational medicine)是指實(shí)驗(yàn)室研究與臨床應(yīng)用之間的雙向轉(zhuǎn)化過程，是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床應(yīng)用之間連接的橋梁。自1996年Geraghty J在著名醫(yī)學(xué)雜志《The Lancet》撰文明確提出轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的概念之后[1]，它便逐步受到世界范圍的廣泛關(guān)注，美、英、法等國(guó)先后制定了轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究計(jì)劃,設(shè)立了轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究中心。我國(guó)對(duì)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的研究也給予了高度的重視，在政府的大力支持下陸續(xù)建立了一批轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究所或研究中心。2012年，衛(wèi)生部發(fā)布《“健康中國(guó)2020”戰(zhàn)略研究報(bào)告》，更是提出要實(shí)施轉(zhuǎn)化整合戰(zhàn)略，打破基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)、藥物研發(fā)、健康促進(jìn)之間的人為屏障，建立彼此之間的直接聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)研究成果、臨床診療方法、人群預(yù)警方案、藥物創(chuàng)制、健康保障互聯(lián)互通，使患者和公眾健康直接、高效地受益于醫(yī)學(xué)科技的發(fā)展[2]。醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)作為臨床醫(yī)學(xué)的一個(gè)重要分支，在轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究熱潮中也得到了快速的發(fā)展，本文就近年來轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中的應(yīng)用做一綜述。

1 實(shí)驗(yàn)室技術(shù)在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)的轉(zhuǎn)化應(yīng)用

醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)作為一門應(yīng)用技術(shù)學(xué)科，它的發(fā)展離不開檢驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步。當(dāng)前，隨著電子計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的發(fā)展，各種高精尖的儀器自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)正逐步取代以往手工檢驗(yàn)。與此同時(shí)，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究的深入和推廣，使一些實(shí)驗(yàn)技術(shù)不斷走向臨床一線，成為新的臨床診斷方法和技術(shù)。

上世紀(jì)80年代，美國(guó)Cetus公司人類遺傳部的Mullis博士[3]發(fā)明了DNA聚合酶鏈反應(yīng)(Polymerase Chain Reaction，PCR)，隨后該技術(shù)在臨床檢驗(yàn)中被成功轉(zhuǎn)化應(yīng)用[4，5]，成為分子診斷應(yīng)用最廣的技術(shù)之一。并且基于這一技術(shù)發(fā)展起來的逆轉(zhuǎn)錄PCR(Reverse transcriptase-polymerase chain reaction,RT-PCR)[5，6]、 實(shí) 時(shí) 熒 光 定 量 PCR(real-time polymerase chain reaction,RT-PCR)[7，8]等技術(shù)也被廣泛應(yīng)用于臨床檢驗(yàn)。而基于分子雜交為基礎(chǔ)的熒光原位雜交技術(shù) (Fluorescence in situ hybridization,FISH)目前則主要集中在產(chǎn)前診斷、血液腫瘤診斷、感染性疾病診斷及實(shí)體瘤診斷等領(lǐng)域[9]。DNA序列分析作為分子診斷的金標(biāo)準(zhǔn)，它對(duì)于遺傳性疾病、多基因疾病的診斷與預(yù)測(cè)意義重大，但由于高昂的儀器設(shè)備及試劑價(jià)格，目前還僅能在大型實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行應(yīng)用。隨著分子生物學(xué)的發(fā)展及人們對(duì)疾病過程的認(rèn)識(shí)加深，以往的檢驗(yàn)技術(shù)已不能完全適應(yīng)微量、快速、準(zhǔn)確、全面的要求，從而引入了生物芯片[10]，它通過將大量的分子探針固定于支持物，并與標(biāo)記的樣品雜交或反應(yīng)，自動(dòng)化儀器檢測(cè)雜交或反應(yīng)信號(hào)的強(qiáng)度從而可以判斷樣品中靶分子的數(shù)量。

2 生物標(biāo)志物在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中的轉(zhuǎn)化應(yīng)用

近年來，由于科研資金的大量投入，細(xì)胞分子生物學(xué)、免疫學(xué)等醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科得到了迅猛的發(fā)展，特別是在后基因組時(shí)代，代謝組學(xué)、功能基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)[11]等分子生物學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，使一大批在疾病發(fā)生發(fā)展過程中特異性改變的生物標(biāo)志物被發(fā)現(xiàn)并被開發(fā)應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)工作之中。

2.1 耳聾生物標(biāo)志物 耳聾是人類最常見的致殘性疾病之一，我國(guó)解放軍總醫(yī)院的戴樸教授[12-17]率領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)歷時(shí)10年通過系統(tǒng)的耳聾分子流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，CJB2基因突變是中國(guó)人最常見的致聾因素，SLC26A4基因突變則緊隨其后為第二致聾因素，且SLC26A4的突變熱點(diǎn)、突變譜、基因型和表型均與西方人群存在明顯差異；而線粒體DNA突變則是藥物性耳聾主因，特別是C1494T和A1555G突變，但是歐美人群常見的CJB6基因突變?cè)谥袊?guó)并不常見。馮永等[18-23]研究發(fā)現(xiàn)中國(guó)人常 見 的 致 病 基 因 主 要 為 ：PAX3、MITF、SOC10、POU3F4、EYA4、MYO15A、TMC1、COCH、DFNA5。根據(jù)上述基礎(chǔ)研究成果，我國(guó)學(xué)者研發(fā)了《線粒體DNA A1555G突變檢測(cè)試劑盒》和《遺傳性耳聾基因芯片檢測(cè)試劑盒》等產(chǎn)品用于臨床耳聾基因診斷和產(chǎn)前診斷與遺傳咨詢[24]。

2.2 腫瘤生物標(biāo)志物 腫瘤是危害人類生命健康最嚴(yán)重的疾病之一，對(duì)它的早期發(fā)現(xiàn)與診斷是目前腫瘤防治工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。1978年，Herberman在美國(guó)腫瘤免疫診斷會(huì)上第一次提出了腫瘤標(biāo)志物的概念。此后，隨著分子生物學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)了大量的腫瘤標(biāo)志物，并積極轉(zhuǎn)化應(yīng)用于腫瘤的早期診斷。最為典型的是血清甲胎蛋白用于肝細(xì)胞肝癌的診斷、血清癌胚抗原用于消化道腫瘤的診斷和血清CA19-9用于胰腺癌的診斷[25-27]。2008年，我國(guó)上海瑞金醫(yī)院的研究團(tuán)隊(duì)[28]通過抗體芯片技術(shù)發(fā)現(xiàn)IPO-38蛋白在胃癌患者血清中高表達(dá)，采用ELISA法進(jìn)一步臨床研究發(fā)現(xiàn)IPO-38對(duì)胃癌患者診斷的敏感性為57.4%，特異性為90.2%，具有更好的診斷價(jià)值?！禕TA stat試劑盒》、《BTA TRAK 試劑盒》和《NMP22 試劑盒》是近年來基于膀胱癌基礎(chǔ)研究成果而研發(fā)并經(jīng)美國(guó)FDA批準(zhǔn)用于臨床膀胱癌診斷的產(chǎn)品。其中BTA stat是基于免疫色譜分析技術(shù)的定性快速檢測(cè)試劑盒，而BTA TRAK則是基于ELISA技術(shù)的一種定量檢測(cè)方法，兩者均是采用兩個(gè)單克隆抗體檢測(cè)人補(bǔ)體因子H相關(guān)蛋白(human complement factor H-related protein,HCFHRP),其敏感性在29%～91%之間，特異性在56%～86%之間，但檢測(cè)結(jié)果易受患者血尿情況的影響[29]。NMP22試劑盒較BTA有所改進(jìn)，其檢測(cè)敏感性為56%左右，特異性為86%左右,在肉眼血尿患者中，NMP22試劑盒陰性預(yù)測(cè)值>95%，敏感性優(yōu)于尿液細(xì)胞學(xué)檢查，而特異性接近尿液細(xì)胞學(xué)檢查[30]。為進(jìn)一步尋求更準(zhǔn)確和特異的檢測(cè)方法，針對(duì)前期基礎(chǔ)研究發(fā)現(xiàn)糖基化癌胚抗原的高分子量成分(19A211)和膀胱癌黏蛋白抗原(M334)與膀胱癌密切相關(guān)這一成果[31]，研究人員采用了單克隆抗體結(jié)合免疫熒光細(xì)胞學(xué)的檢測(cè)方法，使臨床對(duì)膀胱癌檢測(cè)的敏感性提高到81%～89.3%，特異性為61%～78%，特別是對(duì)Ta～T1期和低度惡性的膀胱腫瘤尤為敏感[32]。

2.3 類天皰瘡疾病生物標(biāo)志物 類天皰瘡疾病是一類罕見的自身免疫性疾病，發(fā)病機(jī)制主要是自身抗體攻擊大皰性類天皰瘡抗原BP180和ⅩⅦ型膠原，其自身抗體包括IgG、IgE和IgA。2011年，Csorba K等開發(fā)了一種ELISA方法用于檢測(cè)抗BP180的IgA自身抗體，其診斷靈敏度達(dá)83.3%，特異度達(dá)100%[33]。

3 結(jié)語(yǔ)

轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)是近年來的一個(gè)熱門話題，雖然轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)概念的提出距今還不到20年，但是轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)絕不是一個(gè)新生事物，可以說目前臨床上所用的技術(shù)、方法及相關(guān)產(chǎn)品都是醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究向臨床轉(zhuǎn)化的產(chǎn)物。盡管如此，轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中的研究卻仍然任重而道遠(yuǎn)。首先，如何找到更為準(zhǔn)確、特異、簡(jiǎn)便的檢測(cè)手段仍然是醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)人員及相關(guān)研究工作者奮斗的目標(biāo)。在過去的研究中，研究者通過各種技術(shù)手段鑒定出了大量在疾病模式下呈現(xiàn)異常改變的生物標(biāo)志物，但是真正進(jìn)入臨床應(yīng)用于疾病診斷很少。其次，如何將成功的臨床研究成果向人群推廣，使更多的患者從中受益仍然需要轉(zhuǎn)化研究工作者的努力。轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究的最終目的是使廣大人群享受到醫(yī)學(xué)科技發(fā)展的福利，因此當(dāng)基礎(chǔ)研究成果完成了T1、T2階段的轉(zhuǎn)化研究后，還需要繼續(xù)向 T3、T4 階段轉(zhuǎn)化[34，35]，而目前的情況是T3、T4階段的轉(zhuǎn)化研究并不樂觀[36]。總之，轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的提出和興起為醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)的更新和發(fā)展帶來了機(jī)遇和挑戰(zhàn)，相信在國(guó)家政策的引導(dǎo)與鼓勵(lì)及廣大醫(yī)學(xué)科技工作者的共同努力下，轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究的成果將會(huì)使疾病的診斷更加快速、準(zhǔn)確。

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