無論以哪種標(biāo)準(zhǔn)來說，21世紀(jì)的第一個十年對檢驗醫(yī)學(xué)來說都處在變革之中。基因?qū)W(PGx)、床旁照護檢測(POCT)、實驗室自動化、精益化已不僅僅是流行語，而成為主流現(xiàn)實。很多有利的證據(jù)證實了生物標(biāo)志物受到很多人的重視，但有一些不受青睞。還有一些證實了其在臨床實踐中的重要作用。檢驗醫(yī)學(xué)以標(biāo)準(zhǔn)化研究為中心以提高實驗分析性能，以報告實驗室相關(guān)研究的方法為中心。

任何時期的變化都存在爭議。重癥患者葡萄糖水平的嚴(yán)密性?前列腺特異抗原(PSA)的篩查臨界值?患者接受華法林治療時，CYP2C9與VKORC1基因亞型的作用?這些都將繼續(xù)研究下去。

遠(yuǎn)望接下來的十年，檢驗醫(yī)學(xué)將如何變化?生物標(biāo)志物是否成為老年癡呆癥的常規(guī)實驗室檢測?POCT將使更多的檢測退出中心實驗室嗎?維生素D檢測將消失嗎?未來十年中，將會解決很多問題，話說回來也可能無法解決。“預(yù)言很難，尤其是對未來的預(yù)言”。

作為21世紀(jì)的第二個十年，許多檢驗醫(yī)學(xué)專家正仔細(xì)思考未來的發(fā)展。

基因及更多

可以說，人類基因組的繪制對十年間科學(xué)活動產(chǎn)生了重大影響，比計劃提前兩年完成，于2003年紀(jì)念James Watson和Francis Crick的第一份關(guān)于DNA結(jié)構(gòu)報告發(fā)布50周年。這個里程碑事件的發(fā)展奠定了分子診斷學(xué)擴展的基礎(chǔ)，十年前人們也許無法想到。通過指血獲得整個人類基因組，因此基因序列已不再神秘，可幫助分子檢測不斷走向成熟。

然而，基因組學(xué)領(lǐng)域存在很多不切實際的可能性。20世紀(jì)90年代中期，包括Grody實驗室在內(nèi)進行全國性的囊包性纖維癥攜帶者篩查。在全國范圍內(nèi)進行分子檢測是可以的，通過遺傳顧問、影像資料、宣傳冊等，我們可將信息傳遞給大量患者。但是令Grody實驗室失望的是，由于各種因素，包括道德、成本、物流和技術(shù)方面的挑戰(zhàn)，分子篩查檢測并未實施。

同時，十年間出現(xiàn)了一種新興主題：直接面向消費者(DTC)基因檢測，Grody的研發(fā)極為謹(jǐn)慎。由于某種原因，與鈉相比，有些人認(rèn)為DNA是分析物的另一種類型。我們并不知道這種想法的來源，因為DNA是最復(fù)雜的分析物。我們認(rèn)為臨床實驗室應(yīng)將DNA視為最為重要、復(fù)雜的分析物。

分子診斷技術(shù)的積極發(fā)展具有一定的優(yōu)勢，包括高通量芯片、新一代排序、基因組相關(guān)群體研究(GWAS)。直到這個十年，我們?nèi)詿o法想象出這些事物的臨床應(yīng)用——這些看起來都是多余的。但現(xiàn)在，令我們驚訝的是這是一種非常復(fù)雜的技術(shù)。例如，Grody遺傳學(xué)門診針對發(fā)育遲緩、自閉癥和非特異性畸形，要求每周將一些陣列與基因組雜交研究相比較。

展望未來，Grody認(rèn)為這些先進技術(shù)將走出三級治療實驗室，由UCLA進入社區(qū)醫(yī)院。環(huán)境變化的監(jiān)測也即將來臨，尤其是DTC檢測。Grody同時推測GWAS未實現(xiàn)的潛能將聚焦于蛋白質(zhì)組學(xué)和交互基因網(wǎng)絡(luò)。

檢驗醫(yī)學(xué)展望——未來十年將帶來什么

生物標(biāo)志物的研究

在第一個十年的末期，蛋白質(zhì)組學(xué)研究X生物標(biāo)志物和Y條件間的關(guān)聯(lián)，這個話題成為科學(xué)文獻和大眾媒體的關(guān)注點。但重要的是，這些潛在的生物標(biāo)志物并未確認(rèn)大量或不同群體間復(fù)制、或?qū)嶒炇议g復(fù)制的重要障礙。這些研究令人有些失望，但很多專家卻有其他的看法。很多人認(rèn)為在準(zhǔn)備過程中存在失誤，但在某種程度上來說他們已忘記歷史。在臨床應(yīng)用中獲得生物標(biāo)志物需要相當(dāng)長的一段時間，大約5-10年。我們期望從蛋白質(zhì)組學(xué)中獲得更多，希望在床邊能夠發(fā)生切實的變化。雖然存在很多挑戰(zhàn)，但我們?nèi)钥春蒙飿?biāo)志物的發(fā)展，尤其是其在過去十年所帶來的技術(shù)革新。串聯(lián)質(zhì)譜分析和復(fù)合蛋白質(zhì)組學(xué)實驗已引入兩種重要先進技術(shù)。質(zhì)譜分析設(shè)備由計算機控制，非常穩(wěn)定，現(xiàn)在已成為常規(guī)實驗室設(shè)備，在臨床化學(xué)檢測中可使用復(fù)合實驗，可蛋白質(zhì)組學(xué)檢測中可在同一時間、在一個反應(yīng)容器中將反應(yīng)進行分離。

我們相信不斷更新的管理規(guī)范是蛋白質(zhì)組學(xué)生物標(biāo)志物潛力全部實現(xiàn)的要素。隨著新模式不斷出現(xiàn)，如復(fù)合蛋白質(zhì)免疫測定，管理者已經(jīng)不清楚如何評估這些新事物，用什么標(biāo)準(zhǔn)來管理這些新事物，因為這些事物在以前的實驗中并未出現(xiàn)過。說明這些問題將鼓勵制造商進行FDA認(rèn)證，最終加速生物標(biāo)志物的成熟。

第二個十年間，知識產(chǎn)權(quán)問題將更為嚴(yán)重。可用的基因或蛋白質(zhì)組學(xué)檢測可立即獲得專利，但是阻止研究者進行識別分析問題和尋找解決方法的研究。如果你任職于某家公司，公司具有實驗的所有權(quán)因此只有他才能修改或進行實驗，這種做法不僅不能加速發(fā)展進程反而將使其減緩。但是另一方面，研究者熟知這些優(yōu)勢，包括實驗室早期對分子進行的研究，AACC蛋白質(zhì)組學(xué)協(xié)會曾提出這個觀點。如果真是這樣，那么實驗室工作人員將告訴你，蛋白質(zhì)很不穩(wěn)定，在未分解狀態(tài)下無論是患者還是實驗室都無法獲得，因此你不能干擾檢測，這最終將加速進程。

個體化醫(yī)療

21世紀(jì)初PGx發(fā)展迅速，尤其是在腫瘤學(xué)領(lǐng)域。我們已經(jīng)不僅僅進行研究應(yīng)用，在某種程度上遺傳藥理學(xué)已應(yīng)用于某些特定領(lǐng)域。20世紀(jì)90年代晚期，F(xiàn)DA批準(zhǔn)赫賽汀及相伴診斷免疫組織化學(xué)HER2/神經(jīng)膜腫瘤蛋白檢測以選擇進行藥物治療的患者。隨后，2000年FDA批準(zhǔn)HER2/神經(jīng)膜腫瘤蛋白檢測可用于乳腺癌轉(zhuǎn)移患者的赫賽汀療效監(jiān)控。近期，F(xiàn)DA批準(zhǔn)熒光原位雜交(FISH)技術(shù)可用于HER2-表達乳腺癌的基因擴增和藥物輔助治療中。與其他藥物相關(guān)的檢測，包括識別高風(fēng)險期對伊立替康存在不良反應(yīng)的結(jié)腸直腸癌患者的UGT1A1分子實驗，包括帶有抗-表皮生長因子受體(EGFR)患者的KRAS突變檢測，患者正接受結(jié)腸直腸癌單克隆抗體治療。PGx的應(yīng)用與藥物代謝酶相比存在局限性，最突出的例子是應(yīng)用CYP2C9和VKORC1基因型以確定華法令的劑量計算法。與華法令相關(guān)的基因檢測仍存在爭議，因為兩種基因型的表達占藥物反應(yīng)變異的50%。事實是華法令基因型并沒有令醫(yī)學(xué)界推動其上市銷售。沒有遺傳藥理學(xué)信息的情況下，如果醫(yī)生對患者進行治療，附加信息的價值令人懷疑。如果華法令是一種新型藥物，可能很快便采用CYP2C9與VKORC1基因型。

未來十年，PGx將用于其它疾病的治療，如這些年用于癌癥的治療。未來十年，監(jiān)管部門為PGx相關(guān)臨床實驗制定新規(guī)范，以解決重要的安全性和效率問題，并克服此領(lǐng)域的挑戰(zhàn)。一個很好的例子就是結(jié)腸直腸癌中KRAS表達和抗-EGFR單克隆抗體治療。目前，KRAS野生型表達與治療的陽性反應(yīng)關(guān)系密切，未來的臨床實驗將確定這種聯(lián)系是否存在問題。但如果患者帶有KRAS變異，則很難確定患者用藥類型，甚至存在道德問題。大多結(jié)腸直腸癌患者及他們的腫瘤醫(yī)生認(rèn)為這些藥物沒有療效，因此FDA和產(chǎn)品研發(fā)人員需考慮如何解決此類問題。

隨著更多的PGx應(yīng)用進入市場，實驗室將扮演更為重要的角色。這個平臺比以往的更為穩(wěn)定、用戶更為友好，因此理所當(dāng)然的認(rèn)為這些結(jié)果穩(wěn)定。但是，結(jié)果的構(gòu)成部分更為重要，一般說來臨床醫(yī)生并未掌握全部知識。實驗室將需要更多的主動性，與醫(yī)生接觸并與他們分享知識。

實驗室自動化速度加快

21世紀(jì)的另一個重要主題是實驗室自動化。在醫(yī)學(xué)技師缺乏、成本縮減、模塊化提高等因素推動下，系統(tǒng)化已經(jīng)開始進行。十年間，自動化實驗室從200家增長至超過1000家。這是一個巨大的進步，未來將出現(xiàn)更多的自動化設(shè)備。許多組織只是缺少勞動力，自動化是一種防守策略。供應(yīng)商通過使其系統(tǒng)模塊化，來對緊急情況做出反應(yīng)。選項很有價值，因為人們的需求和預(yù)算不同。醫(yī)院的資金也很緊缺，雖然價格有所降低但其采購的系統(tǒng)并不便宜。2003年一套系統(tǒng)的價格為50萬美元，目前可能是20萬美元。這使較小的操作平臺每天可處理500-1500個標(biāo)本，這些都得益于設(shè)備的功能性，如分析前工作臺-離心、開蓋、將標(biāo)本存貯至特定的分析儀支架、鏈接LIS系統(tǒng)。高通量設(shè)備可使實驗室完全自動化，包括全部分析前、分析中、分析后功能，在醫(yī)院預(yù)算允許下可長期應(yīng)用。

在未來十年中，我們希望自動化系統(tǒng)能有一些改進。例如，一些制造商正在研發(fā)全自動檢測系統(tǒng)，其中應(yīng)用的技術(shù)可檢測樣本的干擾、容量是否充足。此外，ARUP實驗室正在研究一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)可使用光學(xué)文字識別系統(tǒng)閱讀標(biāo)本標(biāo)簽并確定是否貼錯標(biāo)簽。傳統(tǒng)的樣本輸送系統(tǒng)可追溯至20世紀(jì)70年代，目前應(yīng)由帶有磁力定位器的同步線性動力系統(tǒng)所替代，此概念類似于高速火車的概念。今天所使用的力學(xué)系統(tǒng)要求維護傳感器、傳動帶和動力系統(tǒng)，擁有新型技術(shù)這一切都可以避免，可免去維護的麻煩。所有這些優(yōu)勢和良好的成本效益，在未來十年中將有80%的實驗室實現(xiàn)自動化。

POCT的發(fā)展

過去十年中，POCT改變的步伐超過了檢驗醫(yī)學(xué)的變化。統(tǒng)計使用POCT領(lǐng)域的發(fā)展變化情況是非常必要的，如血氣檢測，患者新陳代謝很快，使用此類檢測可促進患者管理的有效改進。患者的 肌酐情況每小時都在發(fā)生變化，甚至可以分鐘計算，因此使用POCT檢測可使患者盡快進行放射治療。

作為新的檢測方式，POCT質(zhì)控也取得了飛速發(fā)展。鎖定功能可指定操作設(shè)備的用戶，已成為目前的通用標(biāo)準(zhǔn)，連通性明顯提高。在血糖儀中，數(shù)據(jù)管理由“實體攜行電子數(shù)據(jù)”組成，因為多數(shù)實驗室技術(shù)人員在醫(yī)院各科室間跑來跑起，以便將血糖儀連接在電腦上收集數(shù)據(jù)。但從那時起，POC連通行業(yè)協(xié)會和POCT1標(biāo)準(zhǔn)已明顯有所改變。

未來，POCT的質(zhì)控和連通性將繼續(xù)得到改進，向更小、更為便攜式發(fā)展，并繼續(xù)研發(fā)復(fù)合分子POCT檢測，尤其是針對傳染性疾病。此外，更為突出的是應(yīng)用程序?qū)⑹褂梦?chuàng)或非侵入性標(biāo)本。我們相信POCT計劃和實驗室間的緊張局面在未來將得到緩解。目前更為現(xiàn)實的是在某些領(lǐng)域POCT是一種更好的檢測方法，同時POCT是通過主要實驗室傳送樣本的更好、更便宜的方法。我們可以更好的理解對立面的重要性，在新型診斷領(lǐng)域中POCT不斷擴展，與此相適應(yīng)的是將出現(xiàn)更多的以POCT研究為基礎(chǔ)的結(jié)果。

短期分析

檢驗醫(yī)學(xué)不斷強調(diào)循證醫(yī)學(xué)的重要性，2003年生效的歐盟關(guān)于IVD的導(dǎo)則要求在歐盟上市的產(chǎn)品應(yīng)溯源至更高層次的參考物質(zhì)或參考方法等事件，因此21世紀(jì)初期分析爭議問題逐漸增多。在很大程度上，歐盟推動了溯源性的發(fā)展。在美國我們也因此而受益，因為現(xiàn)在是全球化市場，制造商希望將自己的產(chǎn)品推銷至世界各國。

標(biāo)準(zhǔn)化工作始于幾十年前，最早的分析物是膽固醇及其成分，一直延續(xù)至21世紀(jì)，現(xiàn)在又添加了如HbA1c和血清肌酐等生物標(biāo)志物。其他分析物如維生素D和肌鈣蛋白(cTnI)于20世紀(jì)晚期得到重視，未來這些問題可能會得到解決。此領(lǐng)域的進步得益于以下團隊的努力：國際臨床化學(xué)聯(lián)合會(IFCC)、國際檢驗醫(yī)學(xué)溯源性聯(lián)合委員會(JCTLM)及各種政府組織，如CDC和美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)。

未來，制造商將繼續(xù)努力，在產(chǎn)品投放市場前獲得正確校準(zhǔn)的系統(tǒng)。因此，實驗室將進行更多的以準(zhǔn)確性為基礎(chǔ)的能力驗證。

問題的核心

實驗室的另一個挑戰(zhàn)是與心血管疾病(CVD)相關(guān)的檢測。20世紀(jì)90年代CK-MB檢測是正確診斷急性冠脈綜合征的主要檢測，但在20世紀(jì)晚期一些實驗室不再使用此類實驗，而是傾向于更具特異性的cTn I或cTn T標(biāo)志物。很多病例顯示炎癥也是CVD的風(fēng)險因子，因此高靈敏度的C-反應(yīng)蛋白(hs-CRP)檢測更為普遍。使用這些標(biāo)志物將使我們更為了解動脈粥樣硬化。未來我們會發(fā)現(xiàn)比hs-CRP更好的標(biāo)志物，因為其是一種比較臟的標(biāo)志物。綜合各種變量，我們需要更多了解炎癥的重要性。未來十年中我們會更好的理解炎癥，因此可研發(fā)更為靈敏和特異的實驗。

心臟標(biāo)志物的重要變化是使檢驗醫(yī)師的角色發(fā)生變化，在證據(jù)確認(rèn)可靠之前，檢驗醫(yī)師將密切關(guān)注標(biāo)志物并限制標(biāo)志物的臨床應(yīng)用。缺血修飾白蛋白和同型半胱氨酸是兩個常用的標(biāo)志物，但并不實際效果并非如此。

20世紀(jì)，膽固醇、甘油三酯和脂蛋白也很受歡迎，作為CVD風(fēng)險的標(biāo)志物。但是hs-CRP、cTn I、cTn T以循證為基礎(chǔ)將繼續(xù)得到關(guān)注。因此，實驗室需要時刻保持先進性，并對檢驗醫(yī)師進行培訓(xùn)以熟知這些發(fā)展變化并確保這些檢測分析可靠正確。使用群體研究的特定截點，將它們轉(zhuǎn)化為個體治療決策，我們需要非常準(zhǔn)確和精密的實驗。同時要求實驗室提供更為準(zhǔn)確的結(jié)果，尤其是在進行醫(yī)療制度改革時，需要強大的防控措施。

全美膽固醇教育計劃導(dǎo)則于2001年進行了更新，過去十年主要將LDL-C和HDL-C作為風(fēng)險因子和干預(yù)目標(biāo)。但是，近些年人們將目標(biāo)轉(zhuǎn)向了載脂蛋白B(ApoB)，認(rèn)為其是更好的CVD風(fēng)險指標(biāo)。NACB檢驗醫(yī)學(xué)實踐指南關(guān)于CV標(biāo)志物的陳述中推薦ApoB不應(yīng)取代LDL-C，不應(yīng)定期篩查ApoB。更為有趣的是，根據(jù)現(xiàn)有資料，ApoB已成為CVD風(fēng)險評估的聚合體。但是是否添加ApoB篩查，是否仍將LDL-C作為主要目標(biāo)?我們的意見是ApoB不能取代LDL-C，因為LDL-C已成為預(yù)防策略的根基。

即便如此，有些學(xué)者仍認(rèn)為ApoB在21世紀(jì)初將逐漸成為常規(guī)檢測，他們認(rèn)為各種檢測脂蛋白亞類、小分支、粒子濃度或顆粒大小的方法將證明這點。證據(jù)將不斷增多，并逐漸明確，這些亞類可使信息不斷增加并使我們更好的區(qū)分風(fēng)險和結(jié)果，或增加我們不知道的信息。重點是這些是否能夠幫助我們對患者進行更好的治療或改善療效。

維生素D

2010年年底，維生素D檢測走出迷霧，成為眾多實驗室的主要檢測項目。大量動物實驗指出維生素D的補充與Ⅰ型糖尿病、乳腺癌、多發(fā)性硬化癥和其他疾病風(fēng)險降低相關(guān)，這些研究同樣適用于人類流行病學(xué)。2006年底，一項研究報告指出維生素D含量頗高的患者與含量低的患者相比，其患有多發(fā)性硬化癥的風(fēng)險較低。此篇文章引起了科學(xué)界和媒體的共同關(guān)注，以25(OH)D檢測為起點。

由于檢測容量問題出現(xiàn)，許多分析問題開始出現(xiàn)，我們努力解決變異性等問題，以改進分析物的檢測方法。2009年中期，NIST利用兩種標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)，使免疫測定和LC-MS用戶通過該標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)實驗，以降低每種方法的室間CV。同在2009年，CDC公布了25(OH)D檢測的LC-MS/MS方法，并指出此方法可用于全國健康和營養(yǎng)檢查調(diào)查。NIST同時計劃向JCTLM提交候選參考檢測程序。這些措施都可提高25(OH)D的分析性能，并推動檢測的科學(xué)和臨床應(yīng)用。

展望未來，預(yù)計未來十年我們將更為活躍、更為有成效解決分析中存在的問題，將更好的理解維生素D的活動機制。十年之內(nèi)，實驗室將明確維生素D的臨界基因、共同活性劑和機制：什么能使其運轉(zhuǎn)，什么能使其關(guān)閉，其將如何預(yù)防或逆轉(zhuǎn)這些疾病，那將是一個令人激動的時刻。

葡萄糖的爭論

20世紀(jì)，糖尿病逐漸成為世界性的健康問題，未來情況將繼續(xù)惡化。因此，研究中、患者教育、疾病管理應(yīng)考慮更多的因素。實驗室是這些努力方向的中心。標(biāo)準(zhǔn)化需要進行很多工作，20世紀(jì)90年代晚期和21世紀(jì)早期HbA1c實驗的應(yīng)用存在很多變異和矛盾。由于國家糖化血紅蛋白標(biāo)準(zhǔn)化計劃(NGSP)和IFCC及制造商的參與，應(yīng)用NGSP認(rèn)證的方法使HbA1c的報告取得了很大的進步而不是糖化血紅蛋白的其他形式，實驗明顯得到改善。

這些努力為2009年專家委員會的建議打下基礎(chǔ)，HbA1c可作為診斷糖尿病的方法，推薦不久獲得專業(yè)協(xié)會的認(rèn)可。以患者結(jié)果為基礎(chǔ)定義妊娠期糖尿病的新標(biāo)準(zhǔn)即將出臺。

在過去的兩年中，美國實驗室對HbA1c和預(yù)期平均葡萄糖的報告存在很多爭議，一些實驗室并不接受這些提議。有些國家對此問題并不了解，但是我們不希望這方面發(fā)生很多變化。

危重患者的臨界葡萄糖靶值存在很多爭議。以2001年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，在美國和其他國家對ICU患者的葡萄糖進行嚴(yán)密控制。但是，近些年的研究證明這些限制性目標(biāo)具有一定的危害性。一些專家認(rèn)為有證據(jù)來說明這些檢測中存在的問題。血糖儀的準(zhǔn)確性和精密度并不適應(yīng)ICU的設(shè)置。但是我們不知道其是否繼續(xù)存在，針對此問題還需進行大量研究。同時，大量研究集中于識別和驗證與糖尿病相關(guān)的其他標(biāo)志物。

PSA的變化

前列腺癌的診斷和治療是20世紀(jì)的熱門話題，實驗室再一次成為爭論的中心。2009年，階段性報告主要來自美國和歐洲的研究，我們希望明確進行PSA檢測的群體的功效而不是其他方面。這些確實是階段性報告，來自于歐洲的實驗證實PSA篩查減少了前列腺癌的死亡率，雖然我們不知道檢測的益處與過度檢測和過度治療之間誰更重要。

過去十年大量研究證實了PSA數(shù)值的臨床重要性，與PSA成分相結(jié)合可評估危險等級并制定治療方案。PSA仍是早期前列腺癌的評估基礎(chǔ)。接下來的密集研究將明確基因組和以血清為基礎(chǔ)的標(biāo)志物，這將進一步提升臨床癌癥檢測的特異性。PSA是最好的起點，很長時間內(nèi)將不存在挑戰(zhàn)，但需要我們熟練掌握。在未來3-5年中我們將看到遺傳變異，在固定模式中將挑選出血液和尿液標(biāo)志物，以形態(tài)學(xué)模式進入臨床檢測。

未來十年

實驗室告別了21世紀(jì)的第一個十年，迎來了第二個十年，確定不變的事實是：改變是不可避免的，在醫(yī)學(xué)進步和治療中實驗室將繼續(xù)發(fā)揮重要作用。