什么是生物标志物？

什么是生物标记？

2024/07/03

许多人可能在健康检查期间测量过血压和胆固醇水平。这些被称为评估高血压和动脉硬化风险的“生物标志物”。简而言之，根据目的和研究内容，生物标志物可以分为多种类型。我们向生物医学研究部的七里元志询问了生物标志物的类型以及将其应用于社会所需的研究要求。

什么是生物标志物

什么是生物标志物

　1998年，美国国立卫生研究院（NIH）将生物标志物定义为“以病理生理学为基础进行测量，能够评估正常生物过程、病理过程或对治疗干预的药理反应的客观指标”。在日语中，它被翻译为“生物指标”，是指体内用于评估疾病诊断标准、未来发病风险以及当前治疗效果的测试项目和物质。

　例如，血压是高血压的生物标志物，而在胆固醇中，低密度脂蛋白胆固醇是动脉硬化的生物标志物。在家测量体温也是确定您是否感冒的绝佳生物标志物。另外，如果您参与过癌症治疗，您可能听说过肿瘤标志物这个词。在确定一个人是否患有癌症以及治疗是否有效时，他们会查看称为肿瘤标记物的生物标记物的数量。即使您从未听说过“生物标记”一词，它也已经在您周围的许多地方使用。

指标类型	检查项目示例
生理指标	体温、心率、血压、呼吸频率、血氧饱和度等生命体征 心电图、脑电图等生理检查
生化指标	白细胞计数、红细胞计数、血糖水平、GOT、GPT、CRP、尿蛋白、基因、肿瘤标志物等
组织学指数	组织染色图像等
医学图像	X射线图像、CT图像、MRI、超声图像、内窥镜图像等

生物标志物的类型和所需字段

根据目的，生物标志物有多种类型。

　许多熟悉的生物标志物，如血压和胆固醇，被归类为识别疾病的诊断标志物或预测疾病进程的预后标志物。还有许多其他类型的生物标志物。例如，替代标记用于评估测试药物是否可以减少糖尿病并发症的发生。我们不是评估并发症本身的发生，而是测量血糖水平等替代生物标志物。

　生物标记物已被用于癌症和与生活方式相关的疾病等领域。未来需要开发生物标志物的领域之一是抑郁症和其他精神疾病。

精神疾病的诊断是通过医生的主观访谈来完成的，没有高度客观的评价方法。此外，由于精神疾病可能伴随着身体状况不佳，许多患者最初并没有去精神科或心身医学诊所，而是去内科诊所。如果能够开发出一种“精神疾病的生物标志物”，即使不熟悉精神疾病诊断的内科医生也能通过验血等方法客观地评估精神疾病，那么诊断和治疗就会更加顺利。同样，预计将开发包括儿科领域发育障碍图像在内的生物标志物。我希望如果有生物标志物（患者分层标志物）可以确定多种治疗药物中哪种对个别患者有效，治疗会变得更加顺利。

生物标志物类型	我们可以从生物标志物中学到什么
诊断标记	疾病诊断、疾病亚型鉴定
预后标记	预测病程、复发和进展
监控标记	评估疾病进展和治疗反应
药效标记	评估药代动力学和药物作用机制
预测标记	预测特定治疗的有效性和不良事件
替代标记	替代临床试验中的真实终点
患者分层标记	什么对患者进行分层
安全/毒性标记	评估药物安全性和毒性
易感性/风险标记	评估未来疾病发展的可能性

生物标志物开发需要什么

　生物标志物的开发有四个要求：生物标志物的发现、特异性的确认、指示分子的分析技术以及测量的简单性、高精度和标准化。

　在寻找生物标志物时，目前的主流方法是利用再现疾病或病理的动物来综合分析生物分子。除了基因组分析之外，我们还分析蛋白质和代谢物，以验证哪些物质会根据疾病的存在或不存在而发生变化。这一点也很重要，因为除非了解生物标志物变化的机制，否则它不会用于临床实践。

确认特异性意味着确认生物标志物仅在某种疾病中发生变化，而在其他疾病中不会发生变化。然而，实际上，在大多数情况下，不可能仅根据一种生物标志物做出决定，因此重要的是要认识到生物标志物的作用是“支持医生的检查结果”。

　如果找到有效的生物标志物，还需要对目标生物标志物进行分析的技术，且测量方法必须简单、准确度高，这是社会实施的前提。这需要与医疗机构、临床检验试剂制造商和临床检验公司合作进行大规模的验证测试，以及定义测试方法和诊断标准的“标准化”。

AIST 的举措和前景

AIST 的生物标志物研究

　AIST 对各种生物标志物进行研究。肝纤维化聚糖标记物（M2BPGi）是目前已在临床实际应用的一个例子，它可以评估慢性肝炎和肝硬化等肝脏疾病的进展情况。

　我们的研究小组正在寻找可用于诊断精神压力的生物标志物。当实验动物小鼠受到压力时，它们会出现压力诱发的胃溃疡。当我们全面调查这些小鼠血液中的脂质代谢物时，我们发现某种类型的花生四烯酸氧化物（12-HETE）显着增加。实验揭示了压力激活特定酶从而导致 12-HETE 增加的机制。

　换句话说，我们发现这种脂肪酸不仅可以用作压力的生物标志物，而且还可以通过关注这种脂肪酸的产生机制来用于治疗。这样，基础研究不仅需要寻找生物标志物，还需要分析其机制并将生物标志物与候选治疗药物结合起来。

9019_9178什么是医疗人工智能？'')。对于这些图像生物标志物，重要的是使成像设备的分析程序和规格标准化，我相信AIST可以为标准化做出贡献。

与医疗机构、临床检验试剂生产商、临床检验公司合作

　 AIST 还致力于生物标志物发现技术本身的开发，以及生物标志物测量技术的开发和标准化。

　然而，为了使生物标志物在医院中实际使用，需要进行临床试验来验证其在医疗机构中的有用性。此外，与临床检测试剂生产商合作开发检测试剂并获得监管部门批准后，将由临床检测公司承担检测工作。尤其是在研发阶段，与医疗机构和临床检测试剂生产商的合作至关重要。通过生物标志物研究，我们希望进一步加强与相关机构的合作。如果您对这些技术和举措感兴趣，请联系我们。