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生物标记在临床研究中的作用

更新时间:2024-08-06      点击次数:149

当被要求诊断疾病时,医疗专业人员通常首先看的是症状。有些症状是一种疾病的特点;其他可能意味着许多事情。无论哪种方式,症状都表明了正在讨论的任何一种情况的真相。

无论你在研究什么,可靠、稳健的指标都很重要,尤其是在临床研究中。有时,临床试验伦理、实用行为的最佳指标是生物标志物。

这些被称为生物标记,是生物组织或生物样本的特征,可以通过研究来确定临床受试者的功能、表达或行为。在生物分子临床研究中,临床对象是生物样本,生物标记是允许研究人员表征和研究该组织以及可能与之相关的任何状况或疾病的工具之一。

什么是生物标志物?

什么是生物标志物,为什么它们有用?

生物标记可以被定义为你正在研究的任何生物标本的特征。这些特征作为临床、生物和医学环境中使用的评估指标。生物标记可以被客观地量化,然后被评估作为正常或致病行为的指标。生物标记也可以用作受试者对治疗剂或干预的反应(阳性、阴性或中性)的指标。

所有的生物标记都来自生物样本,所有生物样本都有其特色的生物分子组成,可以分解成细胞和分子组成部分并进行分析。这些组成部分可以根据基因构成、决定其行为的过程或其发挥或不发挥的功能进行分析。

为了更好地理解生物标记的范围,我们必须理解可测量的生物样本的特性或特征可能起源于分子、组织学、放射学或生理学。生物标记可以像基因一样精细APOE用于检测结肠癌,或全身性高血糖用于检测糖尿病。

生物标记的类型

不同生物标志物的类型和应用有很多重叠。人体系统的复杂性,尤其是在细胞水平上,意味着一件小事可能与一百件其他小事或大事联系在一起,并代表着这些小事或大事。

BioChain的生物样本以其分子生物标志物为特征,当在分子水平上讨论生物标志物时,这种多功能性变得更加明显。一个基因或蛋白质可以合理地用于测量、检测和监测多种疾病、对治疗的反应或体质。例如,脂质代谢蛋白APOE的过表达可用于检测某些癌症,而其低表达与阿尔茨海默病的风险有关。

尽管有这种多功能性,FDA将生物标志物分为7类风险、诊断、监测、预后、预测、反应和安全性。生物链提供的大多数生物标记属于预后和预测生物标记的类别。

预测:用于测量临床事件或结果的可能性和/或诊断出病症或疾病后复发的可能性。如果预后呈阳性,预后生物标志物也可用于绘制恢复时间表。预后生物标记的一个例子是乳腺癌中HER2蛋白的过表达。

预测:用于确定群体、类型或类别的个体在与对比/对应个体进行比较时发展成某种状况或疾病的可能性。乳腺癌基因1或2的突变被用作评估卵巢癌患者是否可能对某些治疗产生积极反应的预测标记。

其他生物标记用于评估一些事情,如患者发展疾病的可能性,确定患者体内某种疾病的活性存在,监测该疾病,以及患者是否对治疗有反应。

除了这些分类,临床研究中使用的所有生物标志物也被分类为临床的默认生物标记。


生物标志物在临床研究中的作用

不是所有的生物标志物都可以用于临床研究。为了在临床试验中有用,生物标记必须:

  1. 以合理的成本准确、定期地测量

  2. 道德上可及的

  3. 能够传达通过临床评估(例如,体检)不清楚的信息

  4. 最终对临床决策有用

如所讨论的,一个生物标记可以指示许多不同的状况;大多数情况下,许多生物标志物被一起评估以获得可靠的结果。一些非常成熟的生物标志物如总胆固醇,已被管理当局接受为合理的临床终点或疾病的确定指标。然而,大多数生物标志物不属于这一类别,必须与其他指标结合使用才能得出可靠的临床结论。对于更颗粒的生物标志物,或分子水平的生物标志物来说尤其如此。

尽管生物标记很复杂,但它在成功的临床研究中非常重要。生物标记的不同交叉或排列及其不同的表达水平用于临床研究,以了解正常和患病的生理和分子过程。通过这种了解,科学家可以了解疾病的发展和相关的治疗,开发药物、治疗技术和/或医疗设备,并制定临床实践的标准。

那么生物链在这里起什么作用呢?BioChain专门研究基因或分子生物标记。遗传生物标记在各个领域的临床研究中起着至关重要的作用,

包括肿瘤学、药物基因组学和罕见遗传疾病。BioChain为临床研究人员提供他们在研究中使用的特征生物样本。通过这些标本,可以实现生物标志物的表达、相互作用和相关的临床学习。


为什么要表征生物样本?

生物标记从系统或基于器官的分类(如高血糖)到更精细或基于分子的分类(如特定蛋白质)。尽管有这种多样性,该术语生物标记常用于指分子种类。

分子生物标记可以是基因组(基因)或蛋白质组(蛋白质)。传统上,给定的血液蛋白水平将代表蛋白质组生物标志物,而基因mRNA的变化将代表基因组生物标志物。

当组织的生物分子组成被表征时,生物样本中所有潜在分子生物标记的列表被生成。在BioChain,我们提供大量用于临床研究的具有特征的患病、正常和配对组织。这些生物样本的特征是DNA、RNA和蛋白质;它们的分子特征,作为现有的或新的生物标记,可以在临床试验中用作对照或参考。


临床研究中的分子生物标记

虽然只有少数分子生物标志物被FDA正式批准使用如同生物标志物在临床研究中,每天仍有数千个生物标志物在临床试验中被使用和评估。

BioChain Institute,Inc .是一家为分子肿瘤学、组织病理学和其他临床领域的研究提供高质量生物样本的公司。因此,在我们的生物样本中表征的标记全是分子的。

在BioChain,我们对生物样本进行内部表征,以生成该样本中的所有分子生物数据,包括突变水平、甲基化水平和蛋白质表达的信息;由于后者,这些标本可以在临床研究中用作对照和参考。


基因组生物标记

BioChain的基因组生物标记可用于分析临床受试者的遗传组成,捕获遗传变异,如单核苷酸多态性、拷贝数变异和一般突变。基因组生物标记用于临床研究,以识别疾病的遗传倾向,预测治疗反应,并指导个性化的医学方法。


基因表达生物标志物

biochain携带各种高质量的生物样本根据不同的基因表达生物标记或可用于临床研究以评估基因表达的变化和程度的生物标记来表征。举个例子,biochain的癌症序列提供专门为癌热点突变测序的组织。这些标本可作为石蜡包埋或新鲜冷冻样品,使用深度测序下一代测序(NGS)方法进行高覆盖率的表征。

BioChain提供具有以下基因表达生物标记的各种FFPE组织:

BRCA:BRCA1和BRCA2是与遗传性乳腺癌和卵巢癌综合征相关的基因。这些基因的突变增加了患乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌和其他癌症的风险。基因表达谱可以帮助识别这些基因的异常活动。

EGFR:表皮生长因子受体(EGFR)是一种通常与几种类型的癌症相关的基因,特别是非小细胞肺癌(非小细胞肺癌)。EGFR突变会导致不受控制的细胞生长和癌症进展;测量这种生物标志物的表达可以指导靶向治疗决策。

中规模集成电路(medium-scale integration的缩写):微卫星不稳定性(MSI)是与DNA错配修复缺陷相关的生物标志物。在某些类型的结肠直肠癌中经常发现高水平的MSI。MSI状态可以帮助预测对称为免疫检查点抑制剂的免疫治疗药物的反应。

KRAS:KRAS是一种参与调节细胞分裂和生长的细胞信号通路的基因。KRAS基因突变常见于几种类型的癌症,包括结肠直肠癌、肺癌和胰腺癌。治疗方案可以根据发现的KRAS突变进行调整。

人乳头瘤病毒(人乳头瘤病毒):人乳头瘤病毒感染可导致病毒癌基因如E6和E7的发展,这些基因可促进细胞转化和癌症发展。人乳头瘤病毒测试和基因表达谱可以帮助评估发展宫颈癌和其他生殖器和口咽癌的可能性。


DNA甲基化生物标志物

在DNA上添加甲基可以以不同的方式调节基因表达。异常的DNA甲基化模式与癌症、自身免疫性疾病和其他疾病有关。biochain的甲基化DNA可用于癌症的早期检测、风险评估和监测治疗反应。


表观遗传生物标记

生物链提供无细胞DNA无细胞血浆,以及血浆中的突变定量,所有这些对于在表观遗传学研究中评估生物标记都是有价值的。这些工具为研究与各种疾病相关的表观遗传修饰和遗传改变提供了非侵入性方法。将这些方法整合到生物标志物评估中,可以提供对疾病发展和进展的分子机制的整体理解,最终导致诊断和治疗干预的改进。


蛋白质生物标志物

BioChain的高质量蛋白质样品可用作测量血液、尿液或脑脊液等体液中特定蛋白质水平的参考材料。它们可以指示疾病的存在、进展或对治疗的反应。


空间表征的组织

最后,biochain以空间特征化组织的形式提供特征化的生物样本。我们使用10x Visium和NanoString GeoMx技术来表征我们的组织,这些技术能够捕获给定组织样本中存在的生物标记,以及它们相对于组织其余部分的空间背景和分布!

生物标记在临床研究中的作用是广泛而多样的。从通过广泛接受的标志物表达来确认已知疾病到发现新的基因组相互作用,生物标志物对于临床研究的必要性再清楚不过了。反过来,通过获得高质量的生物样本来获得这些标记物,对于在研究过程的各个阶段工作的临床科学家来说是无价的。


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