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精准医学相关实验室检测与临床医生之间"对话"的重要性
  来源:百世嘉    标签:精准医学相关实验室检测与临床医生之间"对话"的重要性      2016-07-12 09:27:02
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精准医学是指利用患者的遗传组成、生活环境和生活方式等信息,对患者进行"量身定制"的医学治疗,以期获得理想化的治疗效果,减少不必要的治疗和避免不良反应。"精准医学"并不是一个全新的概念,其源自"个体化医学",但是由于生物学数据库、检测方法(蛋白质组学、基因组学、代谢组学等)和生物信息学分析的快速发展,使得"精准医学"的应用更为广泛。精准医学已涉及药物基因组学、肿瘤诊断与治疗、遗传病、感染性疾病、心血管疾病、呼吸系统疾病、神经系统疾病等多个方面。2015年初发布的美国精准医学计划主要有两个目标,近期目标为更多更好的癌症治疗,远期目标为对整个健康和疾病领域的研究。


在精准医学中,医生将根据临床研究数据产生的生物学标志物来进行临床决策,因此实验室检测结果将对临床诊断和治疗起到决定性作用。例如,肿瘤治疗中,医生将根据伴随诊断的实验室结果决定治疗方案,因此错误的检测结果将直接导致患者错过最佳的治疗药物,或者使用错误的药物。可以说,精准医学的发展,使得实验室检测在临床路径中的作用具有决定性,实验室检测的任何一个环节的疏漏都有可能导致错误的结果,例如使用性能不理想的检测试剂、仪器设备维护保养不到位、实验室人员未按照标准操作程序进行检测等,但是除了检测过程本身以外,分析前和分析后的过程也直接影响结果及其正确使用,而这部分的环节往往被实验室和临床医生所忽视。

分析前"对话"

分析前阶段是指从临床医生开出医嘱起,按时间顺序的步骤,包括检验项目的申请,标本的采集、运送、接收和保存,至检验程序启动前的过程。分析前"对话"是决定检验结果是否正确、可靠的前提,涉及实验室人员、临床医生、护士、护工以及受检者本人等。

1、关于检测指标的"对话":
在精准医学中,临床上所参考的检测指标,往往不是单一的生物学指标,而是一系列检测指标的组合,可能也不仅限于基因组学,还包括甲基化、转录组学、蛋白质组学等,临床实验室在开展项目时,应当充分与临床沟通其需求,在考虑肿瘤类型和检测价值等方面后,建立不同的检测项目组合,并将检测项目的检测内容、临床应用价值、适用人群、检测范围、应用的局限性等预先告知临床医生,因为是否申请该项目检测、在什么时间申请该项目检测,要由医生根据患者的情况做决定,而如果医生不了解详情,就很可能做出错误选择。例如,肿瘤相关的基因检测,有多种预期用途,包括肿瘤遗传易感性(乳腺癌和卵巢癌易感基因BRCA1和BRCA2、黑色素瘤和胰腺癌易感基因CDKN2A和CDK4)、预后判断(转移性乳腺癌预后相关基因ERBB2扩增或过表达)、治疗应答预测(EGFR T790M突变预测吉非替尼耐药、CYP2D6指导他昔莫芬治疗乳腺癌用药剂量)等。临床实验室应当将不同基因或者不同组合项目的指导意义告知临床医生。又如,外周血胎儿染色体非整倍体高通量测序检测,通常建议孕12周以后进行采样,此时孕妇血浆中胎儿游离DNA含量可达到检出水平,如果早于12周,可能由于胎儿游离DNA含量过低造成检测失败或者假阴性结果。此外,检测的局限性也应当充分告知临床医生。例如,血浆游离DNA的产前检测仅作为筛查试验,染色体拷贝数变异、母体嵌合等均可能导致假阳性结果,阳性结果均需要进行介入性确认检测。又如,采用高通量测序进行肿瘤靶向治疗基因突变检测,应向临床明确说明可检测的基因、外显子范围和突变类型等。

2、关于样本的"对话":
临床样本的采集,通常是由护士或临床医生来实施,而临床实验室只对送检的样本进行检测。但样本的质量对检测结果至关重要,临床上常会发生因样本采集、运送不正确而得到错误结果的情况。例如肿瘤基因突变检测,组织样本采集后核酸开始降解,需要立即用4%甲醛固定;骨髓穿刺样本不可使用肝素抗凝,因为肝素会抑制聚合酶链反应(PCR);血液样本如进行血浆游离DNA检测,需采用乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝管,并在采集后6 h内完成血浆分离,以避免白细胞释放DNA,降低游离DNA浓度,或使用对白细胞有稳定作用的采血管。用于RNA提取的新鲜组织样本,应干冰下保存运输,如运送过程中融化,需在4 h内完成RNA提取。即使同一检测指标,实验室检测方法不同,对样本的要求也不同,例如棘皮动物微管相关蛋白样4-间变型淋巴瘤激酶(EML4-ALK)的组织检测,高通量测序、实时荧光PCR等敏感性高的方法,与Sanger测序相比,对组织样本的量、肿瘤细胞数量等的要求较低,但基于RNA水平的高通量测序检测,要求样本的采集运送过程中,RNA未受破坏。如果使用荧光原位杂交的实验室,还要求样本有完整的组织形态。因此,每个实验室均应当确立适合本实验室样本采集运送保存的程序,而精准医学检测中,该程序的确立,可能涉及到多个科室共同的"对话",包括内外科医生、放射科医生、实验室技术人员、病理科人员等。临床实验室有责任也必须将特定样本的正确采集方法,以标准操作程序或流程图的方式,详细地传达给相关样本采集人员。此外,还需建立拒收样本的标准,对采集运送不正确、出现凝块、冰冻组织融化时间过长等的样本应拒绝检测。在拒收过程中,也应当与临床充分"对话",除要求重新采集样本以外,对于一些难以再次获得的活检样本、拒收后再无其他来源的样本,或者孕周较大的产前检测,对报告结果的时间要求很短等情况下,在与临床沟通获得充分知情同意时,可考虑记录后进行检测。

分析后"对话"

分析后阶段包括结果的报告与解释、检验后样本的保存以及咨询服务等。分析后"对话"对保证检测结果正确应用于临床,以及进一步确认结果有重要意义。



1关于"检测结果"的对话:
对于结果的"对话"既可以体现在书面报告单中,也可以是与临床医生的直接沟通。结果报告单中,除患者基本信息和报告突变位点外,结果的解释、检测方法性能说明以及实验室检测的局限性说明,往往被实验室所忽视。精准医学检测与以往单个指标阳性或阴性的结果不同,往往产生大量的检测数据和结果。以肿瘤基因突变多基因检测为例,可能1次对多至上百个肿瘤相关基因、全外显子以及全基因组进行检测,结果可能报告几个甚至几十种突变位点。这些位点中,有些临床意义明确,也有些临床意义不明确,甚至是以往从未报道过的突变。临床实验室需要对每个突变的意义进行充分的解释,必要时可以注明参考的指南、文献、药物临床试验等。对临床意义不明确的位点,也应当予以单独说明,明确指出目前尚不清楚该突变的临床意义,报告的结果仅供研究使用。在报告位点时,准确表达基因突变非常重要,以利于临床上对未知意义结果进行记录、将来进行解读分析。人类基因组变异学会(HGVS)建议的报告格式是目前大多数指南中推荐的标准格式。结果报告单中还应当对检测方法的性能指标,如分析敏感性、分析特异性、检测范围以及检测的局限性等进行充分说明。例如,Sanger测序可检出15%~20%的突变等位基因,而数字PCR可检出1%的突变,假如样本中有低浓度的突变,两种方法会出现不同的结果。检测范围的差异也会导致不同的检测结果,例如高通量测序可对某一基因的所有外显子进行检测,而实时荧光PCR法是对基因的某几个已知突变位点设计的引物探针,如果样本中含有实时荧光PCR法检测范围以外的突变,则两种方法也会出现不同的结果。临床医生在对方法检测性能不了解的情况下,会认为检测结果不准确。

2、关于"检测失败"的对话:
即使在样本符合要求的情况下,临床实验室仍常常会遇到检测结果失败的情况。有一些是样本本身的原因,例如甲醛固定的石蜡包埋样本有些核酸降解或者片段化严重,核酸提取的量低,导致检测结果中内控阴性,或者文库构建失败;又如血浆中游离DNA检测时,有些样本DNA含量偏低,这些样本的问题只有在检测过程中才能够发现。这种情况下,实验室可要求临床重新采集样本;如果样本来源受限,例如组织样本无法重新采集,可建议进行细胞学检测或者血浆游离DNA检测,或者采用其他受样本质量影响较小的方法检测。例如高通量测序文库构建失败,可考虑采用实时荧光PCR等方法对部分基因突变位点进行检测。另外,有一些检测过程不可预知的因素,也会产生失败结果,例如高通量测序的部分区域测序深度未达到要求,实验室需要重新检测,报告结果的周期大大延长,实验室需告知临床报告所需的时间,确认不会影响临床对疾病的干预,特别是遗传病产前检测,超过一定的孕周不利于临床后续的确诊和处理。与临床及时沟通,也有助于实验室对异常结果的分析。例如,某一批的检测结果阳性率明显高于以往的阳性率,应怀疑存在假阳性结果。实验室在排查污染等原因时,也应当考虑临床检测的人群是否发生变化,例如高危人群比例增加等。

临床医生与实验室的"对话"

"对话"是相互的,临床医生同样应当重视与实验室的"对话"。检测申请单是一种临床与实验室书面对话形式。实验室会要求临床申请检测时,填写申请单,通常包括患者基本信息、患者的临床资料、与检验有关的既往史、与检验有关的辅助检查结果、样本的信息、申请的检验项目和申请单位的信息等,这些信息对检测非常重要,临床医生应当尽可能填写完整。例如,遗传病无创产前筛查,如孕妇为多胎妊娠,每个胎儿游离DNA的浓度较单胎更低,在遗传等位基因或者染色体异常不一致的情况下,假阴性的或者检测失败的风险更高。此外,临床医生在发现临床信息与检测结果不符合时,如临床诊断与检测结果"不符"、检测结果与治疗效果"不符"、检测结果与疾病预后"不符"等,不应当简单地认为是实验室结果不准确,而应该与实验室进行沟通,因为其可能是由于方法学的局限性或者其他的因素影响所致。例如,肿瘤靶向治疗基因突变检测,表皮生长因子受体(EGFR)19外显子缺失突变的患者,在临床上对吉非替尼治疗效果仍然不佳,有可能患者同时带有其他如PIK3CA突变,而实验室检测范围有限,或者肿瘤异质性的原因,或者患者肿瘤处于动态变化中,出现新的耐药突变,此时,可采用血浆游离DNA作为补充检测。

总之,精准医学更关注患者自身的特征,涉及到更多的学科、更多的方法、更多的数据,因此需要更全面的临床信息和数据解读,实验室不是临床医学中的独立部分,而是临床路径中的重要环节,实验室和临床更紧密的"对话",才能实现精准医学检测在临床诊断、治疗、预后评估中的价值。

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