精准医疗时代的病理学发展

精准医疗时代的病理学发展

白玥

吉林大学基础医学院

摘要：现如今，在世界医疗领域，精准医学的发展已成为其主题。随着新兴生物和信息技术的带动下，病理学面临着学科的重新改造及布局：即各层次器官、组织、细胞、亚细胞器和分子复合体的整合，结合各个成像技术如放射、磁共振成像、超声等，促使形态组学的诞生。同时，建立了与基因组学和其他分子组织学的联系，以实现形态学和功能之间的明确关系；此外，结合环境、社会和人类因素，在大量医学数据的基础上实现分子病理流行病学。上述发展将对病理学在精准医学时代的桥梁作用进行重新定义。

关键词：精准医疗；病理学；发展

前言

伴随着后基因组时代的到来，高通量、高灵敏度分析技术的兴起，人工智能技术与信息的整合，以及在医学各个领域中各种新兴技术的融入，使得医学的发展突飞猛进。不断提出和定义新的医疗模式。在精准医疗时代，在肿瘤分子靶向治疗的推动下，分子病理学诞生，它将病理学的整个过程从简单的疾病诊断延伸到临床治疗，并在现代医学病理学基础上，对研究与临床的桥梁作用进行了重新定义，同时，传统病理学的许多领域也在经历学科的重排和转型，随时迎接病理学的建立。

1分析传统病理向形态组学的发展

1.1简析病理学

在病理学中，特别是解剖病理学关键是形态学，也就是显微镜下的细胞/组织病理学，或者肉眼观察的大体病理，以及超微病理学（电子显微镜）。现如今，伴随着新型成像技术的飞速发展，提出形态组学：从传统的放射照相术、超声和磁共振成像，到大体器官变化的宏观形态，超高分辨率以及电子等显微镜为支撑的纳米形态组，以及以组织病理学为核心的微观形态组，利用近乎连续的方式，来实现对各个形态如器官、分子水平、亚细胞/细胞器，组织等的展示。

1.2临床医师为实现形态组学做出的努力

1.2.1为实现观察尺度下视野的一致性，采用了关联显微技术。

1.2.2因为光衍射限度而导致的光学显微镜与电子显微镜之间的分辨空白区域，采用超高分辨显微技术来进行弥补，也就是对直接观察分子复合体、亚细胞器，以及大分子进行实现，电子显微技术中缺少的多分子、活细胞情况下的动态观察，是由超高分辨显微镜进行弥补的，现如今，受激发射损耗和超高分辨率结构光显微镜技术早已进入实验室，随机光学重建和光活性定位显微镜技术已经商业化。

1.2.3高通量、多重标记技术，如采用计算机技术辅助多重标记电子显微镜用不同尺寸的胶体金粒子、不同直径的量子点、不同存在形式（如膜结合状态、游离状态）作为区别成像差异的方法，实现多参数检测电子显微镜技术或对新的质谱免疫组化进行实现。新的生物成像技术的出现，使无标记或无染色成像成为可能，例如组织透明技术。除了普通光学显微镜之外，多种原理显微技术如双光子显微镜技术、拉曼光谱显微镜技术，以及上文提到的技术的3D成像重组在实际中被广泛的应用。此外，计算机技术辅助下的数字显微成像，能够促使不同图像之间的模拟转换得以实现，例如：明场、荧光、HE等图像之间的随意转换，对不同领域工作人员所习惯的图像形式到来了极大地便利条件。

2在精准医疗时代下，分子病理学的核心地位

伴随着学科的飞速发展，许多新技术病理学研究中不断涌现。特别是随着精准医学时代的到来，在肿瘤的准确诊断、治疗以及预后判断方面，分子病理学这一新技术的应用和整合的关键作用充分的发挥出来。对传统病理诊断，分子病理诊断是补充及完善，它检测遗传物质（DNA、RNA）及其产物（蛋白质、酶），然后从DNA和RNA水平，对疾病的发生及发展规律进行研究；与此同时，对疾病内源性基因突变、异常表达和外源基因的存在进行了揭示，从而更全面、更深入、更准确地对疾病的本质特征进行反映，从而进一步发展传统的病理诊断。也就是说，传统的病理学已经从单纯的形态诊断走向了更全面、更综合性的分子病理学时代，丰富了病理诊断的内涵，使病理诊断由单纯的形态诊断向肿瘤的个体化治疗、疾病预防和疾病预后判断等方向发展。

3对病理学的拓展进行分析

3.1从诊断到全程监测，或者从静态到动态

随着分子病理学、非侵入性检测理念的发展，以及数字化PCR技术、超深第二代测序技术等高灵敏度检测技术的诞生，病理分析材料正从依靠标本的活检和切除发展到更多地采用针吸、脱落等细胞学，特别是在检测体液分子如血液、尿液和脑脊液时，即液体活检方向发展。在治疗肿瘤过程中，靶向分子的治疗反应、二次突变的测定，以及肿瘤的转移和形成平行出现新理论的要求，液体活检正在飞速发展，液体活检内容也在持续更新，促使病理学发展的新增长点形成，即从循环肿瘤DNA的检测技术、循环肿瘤细胞的检测技术向最新建立的肿瘤外泌体检测技术、单个细胞分析检测技术、以及肿瘤修饰血小板检测技术等的发展，有望广泛应用于疾病诊断、预后、治疗反应预测和疗效评价以及疾病易感性评价。

3.2分子检测与病理图像的结合

通常疾病涉及的细胞具有多种类型和多种组织，也就是肿瘤一般被不同的肿瘤细胞排列成多个组织形态，对疾病中肿瘤细胞的分化程度、细胞间的相互作用、进化差异等进行了全面的反映。在当今的发展领域中，如何将分子变化与组织图像有机结合是主要的问题之一。一方面，通过对大量数据的分析和研究，实现了分子检测与图像的相关性。另一方面，也更容易理解图像保存原位分子分析技术。相关技术主要有：单细胞测序、原位蛋白质组学、以及质谱成像技术。不管是分析大量数据，还是利用原位技术的结果，都将促进传统于分子的病理学的整合，即形态与分子组学的整合，从而对肿瘤分子分型的异质性、组织学与形态学等重要问题如肿瘤的演变、致病基因突变与组织发生和分化途径的关系等进行解决。

结束语：

综上所述，病理学随着精准医学时代的到来，显得生机勃勃，作为病理学家应立足于传统的组织病理学方法，具有现代精准医学的新理念，提供分子基因组突变和突变的信息给临床医师和患者。在精准医学时代，病理学家将发挥着关键性的作用，并将为肿瘤患者生活质量的改善，作出突出的贡献。

参考文献：

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