2010年 · 第33卷第11期

生物芯片因其可将许多不同的分析步骤,如样品制备、化学反应和分离检测等在单一器件上实现集成,现已成为生物医学研究和临床诊断中的重要分析工具.生物芯片种类较多,包括微流控芯片、微阵列芯片和生物电子芯片.本文阐述了生物芯片技术进展、临床应用和局限性以及技术展望。

microRNA是生物体内一类具有调控功能的非编码RNA,长度为20～25核苷(nt),它们不具有开放阅读框(ORF),不编码蛋白质,主要参与基因转录后水平调控[1].越来越多的研究表明,microRNA的异常表达与癌症之间存在着密切的关系,其表达分析对于肿瘤的早期诊断和预后判断具有重要价值。

人类的健康管理主要包括二部分内容,第一部分为预防保健,包括预测(predictive)医学、预防(preventive)医学;第二部分为临床诊断治疗,包括预后和个体化(personalized)医疗.这二部分概括起来合称"3P医学",是本世纪医学发展的方向.生物芯片具有微型化、高灵敏度、高特异性、高通量及易于标准化等特点,因此可以预期生物芯片将在疾病的风险预警、早期诊断及预后评估、个体化医疗等方面发挥重要作用。

在全球范围内恶性肿瘤都是危害人类生命健康的严重疾病.在过去的20年中,中国的一些常见恶性肿瘤发病率及死亡率一直呈上升趋势.在一些大中城市,恶性肿瘤已跃居人口死亡原因的首位;而农村恶性肿瘤死亡率的上升速度要明显高于城市.控制恶性肿瘤、降低发病率的关键在于有效预防,而降低死亡率的关键在于早期诊断、早期治疗和个体化治疗,这已成为共识。

医学遗传学和基因组医学的突飞猛进,正在从根本上改变医学观念和临床实践.从观念上讲,"对症下药"的医学理念正在受到挑战.首先,基因组医学发现人类基因变异与许多疾病的病因有相关性,通过提前预测疾病发生的概率,实现对患者病症出现或完全表现以前进行早期干预和预防性治疗,从而达到防止疾病发生或缓解病症的目的.新医学观念将"对症下药"发展为"对基因下药"或"对因下药",这里"因"是指导致疾病发生的遗传学病因。

自身免疫性疾病患者以血清出现多种自身抗体为主要特征.由于自身免疫性疾病发病机制非常复杂,往往一种自身免疫性疾病可涉及数十种,甚至上百种自身抗体,如PBC患者存在60多种自身抗体[1],SLE患者存在100多种自身抗体[2],所以自身抗体的筛选研究和多种自身抗体的同时检测非常重要,但又困难.通常传统检测方法无法揭示某种自身免疫性疾病自身抗体的全貌,在新的自身抗体的筛选研究中力不从心。

经过近20年的创新和努力,现在已有一批基因和蛋白类的芯片在世界各国研发成功,并通过临床验证,被越来越多的医院在日常检验工作中所采用.基因微阵列芯片是目前开发产品最多且应用也最广的一类芯片,除了人们所熟悉的DNA SNP分析和突变检测外,分析各种RNA的表达变化也开始成为检验人员逐渐所熟悉的内容。

Ⅰ型变态反应是一项重要的健康问题,对Ⅰ型变态反应的正确诊断是危急时刻抢救生命的先决条件.通常,特异性IgE抗体定量检测以及皮肤试验是用于验证医生的临床疑似诊断。

蛋白质芯片是一种新型的高通量蛋白质组学技术,因其具有高通量、微型化、平行快速等优点,在疾病监测等方面具有广泛的应用前景。

肺炎克雷伯菌是医院感染的常见病原菌,其耐药的主要原因是细菌产生质粒介导的超广谱β内酰胺酶和质粒介导的AmpC酶,碳青霉烯类抗生素被认为是治疗这类感染的最有效抗生素之一,在临床上极少分离到对碳青霉烯类抗生素耐药的肺炎克雷伯菌.

非综合征性耳聋是临床最为常见的遗传性疾病之一.该病的分子病因不明,通过耳聋遗传咨询难以确定其遗传模式以及预测再发风险.基因诊断的出现使耳聋的分子病因学诊断得以实现[1]。

自1992年美国食品药品监督管理局批准普通干扰素用于治疗丙型肝炎以来,丙型肝炎的抗病毒治疗取得了很大进展.为进一步提高疗效,国内外学者积极探讨基于各种基线因素和早期治疗应答的疗效预测和个体化治疗方案,并加紧研发新型抗HCV药物。

患者女,35岁.因"发热、头痛、腿痛15 d"于2009年10月30日入北京解放军总医院.患者在发病前2个月曾补牙.后因受凉出现发热,伴头痛、右小腿疼痛等症状.遂就诊于当地医院,给予阿奇霉素等(剂量和用法不详)治疗,效果不佳。

目的 评价一种新研制的DNA微阵列芯片HBV基因型耐药检测试剂盒的临床应用性能.方法 收集2008年12月至2010年6月224份CHB患者血清标本,提取HBV DNA,应用DNA微阵列芯片法和直接测序法平行检测HBV逆转录酶区(rt区)位点rtL180、rtA181、rtM204和rtN236的耐药突变.对结果不一致的标本进行克隆测序,以验证检测的准确性.结果 芯片法和直接测序法均成功检测224份标本全部896个位点的耐药基因型,214份标本结果完全一致,其中82份检测到突变,132份为野生型HBV.2种方法检测HBV耐药突变结果的完全符合率为95.5%(214/224).其余10份标本只用芯片法检测到突变:2份rtL180M突变、2份rtA181V突变、3份rtM204I突变、2份rtM204V突变、1份rtN236T突变,但是直接测序未检测到相应突变.包含突变序列的克隆所占比例为5.0%～15.0%.经克隆测序验证结果与芯片法完全一致.结论 DNA微阵列芯片法检测HBV耐药突变与直接测序法相比符合率高,并可检出低比例耐药突变毒株,有助于早期提示耐药的发生。

目的 通过胃癌差异基因表达谱提供的信息鉴定用于识别胃癌分化程度的分子标志物.方法 从本实验室前期所建立的胃癌Oligo基因芯片数据库中选取15份胃癌全基因组表达谱芯片数据,包括9份低分化胃癌和6份高分化胃癌标本数据,采用生物信息学分析方法BAGEL和k-TSP筛选配对的分类器,用于识别肿瘤的分化程度.随后采用ROC曲线对所筛选的特征分子标志物的分类敏感度和特异度进行判断,鉴定具有最强分类能力的分类器.选取北京肿瘤医院30份胃癌组织标本,包括22份低分化胃癌和8份高分化胃癌标本,采用实时荧光定量PCR对所鉴定的分类器进行验证.结果 利用胃癌分化差异基因表达谱数据,采用BAGEL分析方法筛选出了121个表达变化大于2倍的差异表达基因(FC＞2.0,P＜0.001),并在此基础上进一步采用k-TSP分析方法获得了3组用于区分胃癌高低分化程度的胃癌特征基因,包括MYLIP和TMPRSS3,ZNF266和TM4SF1以及SNAI2和CNFN.ROC曲线结果显示,SNAI2和CNFN组合基因对胃癌标本的分化程度进行判断具有最高的分类敏感度(100%)和特异度(100%),其AUC达到1,其他两组分类器则分别为0.981和0.963.实时荧光定量PCR结果显示,在22份低分化胃癌标本中,18份标本(82%)的SNAI2的表达水平高于CNFN;在8份高分化胃癌标本中,6份标本(75%)的SNAI2的表达水平低于CNFN.结论 SNAI2和CNFN在不同分化程度胃癌中具有特定的表达模式,并且两者的表达水平呈现负相关趋势,提示SNAI2和CNFN组合可能作为判断胃癌分化程度的分子标志物。

目的 对微流控芯片微管道的深度和筛选时间进行优化,构建有效的精子活力筛选器件.方法 设置深度分别为25、50、100、200 μm的微管道,在管道入口池分别加入2.5μl小鼠精子悬液,比较不同深度管道的出口池中精子活力和精子相对数量的差异.选取最适深度的芯片用于筛选时间的优化,分别在加入小鼠精子后5、15、30、60 min记录出口池的精子相对数量和精子活力,比较不同筛选时间所得到的精子活力和精子相对数量的差异,以寻找最适的筛选条件.结果 深度为25、50、100、200μm的4组管道出口池中精子活力分别为(85.4±2.3)%、(85.8±5.8)%、(87.2±2.8)%、(76.5±2.8)%,差异有统计学意义(F=5.8,P＜0.05),在深度为25～100μm的3组管道之间变化不明显,而在深度为200 μm管道中该指标明显下降;4组不同深度管道出口池中的精子相对数量分别为(5.2±2.0)%、(7.2±2.5)%、(12.3±2.0)%、(7.7±1.1)%,差异有统计学意义(F=6.9,P＜0.05),在25～100 μm范围内随深度的增加而增大,在100μm深度时达到最大值,管道深度增至200 μm时该指标反而下降,综合考虑精子相对数量和活力2项指标,100μm深度的管道为精子活力筛选的最适管道.加入精子后5、15、30、60 min,出口池中精子活力逐渐下降,分别为(99.6±0.7)%、(87.2±2.8)%、(79.3±2.2)%、(62.6±8.0)%,差异有统计学意义(F=37.3,P＜0.01);而出口池中精子相对数量在此过程中提高,分别为(5.8±1.1)%、(10.6±0.9)%、(12.1±1.7)%、(17.9±3.4)%,差异有统计学意义(F=17.8,P＜0.01),加入精子后15～30 min是理想的精子活力筛选时间.结论 本研究对微流控芯片管道的深度和筛选时间进行了优化,构建了有效的精子活力筛选器件,为在芯片上实现健康精子的筛选奠定了基础。

目的 精子筛选是IVF的一项关键步骤.目前临床上使用上游法来挑选有活力的精子进行后续操作.然而,除了活力以外,其他参数如顶体反应能力、化学趋向性、温度趋向性等也是精子健康的重要指标.为了同时筛选精子的活力和化学趋向反应,我们设计并制作了一款微器件,使用直管道连接双分叉管道来模拟女性生殖道.方法 我们对直管道的长度和宽度进行优化来筛选活力精子.我们有选择性地将卵丘细胞种植在双分叉管道的其中一侧来形成化学梯度.我们用游向不同分叉管道的精子数量比例来表征精子的化学趋向性.结果 长7 mm、宽1 mm的管道可将精子活力从(58.5±3.8)%提高到(82.6±2.9)%.我们的试验证实约有10%的精子具有化学趋向能力,这一比例和以往的研究相一致.结论 我们第一次在微装置上同时实现了精子活力和化学趋向性的评估,具有良好活力和化学趋向能力的精子可以被富集出来以改善后续IVF的结果。

目的 探讨用人类基因组编码蛋白高通量芯片(以下简称"高通量蛋白芯片")筛选出有诊断价值的PBC血清标志物的应用价值.方法 用高通量蛋白芯片(包含17 718个人类基因编码蛋白,共有38 400个蛋白点)筛选21例PBC患者、20例疾病对照患者(AIH 7例,病毒性肝炎8例,其他自身免疫性疾病5例)和10名健康对照者血清,并用生物信息学软件提取筛选信息后,经统计软件分析确定有价值的诊断PBC的血清标志物.结果 用抗GST抗体对高通量蛋白芯片进行检测的结果显示,该芯片蛋白点的检出率为97.6%,蛋白复点间检测信号强度的相关系数为0.98.用高通量蛋白芯片从PBC组、疾病对照组和健康对照组中筛选出4个差异有统计学意义的标志物(PDHA1、DBT、DLAT和HK1),他们在3组中的阳性率分别为66.67%(14/21)、5.00%(1/20)和0(0/10),57.14%(12/21)、5.00%(1/20)和0(0/10),52.38%(11/21)、0(0/20)和0(0/10),52.38%(11/21)、0(0/20)和0(0/10);3组4项指标分别比较的差异均有统计学意义(PDHA1:x2=16.79,P＜0.01;Fisher精确检验,P=0.000;DBT:x2=12.86,P＜0.01;Fisher精确检验,P=0.004;DLAT和HK1:Fisher精确检验,P均分别为0.01、0.05).其中,针对PDHA1、DBT和DLAT蛋白的抗体为现已使用的PBC标志物-AMA-M2组成部分;针对HK1蛋白的抗体为新发现的PBC标志物,其对PBC的诊断敏感度为52.38%,特异度为100.00%.AMA-M2阳性与AMA-M2阴性PBC患者中未发现差异有统计学意义的血清标志物.经Fisher精确检验,ACA阳性与ACA阴性PBC患者间仅针对着丝粒B(CENPB)蛋白的抗体差异有统计学意义(Fisher精确检验,P=0.000).结论 高通量蛋白芯片是一种快速全面筛选诊断PBC标志物的技术.针对HK1蛋白的抗体对PBC具有较好的敏感度和特异度,可作为PBC新标志物.AMA-M2阳性与AMA-M2阴性PBC患者间未发现具有统计学意义的血清标志物,而针对CENPB蛋白的抗体可作为ACA阳性与ACA阴性PBC患者筛选的标志物。

目的 采用array-CGH技术对原发性闭经患者进行检测,探讨原发性闭经的分子生物学机制.方法 选取原发性闭经患者10例,另外选择10名具有规则月经周期的同龄女性自愿者作为健康对照者.分别采用常规细胞核型分析技术及array-CGH技术对10例原发性闭经患者和健康对照者进行分析.细胞核型分析技术采用常规G显带染色体核型分析技术,array-CGH技术采用美国Affymetrix公司Cytogenetic 2.7M微阵列芯片技术.结果 10例原发性闭经病例经常规G显带染色体核型分析未发现异常,所有病例和健康对照标本均为正常女性染色体核型:46,XX.Array-CGH 分析结果显示,有5例原发性闭经患者的X染色体短臂末端发生了约110000 bp的细小缺失,定位到染色体上的位置为:46,X,del(X)(p22.33).所有健康对照者经array-CGH分析均未见异常的DNA拷贝数改变.结论 Array-CGH技术在DNA水平上提高了染色体病的诊断水平,对于常规方法不能明确诊断的原发性闭经患者,有必要应用array-CGH技术进行更高分辨率的遗传学分析。

目的 筛查分析新疆维吾尔族和汉族非综合征性耳聋患者中4个耳聋基因的9个位点的突变携带分布状况,以探讨维吾尔族耳聋患者常见耳聋基因突变的特点.方法 通过耳鼻咽喉科专科检查和听力检测,选取维吾尔族非综合征性耳聋患者184例,汉族非综合征型耳聋患者133例,用耳聋基因芯片对4个耳聋基因GJB2、GJB3、mtDNA12S rRNA、SLC26A4常见的9个突变位点35delG、176del16、235delC、299-300delAT、538C＞T、1555A＞G、1494C＞T、2168A＞G、IVS7-2A＞G进行检测分析.结果 维吾尔族与汉族耳聋患者4个耳聋基因的9个位点总突变携带率分别为12.50%、30.83%,维吾尔族低于汉族,且差异有统计学意义(λ2=16.092,P＜0.01);GJB2在维吾尔族和汉族耳聋患者突变率分别为9.24%、14.29%,但2个民族间的差异无统计学意义(λ2=1.953,P＞0.05);SLC26A4在维吾尔族和汉族耳聋患者中的突变率分别为1.63%、13.53%,差异有统计学意义(λ2=17.683,P＜0.01);mtDNA 12S rRNA在维吾尔族和汉族耳聋患者中的突变率分别为1.63%、3.01%,差异亦无统计学意义(λ2=0.175,P＞0.05);GJB3在2个民族中的携带率均低,分别为0.75%、0.结论 维吾尔族耳聋患者常见耳聋基因突变率较低,其中SLC26A4基因突变率明显低于汉族;GJB2仍是维吾尔族耳聋患者最常见的突变基因,235delC和35delG为其热点突变。

胚胎由于缺少1条X或Y性染色体或女性核型中失活的1条X染色体结构发生畸变则会导致Turner综合征,该病在临床妊娠中发生率为3%,其中99%在妊娠前3个月会发生自然流产[1],幸存的新生儿50%以上是45,XO/46,XX的嵌合体,并常伴左心和(或)主动脉弓发育不良等心脏畸形和胎儿淋巴水肿。

20世纪90年代以来,全球结核疫情"死灰复燃",中国是全球22个结核高疫情国家之一,患病人数仅次于印度,80%的患者在农村.2007-2008年全国结核病耐药基线调查显示:我国肺结核患者中耐多药率为8.32%,广泛耐药率为0.68%,严重危及社会公共卫生安全。

我国著作权法公布以来，已得到社会各界的广泛重视，作为医学科技期刊必须不折不扣地执行著作权法。为此将本刊对作者署名和志谢的有关要求重申如下。

为进一步活跃学术氛围，开展学术争鸣，本刊从2006年起设置了3个栏目刊登有关学术讨论类文章，它们分别是：“争鸣与评论”、“问题与建议”及“热点与难点”栏目。“争鸣与评论”是对刊出文章提出自己不同的观点并加以讨论；“问题与建议”是提出某些学术或实际工作中遇到的问题，

为进一步活跃学术氛围，更好地实现检验与临床的沟通，加强和提高我国形态学临床检验技术水平，本刊从2008年起设置了“临床病例（理）讨论”栏目，重点介绍检验与临床工作中遇到的疑难及典型病例，以便普及形态学检验诊断的知识和技术。文章分病历摘要、病例讨论、诊断及鉴别诊断、病理诊断及病例来源5个部分。

1．统计研究设计：应交代统计研究设计的名称和主要做法。如调查设计（分为前瞻性、回顾性或横断面调查研究）；实验设计（应交代具体的设计类型，如自身配对设计、成组设计、交叉设计、析因设计、正交设计等）；临床试验设计（应交代属于第几期临床试验，采用了何种盲法措施等）。主要做法应围绕4个基本原则（随机、对照、重复、均衡）概要说明，尤其要交代如何控制重要非试验因素的干扰和影响。

为繁荣我国检验医学事业，促进检验医学领域的学术交流，依据中华医学会杂志社关于实施杂志会员制度的相关规定，中华检验医学杂志2011年继续实行VIP读者会员制。

近年来许多报道国内优秀科研成果的论文首先投向国外，特别是被美国科学引文索引（SCI）收录的高水平国际期刊上，以有助于促进国际间的学术交流，让世界更好地了解中国。为了将这些高质量、有影响的论文介绍给国内的广大读者，《中华检验医学杂志》将开设“在国外发表的SCI论文介绍”栏目，目的是使国内更多的读者共享我国的科研成果和相关学科的进展。

中华检验医学杂志是中华医学会主办的系列杂志之一，审稿流程严格按照中华医学会杂志社的统一规定执行。为方便作者投稿，特将本刊审稿流程介绍如下。

为顺应当今期刊网络化、数字化的发展趋势，更好地为广大作者、读者提供高质量的服务，本刊从2009年5月15日起已开通中华检验医学杂志网站及稿件远程管理系统。网站的开通，将为广大读者、作者、编者提供一个学术交流和沟通的平台。通过本刊网站，读者、作者、

为提高广大作者的医学论文特别是英文医学论文的写作水平，中华医学会中华医学杂志英文版定于2010年12月3-5日在武汉举办第14期“全国医学论文写作研修班”。研修班邀请国内有丰富审稿、投稿和英文写作经验的专家进行授课。内容如下：（1）如何撰写易被杂志接受的中（英）文医学论文；（2）如何报告临床随机对照试验；

RPM是一种新的基于微阵列DNA芯片的病原体检测与鉴定技术,可以同时检测一份样品中的多种病原体,对检测到的病原体基因进行测序,并鉴定被检测出的病原体是否与目前已知、未知菌株或变异株具有相似性,从而将医学诊断与公共卫生普查、监控及暴发株的监察联系起来。