概述研究内容研究方法应用前景第一节 概述一、背景 （一）分子流行病学为何产生？ （二）分子流行病学怎样产生？二、概念 发展历程 分子流行病学是什么？三、与传统流行病学的关系一、背景（一）为何产生？现代流行病学发展中遇到了难题（1）疾病防制 病原体多样性 抗生素应用（2）实验医学从分子水平提出病因假设。 肿瘤（3）人群易感性 遗传变异（4）疾病疗效和预后（5）临床问题机制探讨一、背景（二）怎样产生？分子生物学的发展1.理论的突破 DNA结构、遗传密码子、转录等基因调控理论2.技术的创新 凝胶电泳、体外扩增、测序、分子杂交、计算机应用等 由传统流行病学学科发展的强烈需求和分子生物学理论和技术取得的巨大成就相结合，产生了分子流行病学。 二、发展历程（一）概念演变国外：1972年 Kilbourne 提出“流感分子流行病学”。1993年 分子流行病学是在流行病学中应用生物标志或生物学测量。1996年 分子流行病学狭义上讲是测量作为暴露和效应的生物标志信息大分子：DNA、RNA和蛋白质。 二、发展历程（二）血清流行病学人类基因组流行病学（humangenomeepidemiology,HuGE） 将流行病学与基因组学相结合，研究人群中基因组信息与疾病和健康状态的关系。 基于核酸生物标志的分子流行病学。二、 定义（一）（是什么？）研究人群中疾病（健康状态）相关生物标志的分布及其影响因素、医学相关生物群体特征及其与人类疾病（健康）的关系，制定防制疾病、促进健康的策略与措施的科学。定义注释流行病学分支学科流行病学分支学科研究对象研究对象研究内容研究内容 D和和H状态相关生物标志的分布规律状态相关生物标志的分布规律生物标志与生物标志与D和和H关系，以及其影响分布的因素关系，以及其影响分布的因素 医学相关生物的群体特征、与人类医学相关生物的群体特征、与人类D和和H的关系的关系 制定和评价防治疾病、促进健康的策略和措施制定和评价防治疾病、促进健康的策略和措施特征：生物标志和群体分布特征：生物标志和群体分布 三、与传统流行病学关系三、与传统流行病学关系健康者 “海平面海平面” 图图 疾病的疾病的“冰山现象冰山现象”亚临床者患者 传统流行病学传统流行病学暴露暴露疾病疾病外暴露外暴露内暴露内暴露有效暴露有效暴露临床前期临床前期临床疾病临床疾病（早期效应）（疾病）早期效应）（疾病）易感性易感性暴露标志暴露标志暴露标志暴露标志易感性标志易感性标志易感性标志易感性标志分子流行病学分子流行病学效应标志效应标志效应标志效应标志传统流行病学与分子流行病学的关系传统流行病学与分子流行病学的关系（第二节 研究内容一、生物学标志（biological markers，biomarkers） 1.定义：生物学标志是指从暴露到疾病各个连续过程中可测量的、能反映结构和功能改变的各种细胞的、生物化学的、免疫的或分子的物质。分子生物学标志（molecular biomarkers）：能反映分子水平、基因水平的DNA损伤、变异和表达异常的蛋白分子的生物学标志。2.种类按从暴露到疾病的连续事件，主要分为暴露标志(exposure marker)效应标志(effective marker )易感性标志(susceptibility marker)（1）暴露标志外暴露标志：宿主对环境因素的暴露标志 。 生物性：有细菌、病毒、寄生虫。非生物性：空气、水、土壤等理化因子。内暴露标志：暴露因素进入机体之后的标志，是外源性物质进入人体的可靠证据。在体内可是化学性质未改变的，如尿铅；也可指其代谢产物，如烟草中尼古丁(nicotine)的代谢产物尿中的可丁宁(cotinine)。生物作用标志(有效暴露)：暴露因素进入机体后，经过一系列转运、转化而最终起生物活性作用的暴露标志。 如暴露于苯并芘后，在淋巴细胞中能检测到特异的DNA加成物,是比EEM与IEM更具说服力的剂量标志。（2）效应标志指宿主暴露后产生功能性或结构性变化（如突变基因、畸变染色体等）的生物标志。早期生物效应标志： 产生疾病前期的生物学标志。例如，吸烟导致肿瘤的抑癌基因p53序列上的一些特殊部位发生G到T的突变而使其失活。疾病标志从暴露到发病的整个过程中最终的效应标志，是组织结构或功能改变的结果。它往往代表疾病的亚临床阶段或者它本身就是疾病的表现。（3）易感性标志指宿主对疾病发生、发展易感程度的生物标志。易感性主要与宿主的遗传特征，以及生长发育、营养、免疫、机体活动状态等有关。不同疾病阶段，也可以具有不同的易感性标志。例如，在吸烟量相似的吸烟者群体中，作为效应标志的苯并芘-DNA加成物的水平，在不同个体可相差2-100倍，原因：宿主的遗传易感性不同。二、研究内容（应用）（一） 疾病病因及其致病机制的的分子水平探讨1. 生物性病原因子的检测鉴定 发现新的病原体查明已知病原体的基因结构和进行准确分型例如，HCV就是通过分子生物学技术和流行病学人群研究而发现的。HCV不同基因型与HCV感染的地区分布、流行规律、预后、临床表现及治疗等均有一定关系。（二） 宿主易感性和高危人群筛查标志的研究 1遗传性疾病2传染病3慢性非传染病（三） 疾病流行规律、传播机制的深入探讨研究最多的是传染病。尤其是在传染源的追索、传播途径的判断和传播机制的研究方面。（四）疾病防制研究1.传染病预防 （1） 新型疫苗的研究 进行DNA重组，构建载体，通过细菌等大量表达目的蛋白质作为疫苗。（2）预防接种效果评价（3）预防接种相关发病研究 2.非传染病的预防 疾病的一、二和三级预防的科学的基础（五）疾病的早期诊断传染病传染病非传染病非传染病（六）临床疗效评估药物的安全性 有效性 敏感性（七）疾病预后评定疾病预后相关生物标志疾病预后的预测第三节 研究方法一、研究方法（一）先进的实验室技术1.分子生物学技术 2.免疫学技术 3.组织细胞学技术（二）现场流行病学研究方法二、研究设计（怎么做？）（一）研究目的 （二）测量指标 （三）测量方法 （四）调查方法与样本 （五）结果与分析（六）质量控制 （七）注意事项（一）研究目的充分考虑创新性、实用性、可行性（二）测量指标1.测量指标(生物标志)的选择原则：（1）具有较好的特异性和稳定性（2）检测方法具有较高的灵敏度，特异度（3）检测方法快速、简便，操作规范，便于与同类研究结果比较（4）标本采集和储存方便2.测量指标的选择（1）暴露指标 （2）效应指标 （3）易感性指标 实验室检测技术核酸技术 核酸电泳图谱 核酸酶切电泳图谱 核酸分子杂交 核酸体外扩增 核酸序列分析 蛋白质技术 凝胶电泳、蛋白转印杂交、蛋白质测序酶学技术 多位点酶电泳法 生物芯片技术 基因芯片 其他技术 免疫学技术 如 (ELISA)、荧光免疫试验(FIA) 等； 色谱技术 如高效液相色谱技术(HPLC)等（三）结果与分析设计中要预测研究结果，并根据选择的测量指标和测量方法确定资料分析方法 。传统流行病学分析方法生物学技术相关的分析方法展望分子流行病学是一门新兴的边缘学科，尚有很多不成熟的地方，但已显示出了强大的生命力。随着先进的生物标志检测技术、计算机技术、信息技术和统计学方法等的不断引入，分子e将会临床科学研究提高到一个崭新阶段。 胎盘细胞凋亡与TLR3及HBV宫内感染的关系孕妇肘静脉血孕妇肘静脉血胎盘石蜡切片胎盘石蜡切片新鲜胎盘组织新鲜胎盘组织免免疫疫荧荧光光双双标标记记检测检测新生儿股静脉血新生儿股静脉血实实 时时 RT-PCR RT-PCR 测测 定定Caspas3 mRNACaspas3 mRNA正常孕妇组正常孕妇组H HB BV V- -D DN NA A测测定定H HB Bs sA Ag g、H HB Be eA Ag gc c测测定定 病病毒毒携携带带情情况况T TL LR R3 3表表达达情情况况胎盘感染组胎盘感染组非胎盘感染组非胎盘感染组TunelTunel检检测测胎胎盘盘组组织织凋凋亡亡H HB BV V- -D DN NA A测测定定H HB Bs sA Ag g、H HB Be eA Ag gc c测测定定宫内感染分组宫内感染分组非宫内感染组非宫内感染组正常孕妇组正常孕妇组宫内感染组宫内感染组HBsAgHBsAg表达情况表达情况胎胎盘盘感感染染与与凋亡的关系凋亡的关系TLR3TLR3与与 凋凋亡的关系亡的关系胎盘凋亡与胎盘凋亡与TLR3TLR3及及HBVHBV宫内感染的关系宫内感染的关系宫宫内内感感染染与与凋亡的关系凋亡的关系血清血清HBsAgHBsAg阳性孕妇阳性孕妇面向世界 面向未来WHO 评价 临床流行病学从群体层面和定量研究的方法出发，在推动全球卫生研究、创造最佳的研究成果、促进人类健康事业方面做出了突出 贡献。Clinical Evidence 国际顶级杂志发表 英国医学杂志社出版