一文读懂病理诊断——体外诊断的一个细分领域

孟想成真

病理诊断是体外诊断的重要分支。在诊断领域内，病理诊断通常多为对疾病的最终诊断，具备最高的权威性，在业内属于“金标准”，可为临床提供个体化用药、预后评估、疗效监测、早诊早筛等重要信息。
市场容量根据医械研究院 2019 年发布的《中国医疗器械蓝皮书 2019》，2015 年我国体外诊断行业市场规模为362亿元，2018年增至604亿元，年均复合增长为18.61%。以此年均复合增长率进行预测，2020年我国体外诊断行业市场规模约为850亿元。
根据全国卫生产业企业管理协会医学检验产业分会联合中国医疗器械行业协会体外诊断分会共同发布的《2019年中国体外诊断行业报告》披露显示，中国病理市场占整体体外诊断市场约为5%，以5%作为病理市场的占有率进行测算，2020年中国病理市场规模超过40亿元，中国病理市场增长率约为10%。
四大细分领域病理诊断领域可分为四大细分领域，即组织病理、细胞病理、免疫组化病理和分子病理。
1、组织病理组织病理根据应用目标不同分为石蜡切片和术中冰冻切片。组织病理技术相对成熟，常用试剂和设备包括福尔马林、乙醇、苏木素伊红、脱水机和显微镜，国产化程度较高。
2、细胞病理细胞病理是指通过对患者病变部位脱落、刮取或穿刺抽取的细胞，进行病理形态学的观察并作出定性诊断的过程。目前细胞病理主要应用于通过脱落宫颈细胞进行的宫颈癌筛查，同时也广泛应用在人体组织和器官的疾病诊断中，如鼻咽刮片、溢乳涂片、痰检、尿检、浆膜腔积液、内镜刷片以及甲状腺、乳腺、纵膈和肺、肝脏等细针穿刺抽吸均可用细胞病理诊断的方法。
3、免疫组化 免疫组化病理利用了抗原抗体特异性结合的原理，对组织和细胞内的特定抗原或抗体进行定位、定性检测。免疫组化病理较组织病理、细胞病理等技术具有一定优势，又可与相关技术形成良好互补关系。

4、分子病理 分子病理应用分子生物学技术，从基因水平上检测细胞和组织的分子遗传学变化，以协助病理诊断和分型、指导靶向治疗、预测治疗反应及判断预后。目前，已经稳定开展的分子病理技术主要有显色原位杂交、荧光原位杂交、PCR、荧光定量PCR、基因芯片和DNA测序技术。
病理诊断技术发展概况
（1）细胞学诊断概况细胞学诊断是通过取得人体细胞后，经制片染色，由医生在显微镜下观察细胞形态结构，研究疾病发生的原因、发病机制，功能代谢改变与疾病的转归。细胞病理诊断广泛应用在人体组织和器官的疾病诊断中，如鼻咽刮片、溢乳涂片、宫内膜吸片、宫颈和阴道刮片、痰检、尿检、内镜刷片等以及甲状腺、乳腺、纵膈和肺、胸膜、肝脏等细针穿刺抽吸均可用细胞诊断的方法。
细胞病理学的主要任务是对无症状个体进行癌前病变的筛检，对有症状或有体征患者进行诊断和鉴别诊断以及对肿瘤治疗后随诊。同时对难于获取相关组织进行病理诊断时，细胞病理学可以达到形态学诊断的目的。
目前，细胞病理诊断广泛应用于宫颈癌等肿瘤诊断领域，在非妇科脱落细胞学和穿刺等领域中也大量应用，液基薄层制片与传统涂片相比显示病变的细胞更清楚，对于减少漏诊、提高肿瘤细胞的检出率具有重要意义。随着分子生物学的发展和技术的进步，在细胞学技术基础上发展了细胞原位杂交、免疫细胞化学 p16/ki-67 双染、循环肿瘤细胞（CTCs）检测等技术。一份细胞学样本，除提供形态学诊断以外，还能提供更多定性、定量和特异性的分子标记，成为病理企业创新的新方向和新的市场增长点。
（2）分子诊断概况分子诊断是应用分子生物学方法，通过检测受检个体或其携带的病毒、病原体的遗传物质的结构或含量的变化来为疾病的预防、诊断、治疗提供信息和依据的技术。其检测对象主要为核酸和蛋白质，以核酸分子诊断为主，广泛应用于肿瘤诊疗、传染病检测等领域，主要技术有荧光原位杂交（fluorescence in situhybridization，FISH）、聚合酶链式反应（PCR）和高通量测序等。
FISH 技术可以对异常基因进行定位分析，目前广泛应用于临床染色体异常的检测。近年来由于 PCR 技术和荧光 PCR 技术的推广应用，除单基因遗传病外，肿瘤、感染性疾病、基因多态性、多基因遗传病等也被纳入分子诊断的范围。在肿瘤诊断领域，分子诊断主要用于易感基因检测、早期诊断、辅助诊断及鉴别诊断，个体化治疗、预后和疗效评估等方向，医院病理科正处于从形态学诊断、蛋白诊断到分子诊断的快速发展过程中。
分子病理检测项目在医院开展日益普及，多种检测内容不断获批准入。其中， 肺癌和乳腺癌分子分型发展的最快，肺癌从鳞腺癌 IHC 靶标鉴别，发展到 EGFR、ALK、ROS1 分子检测，进而发展出 KRAS、HRAS、 PIK3CA、HER2、RET、BRAF 等其他分子检测需求。
（3）免疫诊断概况免疫诊断运用免疫学理论、技术与方法诊断各种疾病和测定免疫状态，其中应用到病理诊断的技术主要为免疫组织化学法（Immunohistochemistry, IHC，简称“免疫组化”）。
免疫组化是利用抗原与抗体间的特异性结合原理和特殊的标记技术，对组织和细胞内的特定抗原或抗体进行定位、定性或定量检测的技术。随着单克隆抗体、过氧化物酶/抗过氧化物酶（PAP）法、卵白素生物素复合法（ABC 法）、热抗原修复等技术的发明，免疫组化信号放大检测系统取得了长足的发展。
免疫组化在病理诊断工作中应用广泛，可提供蛋白表达层面的客观证据，在肿瘤良恶性判断、确定肿瘤细胞来源、鉴别诊断肿瘤类型或亚型、肿瘤分化方向、肿瘤分级、预后判断、靶向治疗、微小转移灶的发现和确定等。对于感染性疾病，通过免疫组化技术识别特定的细菌、病毒等微生物，提高感染性疾病病理诊断的准确性。此外，免疫组化还能用于靶向药物肿瘤靶标的测定、肿瘤化学性药物治疗反应的预测以及肿瘤预后判断的综合性评估，达到和实现伴随诊断意义。
目前，我国免疫组化市场（仪器和设备）主要以罗氏、徕卡、Dako 等外资品牌为主，占据约 70%的市场份额；其中，Ventana （罗氏子公司）主要产品为病理仪器，抗体为辅，免疫组化仪器约占 50%的市场份额，其仪器是密封体系只能用罗氏的抗体；Dako 主要产品为抗体，国内市场份额约55%。

诊断方法	检测对象	主要技术	优势	劣势
细胞病理诊断	细胞水平	巴氏涂片	操作简单；无需设备；收费低、适用于经济条件差的地区	涂片质量差（不均匀或过厚、杂质掩盖不正常细胞、细胞重叠等）；取材时细胞容易丢失造成假阴性
过滤膜式液基细胞学	单个标本可以随时制片处理，时效性好。细胞平，阅片时不用反复微调	细胞扁平利于镜下观察的同时，也丢失了很多病变细胞团固有的三维结构，多种病变易于混淆。不具备机器自动染色功能，不利于质控
沉降式液基细胞学	样本全部收集。制片细胞集中，观察的视野小，阅片效率提高。保留细胞固有的三维结构，利于诊断。机器自动化染色，滴染技术杜绝交叉污染，利于质控，属于目前细胞病理领域的主流技术	配套设备较多，成本相对较高。镜下细胞有立体感，医生阅片时需要不断调整焦距，没有经过训练的医生阅片速度较慢。机器批量制片，对于单个样本或者一次制片数量较少时，制片效率受到一定影响
免疫组化病理诊断	蛋白质水平	免疫组织化学（IHC）	经典病理技术，普及率高，对设备依赖度低，容易开展；组织样本和细胞学样本均适用；与病理学基础和标准HE形态学一脉相承，关系密切	只能定性和定位，无法做到真正意义上的定量（少数标记物可以实现相对半定量检测），一般仅适用于蛋白检测；一次检测的标记物有限，常见的多为一种，无法检测组织/细胞的其他参数；检测的样本无生物活性，一般需要经过固定处理
分子病理诊断	核酸水平	荧光原位杂交 （FISH）	具有独特的形态与分子相结合的特点，可检测目的基因或片段的扩增/缺失/断裂/融合异常，广泛应用于各种实体肿瘤、血液肿瘤、生殖健康等领域的诊断/鉴别诊断、靶向用药、预后判断等	只能检测几十kb以上片段的异常，不能检测目的核酸的精细异常（如小片段插入/缺失、SNP等）
	PCR	对目的基因进行倍增扩增，可检测痕量核酸、病原体亚型、小片段的精细异常（如小片段插入/缺失、SNP等）	需要（荧光）PCR仪；对实验条件要求高，容易造成实验污染，实验室需经过检查验收，技术人员需经过专门培训取得上岗证
	测序	可检测未知序列的片段；可一次检测多个基因或多个位点突变	需要sanger测序仪或高通量测序（NGS）仪，价格高昂；NGS开展要求高

(四）数字病理随着肿瘤发病率和病理科工作量的不断增加，我国病理诊断面临的医疗资源分布不均、医生数量严重缺乏、水平参差不齐等问题日益严峻，各级诊疗机构，尤其是基层医疗机构对数字病理和远程病理的需求十分迫切。在数字病理中，使病理学切片变为全视野的数字化切片/全切片数字化图（whole slide image，简称WSI）是最基础、最关键的一步，使用者可以不需显微镜而直接在浏览软件上进行阅片。因此，数字病理是连接病理学与大数据、云计算技术的桥梁，可以为病理科的医学、教学和科研工作提供强大的信息化支援。
国内上市公司
1、 安必平公司是同时拥有细胞学诊断、免疫诊断和分子诊断三大技术平台及LBP系列、PCR系列、FISH系列和IHC系列四大产品线的企业，沉降式液基细胞学技术，液基细胞和微生物处理、保存试剂、制片染色一体机、全自动样本处理机、HPV分型28型产品、HPV荧光18型产品等产品
2、九强生物（福州迈新）：迈新生物成立于 1993 年，是中国肿瘤病理免疫组化诊断试剂领先者，目前拥有 52 张免疫组化试剂注册证。2016 年，我国首台具有自主知识产权的全自动免疫组化染色仪“Titan”（泰坦）在迈新应运而生，打破了我国市场被进口设备垄断的局面，仅上市一年多就迅速占领国内 30%市场。
3、艾德生物——国内伴随诊断行业龙头企业
4、金域医院、迪安诊断等第三方实验室
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