2 概述
分子診斷學是以分子生物學理論爲基礎，利用分子生物學的技術和方法研究人體內源性或外源性生物大分子和大分子體系的存在、結構或表達調控的變化，爲疾病的預防、預測、診斷、治療和轉歸提供信息和決策依據。
分子診斷（molecular diagnosis）狹義上是指基於核酸的診斷（nucleic acid-based diagnosis），即對各種DNA和/或RNA樣本的病原性突變的檢測以便實現對疾病的檢測和診斷。
隨着第一張人類基因組測序圖以及隨後的其他生物基因組測序圖的發表，分子診斷學已進入了一個有着空前機會和挑戰的新時代。
而在後基因組時代，隨着蛋白質組學研究的實施，功能基因組及其相關的表達產物與疾病聯繫的謎團被破解，分子診斷又賦予了新的外延：分子診斷的對象包括基因及其相關的表達產物：生物大分子。
在廣義上包括基因治療和生物治療以及針對某些信號轉導分子的分子靶向治療。在過去的幾十年裏，在治療包括某些遺傳性免疫缺陷尤其是腫瘤性疾病方面顯示了獨特的效果。蛋白質組學的發展，成爲分子診斷的一個必不可少的工具。比如，與癌變相關的DNA、RNA、蛋白質、染色體以及細胞變化譜等將會逐漸被人們所認識，將會出現與腫瘤發生、發展相關的基因突變譜、基因甲基化譜、基因多肽譜、基因表達譜、體液蛋白質（或其他化學成分譜）、染色體譜以及細胞和組織器官的分子影像譜圖等。這些變化譜將會成爲腫瘤標誌譜，更準確地用於指導腫瘤的預防、診斷和治療。
3 分子診斷學的發展歷史
20世紀50年代Watson和Crick提出了DNA雙螺旋結構模型，標誌着分子生物學作爲一門獨立學科的誕生，70年代以來，分子生物學已成爲生命科學領域最具有活力的學科前沿。由於分子生物學理論和技術方法不斷地被應用於臨牀，在疾病和預防、預測、診斷、療效地評價等多方面發揮着愈來愈重要的作用。分子生物學與臨牀醫學的廣泛交叉和滲透，產生了一個嶄新的學科方向—分子醫學;70年代末，美國科學院院士美籍華裔科學家Kan等應用液相DNA分子雜交成功地進行了鐮形細胞貧血症的基因診斷，標誌着檢驗診斷進入基因診斷時代，由於基因診斷是從疾病基因或與致病相關的基因及其表達產物的水平上進行檢測，因此實現了疾病的早期診斷，但由於基因診斷方法以現代分子生物學技術爲基礎並有機整合了細胞學、遺傳學等技術，使基因診斷更具有先進性，精確性和快速，因此大大提高了診斷的特異性和靈敏度。
長期以來，疾病的診斷主要依據病史、症狀、體徵和各種輔助檢查，如血液學、病理學、免疫學、微生物學、寄生蟲學乃至物理學檢查等。然而，上述檢查方法都具有其各自的侷限性，使得許多疾病未能被及時準確地診斷，從而延誤了治療良機。因爲許多外科疾病在病人出現症狀、體徵及生化改變之前就已存在相當一段時間，所以人們一直在盼望能找到一種技術，在疾病一旦發生，甚至尚未出現症狀、體徵及生化改變之前，就能做出診斷;對於某些可能的致病因素，包括食品、水質、環境中存在的病原體，人們也期望能有簡單準確的方法及時進行檢測。隨着基因診斷技術的不斷改進和日臻成熟，其涉及領域和應用範圍不斷擴大，特別是80 年代中期聚合酶 鏈反應（PCR）技術的問世以及90年代初人類基因組計劃的啓動，進一步推動了基因診斷技術的發展。分子生物學技術的發展使人們渴望已久的上述願望得以實現，1999年11月，美國研究病理學會和分子病理學協會創刊出版了《The Journal of Molecular Diagnostics》雜誌，標誌着這種在分子生物學理論和技術發展基礎上建立起來的一門全新的診斷技術已經發展成爲一個成熟的學科——分子診斷學。
回顧分子診斷學20餘年的發展歷史，大致經歷了3個階段：
（2）以PCR技術爲基礎的DNA診斷，特別是定量PCR 和實時PCR的應用，不僅可以檢測存在於宿主的多種DNA和RNA病原體載量，還可檢測多基因遺傳病細胞中mRNA的表達量。
（3）以生物芯片（biochip）技術爲代表的高通量密集型檢測技術，生物芯片技術包括基因芯片，蛋白質芯片，組織芯片等，由於其工作原理和結果處理過程突破了傳統的檢測方法，不僅具有樣品處理能力強、用途廣泛、自動化程度高等特點，而且具有廣闊和應用前景和商業價值，因此成爲分子診斷技術領域的一大熱點。