ISOTS 226932021 基因组信息学 电子病历中的结构化临床基因融合报告标准立项发展报告

基因组信息学电子病历中的结构化临床基因融合报告标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Genomicsinformatics—Structuredclinicalgenefusionreportinelectronichealthrecords摘要随着精准医学与高通量测序技术的迅猛发展，基因融合检测已成为肿瘤诊疗中不可或缺的分子病理手段。然而，基因融合检测结果在电子健康档案中的记录方式长期缺乏统一标准，导致跨机构数据共享困难、临床决策支持系统难以有效集成、多中心研究数据互操作性低下等一系列问题，严重制约了基因组医学的临床转化与产业协同发展。为应对上述挑战，国际标准化组织（ISO）下属ISO/TC215健康信息学技术委员会制定了ISO/TS22693:2021《基因组信息学电子病历中的结构化临床基因融合报告》。本报告从标准立项的背景与必要性出发，系统梳理了该国际标准的编制历程、核心技术框架与主要内容，深入分析了其对临床实验室规范化报告、医院信息化系统建设、肿瘤精准诊疗决策支持以及多中心科研协作所产生的深远影响。通过与国际肿瘤数据标准（如HL7FHIRGenomics、GA4GHVariantRepresentationSpecification）的比较分析，本报告揭示了ISO/TS22693:2021在结构化模板设计、术语绑定、临床解释层建模等方面的差异化优势与互补定位。与此同时，报告对标准在全球范围的推广应用现状进行了评估，并结合我国卫生健康行业实际，从标准转化、实验室能力建设、跨学科人才培养、院企协同创新等维度提出了符合中国国情的实施路径建议，为国内医疗机构、体外诊断企业及监管部门理解和应用该标准提供了系统参考。关键词：基因组信息学；基因融合；电子病历；健康信息学；标准化；精准医学；数据互操作性一、引言21世纪以来，以二代测序（Next-GenerationSequencing,NGS）和第三代测序为代表的高通量测序技术日趋成熟，检测成本呈指数级下降，使得基因组学从基础研究领域加速向临床应用转化。在这一进程中，基因融合作为一类重要的基因组结构变异，其临床意义日益凸显。基因融合是指两个或多个基因发生染色体重排而形成融合基因的现象，在多种实体瘤和血液系统恶性肿瘤中扮演着关键驱动角色。例如，EML4-ALK融合在非小细胞肺癌中的发现开启了靶向治疗的新时代，而BCR-ABL1融合作为慢性髓性白血病的经典标志物，更是精准医学的标杆性成果。目前，越来越多的靶向药物被批准用于携带特定基因融合的患者，基因融合检测已成为肿瘤病理诊断和用药指导的核心依据之一。临床实践指南亦逐步将特定基因融合确立为必检项目，检测结果直接影响治疗决策。然而，与基因融合检测技术的高速发展形成鲜明对比的是，检测结果的记录和交换方式依然停留在较为原始的状态：不同临床实验室在报告格式、术语使用、变异描述规则、证据等级标注等方面各行其是，报告内容分散于PDF文档或自由文本中，缺乏结构化编码，导致患者在不同医疗机构就诊时基因检测数据无法有效复用，大量有价值的临床数据沉淀为信息孤岛。电子病历（ElectronicHealthRecord,EHR）作为现代医疗信息化的核心载体，理应成为基因组数据与临床决策之间的桥梁。但基因组数据与传统的实验室检验数据在本质上有很大不同，其在EHR中的存储、展示、检索和交换都面临独特的技术挑战。缺乏统一的标准规范，开发人员各自设计私有数据模型，不仅造成重复建设和资源浪费，更埋下了数据误读和临床决策失误的隐患。在这一背景下，国际标准化组织（ISO）启动了一系列基因组信息学标准化工作，其中ISO/TS22693:2021的制定具有里程碑意义。该标准为电子病历中的结构化临床基因融合报告提供了统一的数据模型和信息内容规范，旨在打破数据孤岛、实现跨机构互操作、支持临床决策和科研挖掘。本文拟从标准的立项背景、编制原则、技术架构、应用价值和实施策略等方面进行系统阐述，为相关领域的标准使用者和研究者提供参考。二、标准立项背景与必要性2.1基因融合检测的临床需求加速增长基因融合广泛存在于血液肿瘤与实体瘤中，日晒检测覆盖的癌种范围不断扩展。根据世界卫生组织（WHO）国际癌症研究机构的统计数据，全球范围内每年新发恶性肿瘤病例数持续攀升。基因融合作为其中一类重要的可干预分子标志物，已有多款相应的靶向药物获得美国FDA和中国国家药品监督管理局批准上市。以NTRK融合为例，拉罗替尼和恩曲替尼等广谱抗肿瘤药物不受癌种限制，只要有NTRK基因融合即可适用。这类“组织不可知”（tissue-agnostic）疗法的兴起，使得基因融合检测从特定癌种扩展到泛癌种筛查，进一步推高了对标准化检测报告的需求。2.2电子病历中基因组数据管理的迫切需求随着基因检测大规模进入临床，电子病历系统中基因组数据的管理问题愈加尖锐。基因融合检测结果不仅包含融合基因名称和变异描述等核心信息，还涉及检测方法、样本类型、突变丰度、证据等级、用药建议等丰富的上下文信息。这些信息的复杂性和异质性远非传统检验报告的简单结构所能承载。目前多数医院在电子病历中记录的基因检测信息仅为图片或PDF附件，不仅无法实现结构化查询和统计，更无法支撑临床决策支持系统的自动化判断。建立基因融合报告的结构化数据标准，是释放基因组数据临床价值的必由之路。2.3标准在国际层面的需求论证ISO/TC215健康信息学技术委员在标准立项前开展了广泛的国际需求调研，征集了来自美国、英国、德国、日本、韩国、中国等多个国家的意见。调研结果表明：不同国家对基因融合检测报告的格式和内容要求存在显著差异，但一致的痛点是数据无法在跨国多中心研究中实现有效整合；实验室间检测结果的可比性不足；电子病历厂商缺乏可供遵循的统一数据接口规范。经过多次国际讨论和投票，ISO/TS22693最终以技术规范（TechnicalSpecification,TS）形式启动编制，旨在以较快速度回应产业和临床的紧迫需求，同时也为后续升级为国际标准（IS）预留制度空间。三、标准编制过程与技术要点3.1编制工作阶段ISO/TS22693:2021的编制工作由ISO/TC215下设的WG5（健康信息学中的互操作性与协同工作）工作组主导，联合了来自多个国家的专家共同参与。项目启动后，专家组成员在系统梳理全球主要癌症基因组数据库（如COSMIC、CIViC、OncoKB）和主要变异注释规范（如HGVS命名法）的基础上，经过多轮工作组讨论和草案投票，最终于2021年6月形成正式发布文本。标准从立项到正式发布历时约三年，期间广泛吸纳了各国关于临床需求、技术可行性和法规兼容性的反馈意见。3.2标准技术框架ISO/TS22693:2021遵循ISO健康信息学系列标准的总体架构原则，与ISO13606（电子健康记录通信）、HL7FHIR等主流健康信息交换标准保持兼容。其核心技术框架包括以下几个层面：信息模型层：定义了基因融合报告的顶层数据结构，涵盖患者身份信息、样本信息、检测请求信息、检测方法信息、融合变异发现结果、临床注释与解读、报告生成与审批管理等核心模块。每个模块均采用HL7RIM或FHIR资源映射机制，确保数据实例能够映射到标准健康信息交换模型中。词表绑定层：标准要求基因融合报告中的关键数据元素须与受控术语体系和编码系统进行绑定。基因名称推荐采用HGNC（人类基因命名委员会）标准符号；变异描述遵循HGVS（人类基因组变异学会）命名规范；疾病术语优选SNOMEDCT或ICD-O-3编码；药物信息关联RxNorm或ATC（解剖-治疗-化学）分类编码；证据等级可参考AMP/ASCO/CAP联合建议的分级框架。通过系统化的词表绑定，实现术语层面的语义互操作性。临床解释层：标准对基因融合临床注释的内容和结构进行了较为详细的规定，包括融合的致病性分类（如致病性、可能致病性、意义不明确等）、相关的药物敏感性或耐药性信息、相关的预后意义、参与临床试验的匹配建议以及参考文献支撑。该内容为临床决策支持系统自动化解析和运用基因融合数据奠定了基础。数据交换格式层：标准推荐以JSON或XML两种格式进行数据序列化，并提供最小化数据集与完整数据集两种符合性级别，以适配不同规模机构的信息化条件。3.3与相关国际标准的协调关系ISO/TS22693:2021并非孤立存在，它与多个国际标准形成了互补协同的关系。HL7FHIRGenomics为基因组数据在FHIR框架下提供了基础资源映射，但其覆盖范围较广、粒度较细，而ISO/TS22693聚焦基因融合这一具体临床应用场景，提供更为精深的业务规范。全球基因组学与健康联盟（GA4GH）制定的变异表示规范（VRS）重点关注变异序列层面的表示标准化，而ISO/TS22693面向的是临床报告层级的结构化表达。两者处于不同抽象层次，可协同配合。此外，该标准与ISO25720（临床基因组序列分析）等相关标准共同构成了ISO健康信息学在基因组领域的标准矩阵。四、标准的主要技术内容ISO/TS22693:2021的核心内容围绕临床基因融合报告的结构化展开，目标是将当前以自由文本和PDF为主要载体的报告形式升级为机器可读、语义精确、结构统一的数据表达。4.1基因融合实体的核心描述标准要求每一条基因融合记录须包含如下核心属性：5'端基因与3'端基因的精确识别（包含HGNC基因符号和数据库交叉引用）；融合断点坐标（以基因组版本为参考，须标明GRCh37/hg19或GRCh38/hg38)；融合类型描述（如易位、倒位、缺失、插入等）；DNA水平和转录本水平的变异描述；融合转录本是否具有翻译功能的预测信息。上述信息共同构成了基因融合记录的“骨架”，保证了不同来源的融合记录在核心描述层面的一致性和可比性。4.2检测方法信息的规范化记录变异检测的结果高度依赖于检测方法。标准要求报告中须明确记录检测平台类型（如RNA-basedNGS、DNA-basedNGS、RT-PCR、FISH等）、关键的实验参数（如测序深度、探针覆盖区域）、生物信息学分析流程（比对算法、融合检出软件及版本）以及分析局限性。这一规定对于临床医生判断结果的可靠性、对于不同实验室间的结果比较都具有重要意义。4.3临床解读和证据等级的分层记录标准采用四级证据分级框架（Strong,Moderate,Weak,Unknown）对每个融合变异在特定癌种中的临床意义（可操作靶点、耐药标志、诊断标志、预后标志等）进行标注，并建议同时提供解读依据的参考文献或数据库连接，确保报告的临床解读过程可溯源。这一设计对标了国际分子病理学学会和AMP发布的序列变异解读标准，在融合变异领域实现了类似的临床证据规范化标注。4.4电子病历集成接口规范标准明确了结构化报告嵌入EHR系统时的接口要求，包括：报告对象标识（患者唯一标识符）、报告状态管理（草稿、审核中、已发布、已修正等）、报告版本追溯机制以及与其他临床文档的关联方式。报告可作为独立的结构化文档传入EHR，也可通过HL7FHIRDiagnosticReport资源嵌入，从而降低技术集成的门槛和成本。4.5数据安全和隐私合规要求考虑到基因组信息的特殊性，标准在数据安全层面呼应了ISO/TS22693应用中的相关合规要求，包括数据加密传输、访问控制策略、审计追踪等。同时在设计上将患者身份信息与基因组信息进行逻辑分离，支持通过假名化处理满足不同国家和地区的隐私保护法规（如GDPR）要求。五、标准的意义与应用价值5.1促进跨机构、跨区域的数据互操作性ISO/TS22693:2021发布实施后，不同医疗机构之间、临床实验室与公共卫生数据库之间、科研平台与临床决策支持系统之间的基因融合数据交换有了共同语言。病人在一家医院完成基因检测后，相关结构化结果可被另一家医院的EHR系统自动识别和解析，避免重复检测，不仅节约医疗费用，更节省了宝贵的诊疗时间——这对肿瘤患者而言尤为重要。5.2赋能临床决策支持与人工智能应用5.3构建基因融合大数据生态标准还深刻影响着行业生态。对高通量测序企业和体外诊断厂商而言，标准意味着产品研发有了更清晰的对接目标，其报告系统在设计和开发阶段即可遵循国际统一规范，降低面向不同客户定制化开发的成本。对于电子病历软件厂商而言，提供符合ISO/TS22693标准的数据采集、存储和展示模块将成为差异化竞争优势。对于药物研发企业而言，标准的结构化数据有助于更高效地筛选入组患者和整合真实世界数据，加速新药临床试验进程。六、标准实践应用与实施策略6.1国际推广实施现状目前，ISO/TS22693:2021已陆续被多个国家和地区的标准化组织采纳或参照。欧洲一些国家将其纳入国家健康数据互操作性框架；北美部分大型医学中心和检测机构将其作为实验室信息系统升级的参考依据；HL7等国际组织在更新FHIR基因组相关资源时也将其作为重要输入。不过，总体来看，标准的全面落地仍然面临技术设施改造、人员培训和遗留系统兼容等多重挑战，全球范围内的深入推广仍在进行中。6.2中国实施路径建议在我国，随着《“健康中国2030”规划纲要》对精准医学的战略布局以及多家国家临床医学研究中心在肿瘤基因组领域的持续投入，基因融合检测在临床中的覆盖率和数据量呈爆发式增长，对标准化实施的需求日益迫切。本标准的推广应用可以从以下多个维度协同推进：标准转化层面：建议全国医用临床检验实验室和体外诊断系统标准化技术委员会结合中国实际，加快对该国际标准的国内转化工作。在转化过程中，应充分考虑中文语境下的术语体系、中国人群的基因组特征数据以及国内实验室信息系统的实际情况，形成既与国际接轨又符合中国国情的行业标准或国家标准。实验室能力建设：建议临床实验室依据标准要求逐步升级报告信息系统，实现基因融合检测报告的结构化输出。对于信息化条件较为薄弱的机构，可采取“先标准化数据采集、后结构化报告输出”的分步实施路径，优先保证核心数据元的规范记录。人才培养：目前既懂基因组学又了解卫生信息标准的跨学科人才极为稀缺。建议高校和行业学会加强相关交叉学科建设，在医学信息学、分子病理学、生物信息学等研究生培养方案中增加健康信息标准化的核心内容，培养新一代复合型人才。院企协同创新：推动建立由标杆医院牵头、多家企业和科研机构参与的标准应用示范中心，在真实临床环境中验证标准的适用性并形成最佳实践案例，为更大范围的推广提供可复制的经验。七、主要参与单位介绍ISO/TS22693:2021的制定汇聚了来自全球多个国家的专家智慧，其中HL7国际（HealthLevelSevenInternational）作为健康信息学领域最具影响力的标准开发组织之一，在该标准的制定过程中发挥了关键的协调和技术支撑作用。HL7国际成立于1987年，是一家非营利性的标准开发组织，其制定的HL7系列标准（特别是FHIR标准）在全球医疗信息交换领域被广泛采用，是ISO/TS22693所依靠的重要基础性标准框架之一。八、结论与展望ISO/TS22693:2021的发布是基因组信息学标准化进程中的一个重要里程碑，它为电子病历中临床基因融合报告的结构化表达提供了国际公认的规范依据，有效填补了该领域标准体系的空白。围绕该标准的制定与实施，国际社会在基因组数据互操作和精准医疗信息化方面迈出了坚实的一步。展望未来，基因融合报告结构化标准将继续向纵深演化。随着长读长测序、单细胞测序和空间转录组学等新技术的不断发展成熟，基因融合检测的数据类型和数据维度将进一步扩展，标准需要持续更新以适应技术演进。同时，标准覆盖面也将从基因融合这一特定变异类型逐步扩展到更多变异类型，如点突变、拷贝数变异和复杂结构变异。基因融合报告的标准还将与电子病历中的其他类型基因组数据标准协同演进，最终整合成为统一的基因