秦伟峰 吕旭东 段会龙 李昊旻

1(浙江大学生物医学工程与仪器科学学院，杭州 310027)2(浙江大学医学院附属儿童医院，杭州 310052)3(浙江大学转化医学研究院，杭州 310029)

引言

现代医学，正在由以前的“一刀切”模式，朝着“一人一药”、“一病一药”的精准医学模式发展。精准医学，也被称为个体化医疗，要求在整个医疗过程中，充分考虑患者在基因、环境及生活方式中存在的个体差异，对每个患者分别采用适于其个体特征的专属治疗方案，以达到最有效的疾病治疗和预防目的[1]。个体化医疗的概念，并不是什么新鲜的事物，医学实践中早已有应用，比如输血之前，先检验患者的血型，一个世纪以前就已经开始这么做了[2-3]。随着近几十年来，基因测序技术的飞速发展，各种生物信息数据库的不断涌现，计算和处理大规模生物数据能力的显著提升，使得精准医学这一概念更广泛地应用于医学实践成为了可能[4]。

药物基因组学(pharmacogenomics，PGx)是研究个体的药物响应与个体的基因之间关系的学科，是精准医学的重要组成部分。药物基因组学在临床上的日常化应用具有重要的意义，通过药物基因组学可以优化药物治疗效果，降低药物潜在的毒性和减少药物不良反应事件的发生，最终达到提高医疗效率和医疗安全性，降低医疗费用的目的[5]。圣犹大儿童研究医院的基因检测结果表明，78%的患者身上至少有一个有活性的药物基因，影响药物在体内的代谢和效应，可以使用该基因型来指导患者用药[6]；梅奥诊所的基因检测结果显示的这一数据更是高达99%[7]。药物基因组学被认为是有希望最先在临床上实现日常化应用的精准医学领域，并以此促进整个精准医学时代的来临。美国食品与药品管理局(FDA)出版的药物标签中，有超过100种药物包含PGx标志物信息[8-10]，有的还明确要求在使用之前进行PGx检测，如阿巴卡韦、伊伐卡托、拉布立酶、他莫昔芬等。2009年，为了推动PGx的临床应用PharmGKB和药物基因组学研究组织(PGRN)联合成立了临床药物基因实施联盟(CPIC)，旨在编写和出版循证的PGx临床指南，迄今已发表了20篇指南，涵盖15个基因和38个药物的相互作用及其在临床的用药推荐和剂量推荐。此外，荷兰皇家药师协会的药物基因组学工作组(DPWG)、加拿大的药物基因组学与药物安全组织(CPNDS)也在致力于这方面的工作。尽管如此，药物基因组学在临床全面推广应用的进度还是十分缓慢。其面临大量的实施挑战与障碍，首先依赖于临床基因检测实验室的建设；其次药物基因组学知识体量巨大、复杂、导致医生难以理解和有效利用；同时基因检测结果数据难以融入现有的医院电子健康病历系统中；另外，隐私保护和基因检测费用保险报销等多个方面也影响到其临床落地[5, 11-13]。这些挑战与障碍严重阻碍和放缓了药物基因组学进入日常化临床应用的步伐，以及精准医学模式的实现和发展。

医疗信息技术，为现代临床实践提供了重要工具，如电子病历系统(EHR)、计算机医嘱录入系统(CPOE)、临床决策支持系统(CDS系统)等，可以克服精准医学临床实施过程中遇到的诸多障碍和挑战，促进精准医学的实现。尤其是CDS系统，可以结合每个患者的具体情况和最新的知识，为医生、患者及其他利益相关者提供及时的决策帮助。其中，以帮助和促进临床医务人员使用PGx知识为目的的CDS系统，被称作药物基因组学临床决策支持系统(PGx-CDS系统)。由于PGx知识本身的特性，PGx-CDS系统是实现PGx临床部署和知识转化不可或缺的重要工具[14-15]，可以很好地解决药物基因组学复杂、动态多变、难以理解等阻碍其进入临床日常化应用的障碍[5, 16-17]。

目前，在精准医学和PGx的研究领域，已有大量的关于PGx-CDS系统的报道，其中很多的系统已经在一些发达国家的医院和临床研究机构得到了实际的应用，用以支持临床PGx服务的开展，结果都证明了PGx-CDS系统可以有效地帮助医生使用PGx知识和促进PGx服务的临床部署和应用。本研究将对目前文献中出现的已经部署实施和处于原型阶段的PGx-CDS系统进行系统的综述。

1 PGx-CDX的研究状况

利用PubMed搜索最近8年来关于PGx-CDS系统的英文文章，即发表时间在2010年1月1日—2017年12月31日之间的文章，利用关键词pharmacogenetics、pharmacogenomics、clinical decision support对全文进行搜索，得到226篇文章，通过浏览摘要和全文，利用排除法，排除综述文章，排除没有描述PGx-CDS系统的设计、开发和评估的文章，排除没有描述具体的计算机化的PGx-CDS系统的文章，最终得到28篇文章。图1显示了文章数量随年份变化的趋势，可以看出，2010年只有1篇PGx-CDS系统相关的文章报道，随后文章数量开始逐渐增多。这说明，关于PGx-CDS系统的研究越来越多的受到研究者们的关注。

另外，笔者也对中文文章进行了检索，利用关键词“药物基因”、“药物基因组学”、“临床决策支持”对万方数据库和CNKI数据库进行了检索，未发现中文文章报道的具体的PGx-CDS系统。

表1 所涉及的11个PGx-CDS系统(项目)和各系统(项目)的主要特征Tab.1 List of The 11 involved PGx-CDS system/project and the main characteristics of each system/project.

图1 近8年PGx-CDS系统文章数量Fig.1 The relationship between article numbers and year.

对28篇英文文章，首先根据文章描述的系统或项目进行分类，如果没有项目名称或者系统名称，则用CDS部署的医疗机构来代替，最后得到11个不同的CDS系统。接下来，将从基因检测模式、是否与EHR系统集成、PGx数据和知识的表达及存储方式、CDS干预方式、系统的评估方法和结果等几个方面进行了重点考察，因为这几个方面是构成和研究一个CDS系统的主要方面，考察得到的主要特征结果列于表1中。其中，PGx的基因检测模式虽然不属于PGx-CDS系统的内容，但是会影响PGx-CDS系统的设计和临床效果，因此也将其作为考察的一个重要方面。

接下来的两节，将通过详细的描述和讨论上面所提到的几个方面的考察结果，对当前PGx-CDS系统的发展进行一个全面的回顾和展现；最后一节，在对PGx-CDS系统发展现状回顾的基础上，对该研究领域目前面临的主要挑战和未来发展方向进行了一些讨论和思考。

2 临床基因检测模式

基因检测是影响PGx临床部署的主要障碍之一[44-45]，目前在临床上应用的有两种基因检测模式：反应检测模式和预先检测模式[45]。临床医疗机构采用的基因检测模式不仅会影响PGx在临床的应用效果，而且会影响PGx-CDS系统的开发设计，如图2所示。

传统上，基因检测采用和其他的医院检验项目一样的检测模式，即需要的时候再去检测，如在医生开药之前去检测，也就是这里所谓的反应检测模式。反应检测模式又可以细分为基于适应症的检测和基于药物不良反应的检测。基于适应症的检测，指当患者因某种疾病需要服用风险药物之前进行的基因检测，如对于做冠状动脉介入手术的患者，服用阿司匹林和氯吡格雷进行术后抗血小板聚集和抗凝，是临床指南推荐的标准方法，而药物代谢酶基因CYP2C19的基因型会影响患者服用氯吡格雷后的抗血小板效果，因此，患者在术前应先先进行CYP2C19基因检测[28]。对于基于适应症的基因检测，一般要求PGx-CDS系统根据患者的诊断和用药情况来提醒医生应先进行PGx检测然后再用药。另外一种基于药物不良反应的基因检测，指当患者服用药物出现不良反应或用药无效时，医生安排患者进行基因检测，用以排除不良反应原因和避免患者再次错用药物[18]，对于检查为阳性或者存在风险基因的患者，PGx-CDS系统要负责合理存储和保管PGx检测结果，并确保阻止医生再次为患者使用同种类药物。

图2 预先检测模式和反应检测模式的区别Fig.2 Difference between the preemptive and reactive testing

近几年来，PGx领域的专家们们提出了PGx的预先检测模式[6-7, 28, 31, 46]，并得到了极力地推广，从表1中我们也可以看出相当多的PGx临床试点都应用了此种模式(表中所列出的采用了预先测试模式的临床机构，同时也可能采用了反应测试模式)。预先检测模式指的是患者在没有使用相应药物的时候，就提前一次性检测体内所有或者一批基因，然后将基因检测结果存储到医疗机构的EHR系统中备用。这样做有多个好处：首先，PGx基因属于可遗传的变异，具有终生有效的特点，检测一次终生使用非常方便；其次，随着近几年基因检测技术的快速发展，使得一次检测多个基因比一次检测一个基因更节省费用；另外，绝大部分人身上至少会有一个活跃的药物风险基因，测的基因越多越有助于发现患者身上的风险基因[6-7]；更重要的是，目前大部分医疗机构还没建立有资质的基因检测实验室，相关基因检测大多需要到医疗机构外部检测，院外检测的周转时间一般需要2～7天[28, 44]，在患者需要用药的时候，再对患者进行基因检测，可能会延误患者的治疗时机。预先检测模式则可以避免这种情况，使患者及时得到最佳的治疗方案。对于预先检测模式，更是离不开PGx-CDS系统的支持，这是因为预先检测模式会提前对患者检测几十个甚至是几百个基因，患者真正需要用到基因影响的药物可能是在若干年之后，没有PGx-CDS的帮助，医生开药时很难知道该患者是否做过基因检测，基因检测的结果是什么，以及该如何根据患者的基因型来决定药物的使用。

3 PGx-CDS系统的发展

3.1 是否与EHR集成

按照PGx-CDS系统是否与临床EHR系统集成，可以将PGx-CDS系统分为与EHR集成的PGx-CDS系统和独立的PGx-CDS系统。

将PGx-CDS系统与EHR集成有多个好处：一是可以充分利用EHR中全面的数据资源，包括患者的基因检测数据和其他数据；二是可以将PGx-CDS系统产生的结果数据(如对基因检测结果的解释、用药推荐等)存入EHR中，备医生长期使用；三是可以将PGx-CDS系统和其他的CDS系统一起融入到医生的日常工作流中，为医生提供实时的、直接的、充分全面考虑患者个体特征的决策支持。

独立的PGx-CDS系统没有与EHR系统集成，因而在使用时一般需要用户手动输入或者上传患者的数据，如MSC系统需要用户手动地上传以23andMe或VCF等标准格式存储的患者基因检测结果，通过QR二维码实现数据的共享和交换[36]。在CDS干预方式上，不像集成的PGx-CDS系统可以利用融入临床工作流的优势，采用同步和异步多种干预方式为临床用户提供尽可能全面的决策支持，独立的PGx-CDS系统一般只能采取异步的CDS干预方式，如报告(具体方式见3.3，CDS干预方式)。从表1中可以看出，目前大多数的PGx-CDS系统都采用与EHR集成的方式，只有小部分CDS系统采用独立的方式。而且已经应用于临床的PGx-CDS系统，几乎全部采用与EHR集成的方式，只有GPS系统是个例外。不过，由于认识到独立的系统无法很好地融入临床工作流和充分利用EHR中患者数据的弊端，目前GPS系统也正在考虑系统和EHR集成的问题，以便充分利用与EHR集成的好处[39]。

3.2 PGx数据和知识的表达与存储

基因检测结果的表达与存储，决定了PGx-CDS系统执行的起始条件，对于CDS来说至关重要。对于基因检测的结果，从产生到被医生利用，遵从检测结果->基因型->表型->解释的流程。因此从检验结果到对应的临床决策支持服务的各个环节需要定义规范的数据和知识表达。PGx检测仪器直接产生的结果一般是基因的基因型数据，即便是测序的结果，也需要先进行位点对照和基因分型，得出基因型数据后才能进入下一步的临床应用。目前，PGx检测基因分型结果有多种表达形式，包括变异位点、单倍型、双倍型、阴阳性(变异出现为阳性，不出现为阴性)。而且每一种表达形式，又有不同的命名方式，如，Rsid[47]、HGVS[48]、星号等位基因命名法[49]等。由于目前尚没有统一的行业标准，因此临床上使用不同厂家、不同型号的基因检测仪器和检测服务，会得到不同表达形式的基因检测结果。基因表型数据也存在没有统一命名法和标准术语的问题。为了实现系统的自动推理，不同地点不同应用场景的PGx-CDS系统，目前需要针对性开发解析不同的PGx结果形式的接口。例如， MCS项目直接处理以23andMe和VCF标准格式存储的基因变异位点信息[36-37]；在CPS和PMP两个项目中，需要药剂师人工地将基因的预测表型添加到EHR的问题列表中，作为CDS警告的触发条件[18, 29-30]。

目前，为了实现PGx的临床应用需要进行临床转化的PGx知识主要包括：基因-药物关系、基因变异、基因分型、基因表型、基因表型对药物的影响及基于基因表型的用药推荐等知识内容。这些已经可以用于临床的知识主要存在于一些权威机构出版的药物标签、临床指南和知识库中，如FDA药物标签、CPIC指南、PharmGKB知识库等。对于这些知识资源库中存储的知识，主要是以人可读的方式存储和表达的，尚不能直接被计算机化的PGx-CDS系统使用，而是需要先转化为机器可读的形式，才能被PGx-CDS系统利用。对于PGx知识的表达与存储，目前大部分已报道的PGx-CDS系统都没有做明确的说明。只有部分PGx-CDS系统的PGx知识表达和存储方法可以被查到，而且已报道的这些系统所采用的方法也都不一样，如表1所示。具体情况为，PG4KDS项目的CDS系统利用查找表(也被称作转化表)来表达PGx知识和推理基因表型[6, 32]；MSC系统利用OWL2网络本体语言来表达PGx知识[36-37]；NIH CC的CDS系统利用Arden语法来表达PGx知识[35]；而GPS系统则采用关系型数据库来表达和存储PGx的知识摘要[39]。

3.3 CDS干预方式

一般地，根据CDS是否会打断医生当前的工作，可以将CDS系统对用户的干预方式分为同步干预方式和异步干预方式，同属CDS系统的PGx-CDS系统也不例外。

3.3.1同步干预方式

同步干预方式的CDS也称作主动CDS，一般会主动地打断或暂停医生当前的工作进度，强制要求医生查看并处理CDS的内容。常用形式为弹出式警告，如CPOE系统中医生提交医嘱之后弹出的警告框。在PGx-CDS系统中，根据警告触发时，患者是否有基因检测结果，可以将警告分为检测前警告和检测后警告。

检测前警告主要用以告知医生当前开具的药物与相应基因的相互作用机理及潜在的风险，建议医生为患者进行PGx检测，医生可以选择听从建议或者忽略建议继续当前操作。大部分的检测前警告是由医生在开具风险药物时被触发的[6-7, 26, 29, 31]，而PREDICT项目中的检测前警告则是由一个患者风险预测模型触发的，如果患者被风险预测模型标记为风险患者，则CDS系统会发出警告，提醒医生为患者进行预先的基因检测[27, 46]。另外，在NIH CC项目中，检测前警告有额外的忽略原因选项，如果医生要忽略基因检测的警告需要选择原因，如患者在其他的地方进行过基因检测、患者已经使用过该药没有出现不良反应等[35]。

基因检测后的警告，主要用来对患者基因检测的结果(主要是显示为风险基因型的检测结果)进行解释，并根据患者的基因检测结果和具体用药为医生提供用药建议，如用药剂量调整、替代药物推荐等[6, 18, 22-24, 26-29, 31, 34-35]。从表1中可以看到，所有的与EHR集成的PGx-CDS系统都采用了检测后警告的干预方式。检测后警告一般包括结果解释、用药推荐、相关知识链接、忽略原因等几部分。具体而言，结果解释部分会显示基因检测的结果(基因型结果)、结果的解释(基因型对应的预测表型)，及具体的药物基因相互作用和它们对临床结果的影响。用药推荐部分，会根据具体的药物，推荐医生进行药物剂量调整和修改或者选择替代药物，有的CDS系统的药物推荐部分还包括药物禁忌和其他注意事项[29-30]。如果医生选择忽略警告继续执行当前医嘱，需要在忽略原因部分选择忽略警告的原因或者输入其他原因才能继续提交。如果医生对当前警告提供的内容存在疑问，或者没有完全理解，可以进一步通过警告提供的相关知识链接访问更多的资源，如PharmGKB网站和CPIC临床指南全文。

3.3.2异步干预方式

异步的干预方式不会主动打断医生的工作，而是需要医生主动地去查看。主要包括报告、收件箱消息等形式。

报告主要是对患者基因检测结果全面而详细的描述，一般以HTML页面或者PDF文档的形式呈现，是目前用得最多的一类异步干预方式，如表1所示。无论系统是否与EHR集成，都可以采用这种方式。在一份报告中，除了包括患者的一般信息、样品编号等报告基本信息之外，基因检测报告的其余部分，与检测后警告有相似之处，也会包括患者的基因型结果、预测表型、及对表型的解释和临床影响的描述，有的还包括对用药的推荐和其他资源的链接[6, 18, 36, 38, 43]。但与检测后警告的区别也是十分明显的，检测报告是对检测结果的一个比较全面的描述和呈现，不管患者检测结果是否有风险基因都会有一份检测报告，而检测后的警告只会在患者有风险基因型，并且在医生为患者开具风险药物的时候才会触发且被医生看到，而作为被动型的检测报告，则是只要被录入EHR或存入CDS系统之后，医生可以随时通过计算机客户端、手机客户端查看，或者是打印出来查看。在GPS系统的报告界面中，使用了交通信号灯这种简单直观的方式，来提醒医生患者的基因检测结果风险程度[39]。

收件箱消息是另一种较常用的CDS异步干预方式[6, 26, 29, 31, 35]。收件箱是EHR中一种类似于电子邮箱的功能，用来接受医院日常工作中产生的各种通知消息，如患者入院、转诊、检查检验结果等通知消息。当患者的基因检测完成，结果被录入到EHR之后，PGx-CDS系统会自动向医生和护士的EHR收件箱发送一条提醒消息，用以告知医生检测已经完成，提醒医生及时查看和处理检测结果。收件箱消息包括患者的基本信息，如名字、ID，以及药物基因组学信息，如基因检测结果、结果的简单解释，有的还提供其他信息的链接，如临床指南全文等。收件箱消息的好处是可以及时通知医生查看基因检测结果并进行处理，但也有缺点，医生的EHR收件箱每天会收到大量的院内信息，多到甚至连医生自己都处理不过来的程度，从而可能导致基因结果的消息连同其他消息一同被医生忽略掉。

另外，在范德堡大学的PREDICT项目中，为每个患者建立了个人健康记录(PHR)，患者的基因检测结果信息会被记录到个人的PHR中，患者可以通过专门的门户网站访问和查看自己的PHR信息和基因信息[28]。在GPS和MSC的系统还中使用了检索功能，在MSC系统中医生或者患者可以通过在手机上输入药品名或基因名及基因表型查看相应的用药推荐[36, 38]；GPS系统为医生建立了一个有基因信息标注的药物-疾病知识库，医生可以通过一个检索栏输入疾病关键词，得到与患者PGx信息相关的药物列表，这个功能对于需要服用多个PGx药物的疾病尤其有用[39-41]。

3.4 系统评估

目前，大部分的EHR集成的PGx-CDS系统还处于原型系统阶段，所以大都没有经过充分的临床评估和验证，只有少部分的CDS进行了部分的评估。评估也分为主观的模拟评估和客观的效果评估。

华盛顿大学的PGx-CDS原型系统前后进行了三次调查式的主观模拟评估。第一次采用调查报告的形式对警告的可用性进行评估，共有7名心脏病专家和3名肿瘤专家参与，报告使用Likert量表，量表的分数从1～7对应非常满意到非常不满意，最后参与者的中位评分是2，只有小部分参与者对CDS系统的用户界面和警告设计提出了少许的改进建议[23]。第二次，有15位肿瘤学家和7位心脏病学家参与了评估，尽管有94%的医生认为PGx-CDS系统有一定的优点，但是只有28%的医生认为CDS系统的警告是有用的[21]。接着，他们用前两次评估得到的定性结果对警告改进之后，在一个真实的EHR系统中，对CDS系统进行了第三次模拟评估，这次有52名医生参加，87%的医生认可CDS的界面设计，92%的医生认为警告是有用的，91%的医生认为警告的时机合理。另外，有80%的医生倾向于使用警告推荐的药物[25]。

Blagec等采用了一种混合的方法，通过采访、调查问卷等方式对101名来自不同领域的医生、药剂师、PGx专家的看法进行定性的综合调查，对MSC系统进行了评估。最后的结果显示，总体上，大家对MSC系统各方面的反应和评价都是比较正面和积极的。大多数参与者能够基于MSC界面上显示的建议来解决患者场景。不过，在所有的参与者中会经常提出一个要求，即能提供替代药物的清单和对推荐剂量的说明。另外，参与者们普遍关注的一个问题是，忽视患者的其他具体因素，如肾功能和共同用药，是否能选择正确的治疗方案。MSC系统选择以基因为中心，以表格形式呈现患者数据的方式得到了参与者的普遍认可与接受[38]。

Laerum 等在一个由9名医生参与的模拟评估中，对GeneAp项目中的CDS系统的报告进行了评估，所有的医生都评价他们的报告有用、值得信赖、表达清楚。然而报告算法解释却令医生感觉十分的费解，医生们平均需要用超过40 s的时间来理解报告的结构。最后，Laerum 得到的结论是，背景信息和参考信息是必要的，但是其显著程度不能超过基因检测的结果和推荐内容[43]。

在PG4KDS项目中，检测前警告触发了1 106次，检测后的警告触发了1 552次，95%的医生对他们的医嘱进行了修改[31]。

在Gammal 等的研究中，6个具有高风险CYP2D6基因型的患者一开始医生给他们开了可待因药物，触发了检测后的警告，在警告的影响下，6名患者的医嘱最终都被改成了其他替代药物[33]。

在GPS项目中，从系统运行算起的43个月时间里，用户总登录次数超过2 000次，平均每月56次，正常运行时间超过99.99%，所设计的用交通信号灯标志的报告取得了明显的效果，其中红色灯标记的报告，点击率达到了100%，黄色灯标记的报告点击率达到了79%，绿色灯标记的报告点击率达到了43%[39]。在进一步的评估研究中[42]，结果显示具有高PGx风险的(红灯标记的)处方，更改率达到了50%，相比于没有PGx信息的药物处方，其优势比(OR)达到了26.2；被标记为谨慎(黄灯标记的)的药物处方，其更改率达到了13%，相比没有PGx信息的药物处方，其OR值也达到了2.4。整个研究过程中，凡是咨询过GPS系统的医生，没有为患者开具任何PGx高风险的药物。

在CPS项目中，CDS系统为所有的(31个患者)有风险基因的患者提供了用药指导，90%(355/394)的患者在检测前警告的影响下，进行了巯基嘌呤甲基转移酶基因(TPMT)的预先基因检测[18]。

4 面临的挑战及发展方向

利用PGx-CDS系统，尤其是与EHR集成的PGx-CDS系统来推动PGx知识的临床转化和应用，已经在很多先进的临床医疗机构得到了初步的尝试和验证。尽管如此，PGx-CDS系统的开发和部署还是面临巨大的挑战以及大量的基础信息学工作。

1)建立统一规范的基因数据存储方法。PGx的检测结果，不同于一般的实验室检验结果，药物基因组学的检测结果对于一个患者来说是终生有效的。患者多年前的检测结果，也可以对多年以后患者的用药种类选择和剂量选择产生影响。而对于医生来讲，是很难记住当年测了哪组药物基因关系以及检测结果如何。这一方面会造成患者重复检测相同的药物基因，产生不必要的浪费，尤其是在当前药物基因组学临床实施的初级阶段，药物基因检测还没有低到令每个人都十分满意，有很多人仍在对PGx是否真正能够带来医疗成本的降低而争论不休[50-51]，实现对药物基因组学检测结果的持久保存及快速查阅显得尤为重要；另一方面，药物基因组学检测也是一个相对比较耗时的过程，重复的检测可能会延误医生给患者开具正确的医嘱或者处方。而目前为止，尚没有出现能够完美支持PGx信息的商业化EHR系统，这就极大地限制了PGx-CDS系统的研究进度。相比其他集成于商业化EHR的CDS系统，目前PGx-CDS系统的临床部署与应用，主要依靠医疗机构定制化的开发和设计来实现。这就需要大量的医疗机构内部本地化工作的支持，对于缺乏基因组学知识和临床信息学支持的机构来说更是一项不小的挑战。

2)促进PGx相关术语的标准化。通过对这些初步可用的PGx-CDS系统分析，在医疗机构工作流中嵌入切实可用的PGx-CDS系统，首先需要两个前提条件：一是在EHR中离散的表达PGx检测结果，二是将PGx检测结果转化成预测的表型和临床推荐。然而，目前PGx检测结果有多种不同的命名体系和标准，基因表型术语用法不统一，不同的临床机构、不同的文献、不同的实验室会用不同的术语来表示同一基因表型，这便会对PGx-CDS系统的开发和设计带来影响。首先会对PGx-CDS中知识的理解、使用和传播带来影响，其次使已有的系统难以扩展，最终阻碍PGx-CDS系统的开发和临床应用。为此，CPIC引导发起一个PGx结果标准化的过程[23]，在这一过程的倡导下，已经形成了可以被整个PGx社区所理解和接受的标准化的PGx表型术语和等位基因功能状态术语[52]。使用标准的PGx术语可以促进PGx数据在不同的EHR之间的共享，目前开展PGx检测的医疗机构和PGx分析的实验室会逐渐采用这些标准术语，以后的PGx-CDS系统的开发和设计也应该采用这些标准的术语。然而，对于PGx基因分型检测结果尚未出现此种统一标准。

3)建立系统的表型分配方法。PGx-CDS系统的警告和报告中的用药推荐内容都需要根据患者的预测表型来推理得到。目前还没有标准的方法，为PGx检测得到的基因分型结果分配预测表型，这就有一定几率出现同一患者从不同的实验室得到的基因检测结果不同的情况。对于采用全基因组或全外显子测序的实验室，它们会观察到罕见的等位基因，可能只有很少的文献报道它们的预测表型。因此，建立系统的为基因型分配表型的方法对于确保CDS的推荐和基因检测的结果保持一致具有重要的意义。

4)建立开放共享的PGx-CDS系统知识库。目前，将PGx用于临床实践只是处于起步阶段，还缺乏大量的前瞻性实验研究证明它的有效性，因而所有开展此项工作的医疗机构在使用过程中都十分的谨慎。反映到PGx-CDS系统的开发上，在编写PGx-CDS系统的用药推荐的内容时，需要占用医疗机构大量的人力物力资源。尽管CPIC临床指南中已经包含比较详细的基于基因的用药推荐和剂量调整意见，但是里面却没有包含药物禁忌症和适应症的内容。所以，应用于临床的CDS警告，一般是由临床专家、药学专家、基因组学专家等多学科领域专家共同组成的专家团队，经过仔细研究和反复论证，以及层层的审批，才能最终部署应用于临床。这不但会拖慢PGx-CDS系统的临床部署进程，对医疗机构来说也是一份额外的负担。再考虑到基因数据不断变化和发展的特点，即使讨论通过的CDS推荐知识，也需要经常调整和修改。因此，建立自动化的、可持续扩展和维护的、医疗机构之间可共享的PGx-CDS系统知识库，然后建立基于这样的知识库的PGx-CDS系统并进行临床验证和评估，是未来PGx-CDS系统需要研究和发展的重要方向。

5)开展更多PGx-CDS系统的临床评估和验证。虽然全世界都已认识到PGx的全面临床应用离不开PGx-CDS系统的支持，但是总体上来看，目前处于开发设计阶段和已经应用于临床的系统数量还是不够多，而且大部分都没有进行充分的临床应用和检测评估，且主要集中在发达国家。对于在临床实践中得到应用和检验的PGx-CDS系统，大部分都部署于发达国家实行预先检测模式的高水平研究型临床机构中，用以进行探索性的研究，这些PGx-CDS系统设计之初也都是为了推进预先检测模式的临床应用而设计和开发的。然而，预先检测模式也只是一种政策性的向导，考虑不同国家、不同医院的实际情况的差别，各临床医院实际采用较多的模式并不是这种模式，而是反应检测模式，即使在梅奥诊所这样先进的推广预先检测模式的临床医疗机构，实际情况也是采用反应检测模式的患者多于采用预先检测模式的患者[26]。目前，为预先检测模式设计的PGx-CDS系统是否能很好地服务于反应式PGx检测模式的临床应用，还有待进一步验证。在预先检测模式没有被广泛采用之前，开发适合于当前广泛使用的反应检测模式的PGx-CDS系统并进行验证，对推进PGx广泛进入临床应用也具有重要的意义。

中国的药物基因检测早已开展起来，目前各大医院及基因检测机构均有相应服务[53]。为了促进基因检测技术的标准化，国家个体化医学检测技术专家委员会于2015年发布了《药物代谢酶和药物作用靶点基因检测技术指南(试行)》和《肿瘤个体化治疗检测技术指南(试行)》，为临床检验实验室进行基因检测提供了指导[54]。尽管如此，总体上来看，中国的药物基因组学临床应用还是处于比较初级的阶段，只有小部分医院、小部分药物、小部分患者在临床上使用药物基因组学来指导用药，远远没有达到常规化、日常化应用的阶段。这其中的原因是多方面的，其中国内迄今没有相关的PGx-CDS系统的报道，应该是影响国内药物基因组学临床应用向前推进的一个重要因素。因此，根据国内医疗机构药物基因组学临床应用的实际情况，开发适于国内实际情况的PGx-CDS系统并在国内的医疗机构进行临床验证和评估，不但有助于填补国内的空白，更可以以此来推动国内药物基因组学的临床应用向前发展和精准医学模式的早日实现。