生物標志的運用能加強暴露、效應和易感性的測量，對病因聯(lián)系提供更有說服力的證據(jù)。因此，生物標志在環(huán)境流行病學與分子流行病學研究中的應用前景十分廣闊?？傮w上講，其應用的范圍與價值，有下列幾方面：

　　（1）暴露的精確測量：在體內(nèi)生物材料中檢測外源性化學物質(zhì)或其代謝產(chǎn)物的含量，比通過詢問所得的暴露情況或環(huán)境監(jiān)測到的暴露水平精確得多。致癌物（或代謝活化產(chǎn)物）與其靶分子DNA結(jié)合形成了加成物，則可提供直接的已作用到靶分子的準確測量，這被稱之為特定暴露的“指紋”。美國1993年正式將DNA加合物用于暴露致癌物工人的監(jiān)測，國內(nèi)對宣威室內(nèi)煤煙暴露人群的PAHs-DNA加合物進行了監(jiān)測。大量研究結(jié)果表明，DNA加合物能敏感地指示環(huán)境低劑量致癌物的暴露。血紅蛋白（Hb）加合物是某些致癌劑暴露替代性的生物有效劑量標志物。這是因為①加合物在紅細胞的壽命更長，能反映累積效應；②技術(shù)上易行；③已證明Hb加合物的量與靶組織DNA加合物的量相關。最近的研究表明，某些環(huán)境因素的暴露與特定的基因表達有關。因此，可分析特定的基因表達以評價其暴露?；蛐酒筛咝А⒋笠?guī)模地檢測基因表達，有望為環(huán)境化學暴露提供廣泛的生物有效劑量的生物標志。

　　（2）早期生物效應的顯示：生物效應標志包括從輕微效應到疾病過程中的整個階段的各類效應。對于環(huán)境流行病學，更重要的是揭示早期效應。這不僅因為早期效應相距產(chǎn)生此效應的暴露時間間隔短，容易建立暴露-效應關系；而且為采取預防干預措施贏得了寶貴的時機。

　　最近（2000年），國際化學安全規(guī)劃署（IPCS）制訂的人類致癌劑遺傳毒性效應監(jiān)測的指南中列出了六種監(jiān)測指標：DNA加合物，彗星試驗，hgprt基因突變試驗，染色體畸變分析，醫(yī)學教|育網(wǎng)搜集整理微核試驗和姊妹染色單體互換（SCE）試驗。醫(yī)學教|育網(wǎng)搜集整理可見有害效應監(jiān)測方法仍以經(jīng)典的細胞遺傳學方法為主；DNA加合物同時也納入遺傳毒性效應監(jiān)測。

　　研究認為，DNA加合物屬于一種DNA損傷形式，是化學致癌過程中一個早期關鍵步驟，尤其是某些特殊類型或處于特殊位點的加合物與致突變／致癌效應密切相關。因此，DNA加合物不僅是致癌物暴露的生物標志，也可用以監(jiān)測致癌劑的遺傳毒性效應。

　　（3）宿主易感性的判定：從暴露到發(fā)病的每一個階段，易感性均起到重要的作用，是決定疾病是否發(fā)生的主要因素。這類生物標志是在暴露之前就已存在的遺傳性的或獲得性的可測量指標。遺傳易感性的差異是通過可編碼特異性蛋白的DNA的變異，以增加疾病發(fā)生的頻率。遺傳性易感個體可能產(chǎn)生結(jié)構(gòu)上不同的蛋白，或者產(chǎn)生蛋白的數(shù)量高表達或低表達。如患有著色性干皮病的個體暴露于紫外線發(fā)生皮膚癌的危險性增高，是因為他們?nèi)狈NA損傷的修飾蛋白。遺傳決定的易感性因素大部分是穩(wěn)定的，而獲得性易感性因素如年齡、生理變化、膳食、生活方式等則隨環(huán)境與時間的變化導致易感程度的變化。