蛋白生物標(biāo)志物研究現(xiàn)狀

蛋白，作為機(jī)體最重要的組成成分，詮釋著生命個體每一點(diǎn)的生長，發(fā)育和變化。從上世紀(jì)40年代開始，隨著免疫組化等經(jīng)典蛋白檢測技術(shù)的發(fā)展，蛋白 作為生物標(biāo)志物的價值逐漸被人們所重視。盡管免疫組  化，ELISA，Luminex等蛋白檢測技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)以 千計的蛋白生物標(biāo)志物檢測，但蛋白生物標(biāo)志物的開發(fā) 速度仍顯緩慢：年均僅有1-2個新的生物標(biāo)志物進(jìn)入實(shí)  際的臨床應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計，在400,000多種已知的人類蛋 白中，約有300,000種因?yàn)楸磉_(dá)豐度過低而無法實(shí)現(xiàn)傳  統(tǒng)方法的檢測。在現(xiàn)有技術(shù)可以檢測的約100,000種蛋 白中，大多數(shù)又無法在健康個體的樣本中檢測到，而僅 僅出現(xiàn)在特定的疾病時期。大量蛋白生物標(biāo)志物的重要  功能，如同海平面下的冰山，無法被現(xiàn)有技術(shù)準(zhǔn)確界 定。不論臨床還是基礎(chǔ)研究，蛋白生物標(biāo)志物的應(yīng)用都 擁有可觀的發(fā)展前景，但現(xiàn)有技術(shù)的瓶頸極大限制了蛋  白生物標(biāo)志物的發(fā)展。

見“微”知著 突破極限

超高靈敏蛋白檢測 助力揭示微妙生物學(xué)事件

當(dāng)?shù)鞍椎臋z測與差異表達(dá)對您的科研發(fā)現(xiàn)意義重大，那么選擇一個值得信賴的超高靈敏度檢測平臺將極大程度加速研究進(jìn)程，確保數(shù)據(jù)可靠性。 日益精準(zhǔn)的研究和藥物研發(fā)需要 平臺具備更為靈敏的靶標(biāo)檢測與更高通量的樣本檢測能力。

默克生命科學(xué)全新推出的SMCxPRO?單分子免疫檢測平臺，突破常規(guī)免疫檢測極限極大地提升檢測靈敏度，引領(lǐng)生命科學(xué)研究領(lǐng)域蛋白質(zhì)定量檢測進(jìn)入----飛克級時代!

平臺優(yōu)勢

超高靈敏度(fg/mL)

快速讀取分析

精巧時尚設(shè)計

磁珠反應(yīng)制式

超過600種的抗體對驗(yàn)證

現(xiàn)在，默克獨(dú)創(chuàng)SMCxPRO?單分子 免疫檢測平臺，采用專利單分子檢測 技術(shù)，突破蛋白檢測極限，創(chuàng)領(lǐng)生物 標(biāo)志新發(fā)現(xiàn)，助力疾病研究再創(chuàng)新。

單分子檢測技術(shù)驅(qū)動的SMCxPRO? 免疫檢測平臺

SMC? (Single molecule counting)單分子檢測技術(shù) 降低背景，增強(qiáng)信號

SMC?技術(shù)相較于傳統(tǒng)免疫檢測技術(shù)，信噪比有了很顯著的改善，使得系統(tǒng)的檢測靈敏度極大地提  升。同時在一個系統(tǒng)里可以同時檢測低表達(dá)和高表達(dá)的蛋白靶標(biāo)，揭示疾病相關(guān)生物標(biāo)志物的微小 變化。

  系統(tǒng)所產(chǎn)生的激光高能光斑能夠最有效地照射和激發(fā)單個熒光分子。SMC?單分子檢測專利技術(shù)會檢測區(qū)域的單個熒光信號，峰高  超過閾值的熒光信號會被統(tǒng)計為數(shù)字信號，并將檢測到的數(shù)字信號進(jìn)行匯總，顯著地提高了檢測靈敏度。

SMC?技術(shù)在傳統(tǒng)的“三明治”抗體夾心反應(yīng)的基礎(chǔ)上，結(jié)合專有的洗脫步驟設(shè)計，熒光素標(biāo)記的檢測抗體從免疫復(fù)合物中解離下來，洗脫物中含有的熒光素標(biāo)記抗體被  檢測系統(tǒng)激光激發(fā)產(chǎn)生熒光，儀器靈敏、快速地記錄熒光信號并進(jìn)行同步計算。

SMC? 技術(shù)

改變了生物標(biāo)志物的傳統(tǒng)認(rèn)識

1. 經(jīng)典生物標(biāo)志物的全新意義

肌鈣蛋白cTnl是心臟病領(lǐng)域經(jīng)典的生物標(biāo)志物。cTnl的檢測被用來判斷冠心病、心衰等心臟疾病  的發(fā)生，同時也幫助醫(yī)生進(jìn)行預(yù)后評估。正常人血液無法通過ELISA有效測得cTnl指標(biāo)，因此一  般認(rèn)為這種因子在正常人中并不存在。而SMC?技術(shù)通過基于磁珠孵育條件的單分子檢測，能夠  實(shí)現(xiàn)低至0.4pg/mL的檢測靈敏度。研究發(fā)現(xiàn)，在350例健康的男性和女性個體中，幾乎所有個  體血液中的cTnl都可被精確檢測，并且99%個體的表達(dá)水平都在10.19pg/mL以下，而市售其  他所有檢測試劑盒都無法達(dá)到10pg/mL以下的檢測能力。大多數(shù)個體的實(shí)測值在1-2pg/mL之 間，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)方法的檢測范圍。

在一項(xiàng)長達(dá)12年的連續(xù)研究中，cTnl的價值被徹底地重新定義。研究者在12年前檢測了正常個體的cTnl, 并且根據(jù)本  底表達(dá)水平的差異將被測者分為4組。在隨后12年的臨床追蹤中，發(fā)現(xiàn)本底表達(dá)cTnl較高的個體傾向于較高的累積心  臟病發(fā)病率，而本底表達(dá)豐度低于1.06pg/mL的個體12年后心臟病的累積發(fā)病率極低。研究揭示cTnl本底表達(dá)水平 可影響多年后心臟病事件發(fā)病率。

 2. 全新生物標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)

阿爾茨海默癥是嚴(yán)重的神經(jīng)疾病，全球有多達(dá)5000萬阿爾茨海默癥患者。人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一些重要的蛋白可能會參與到這種  疾病，并且可以作為判斷疾病的重要標(biāo)志物。

尋找合適的生物標(biāo)志物用于早期診斷對于防治阿爾茨海默癥十分關(guān)鍵。Aβ蛋白造成的淀粉樣蛋白沉淀和tau蛋白造成神經(jīng)纖維  纏結(jié)，會在最早出現(xiàn)認(rèn)知損失癥狀的10-15年前開始，這段時間也被稱為阿爾茨海默癥潛伏期(preclinical Alzheimer  Disease)。如果能在這個時期盡早確認(rèn)疾病的出現(xiàn)，將為醫(yī)學(xué)干預(yù)和治療爭取非常寶貴的治療期。因此，要求有更好的生物  標(biāo)志物能夠在早期進(jìn)行診斷。通過SMC?單分子免疫檢測平臺，研究者自主開發(fā)出了VILIP(Visinin-like protein 1)的超高  靈敏度檢測技術(shù)，并且證實(shí)VILIP在阿爾茨海默癥造成的神經(jīng)細(xì)胞損失方面是非常有效的生物標(biāo)志物。

3. SMC?技術(shù)助力全新單抗藥物開發(fā)

  IL-13是重要的細(xì)胞炎癥因子，與IL-13信號通路相關(guān) 研究發(fā)現(xiàn)青壯年的哮喘很多是由于IL-13信號通路所造  成，因而IL-13被認(rèn)為是一種很重要的成年哮喘誘發(fā)因 素。Pfizer輝瑞制藥公司為解決這種問題，計劃開發(fā)  IL-13單克隆抗體藥物阻斷IL-13同其受體的結(jié)合。在 藥物研發(fā)過程中兩個候選藥物，即IMA638和IMA026  獲得了比較好的療效，但臨床實(shí)驗(yàn)急需方法測量血液中 的IL- 13 進(jìn)行藥物代謝動力學(xué)和藥物效應(yīng)動力學(xué)的檢 測。這些關(guān)鍵數(shù)據(jù)對于藥物通過臨床實(shí)驗(yàn)，進(jìn)入FDA審  批階段起著至關(guān)重要的作用。而當(dāng)時普通的ELISA受制 于較低的靈敏度，無法檢測到IL-13的本底表達(dá)水平。 SMC?單分子免疫檢測平臺具備數(shù)倍乃至上百倍于高質(zhì)  量ELISA檢測試劑盒的靈敏度，磁珠孵育系統(tǒng)達(dá)到了 0.07pg/mL的超高檢測靈敏度，實(shí)現(xiàn)了所有個體本底 表達(dá)水平的檢測，從而得到了血液中IL-13在治療條件  下的完整變化數(shù)據(jù)，提供了關(guān)鍵的臨床證據(jù)。

4. SMC?技術(shù)區(qū)分健康，風(fēng)險與疾病個體

 5. 新蛋白藥物/治療方法的免疫原性檢測

  隨著生物技術(shù)的發(fā)展，重組蛋白藥物或者單抗類藥物，以及CAR-T等新型治療方法越來越受  到關(guān)注，但這些治療過程會在體內(nèi)產(chǎn)生新的免疫原，有可能導(dǎo)致大量細(xì)胞因子的釋放，引起  血管透性變化，病人出現(xiàn)高燒等一系列嚴(yán)重的反應(yīng)，甚至休克死亡。在這些創(chuàng)新的療法中， 免疫原性檢測被作為藥物安全評價的最主要指標(biāo)。

免疫原性指的是抗原激發(fā)免疫反應(yīng)的能力，也指抗原刺激機(jī)體后，機(jī)體免疫系統(tǒng)能形成抗體  或致敏T淋巴細(xì)胞的特異性免疫反應(yīng)的能力。免疫原性很多情況下是對機(jī)體有利的，例如疫  苗產(chǎn)生的免疫反應(yīng)。但是，在生物治療過程中，對治療性抗原(重組蛋白，單抗)的免疫反 應(yīng)是非常不利的，會產(chǎn)生細(xì)胞因子釋放綜合癥cytokine release  syndrome (CRS)，促炎 癥因子在治療中被免疫細(xì)胞釋放(例如TNF-α, IL-6, IL-8, IFN-γ, 等等)，或者是抗藥性抗 體產(chǎn)生  anti-drug-antibodies (ADAs) ，削弱治療效果，對治療產(chǎn)生反作用。

細(xì)胞因子釋放檢測

細(xì)胞因子釋放檢測一般采用全血測試方法，即將治療性抗體與抗凝全血孵育， 并在血漿中檢測特定細(xì)胞因子的產(chǎn)生。

SMC?其檢測靈敏度可達(dá)到TNF-α:0.1 pg/mL ，IL-2:0.2 pg/mL，本底細(xì)胞因子水平: 100% 可被檢測，提高了數(shù)據(jù)質(zhì)  量，并且可通過本底水平對樣品進(jìn)行分級。而其大動態(tài)檢測范圍能力可滿足在CRS中炎癥反應(yīng)細(xì)胞因子劇烈變化，同時高  通量的實(shí)驗(yàn)形式可檢測大量實(shí)驗(yàn)樣本，減小個體差異對結(jié)果的影響。

抗藥性抗體(ADA)檢測

Bridging Assay With Free Drug Present

提供嚴(yán)格質(zhì)控的已驗(yàn)證試劑盒

通過嚴(yán)格的試劑盒開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，我們已經(jīng)開發(fā)了大量已驗(yàn)證的免疫檢測試劑盒，能滿足苛刻的研究需求。 這些嚴(yán)格控制的標(biāo)準(zhǔn)包括：

1.檢測下限

標(biāo)準(zhǔn)曲線上同時滿足兩個條件的最低點(diǎn): (1)CV 20%和(2)檢測濃度與理論濃度偏差小于20%

2.批內(nèi)和批間精度

  在不同實(shí)驗(yàn)板和不同實(shí)驗(yàn)日期的樣本。加標(biāo)和不加標(biāo) 樣本檢測值差別均小于20%

3.稀釋線性

檢測能達(dá)到3-4個log的定量檢測范圍

4.內(nèi)源本底表達(dá)范圍

至少10個來源于不同個體的樣本, 均能夠檢測 其本底的生物標(biāo)志物水平

 5.加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)

至少10個加標(biāo)樣品,回收率在80%-120%的可接受范圍

實(shí)現(xiàn)大動態(tài)范圍檢測

體液樣本蘊(yùn)含著最為直接和豐富的生物標(biāo)志物信息，但相對于人工樣本而言，也是檢測起來最為困難的樣本。體液樣本有著非常復(fù)雜的特性，不同個體的同一標(biāo)志物表達(dá)水平呈現(xiàn)巨大的差異。即使是同一種生物標(biāo)志物，也在不同的時間能出現(xiàn)幾十倍乃至幾百倍的表達(dá)量變化。例如正常個體和發(fā)生細(xì)胞因子風(fēng)暴個體的IFN-γ標(biāo)志物含量可產(chǎn)生2000-3000倍的差異。

開創(chuàng)性的科學(xué)工作需要新的檢測技術(shù)能夠適用于不同濃度條件的樣本，也就是要求具備大的動態(tài)檢測范圍，這一點(diǎn)已經(jīng)成為生物  標(biāo)志物檢測技術(shù)的重要要求。SMCxPRO?實(shí)現(xiàn)了高靈敏度，大動態(tài)范圍 4 logs的檢測。

開放平臺支持定制化試劑與樣本測試服務(wù)

基于系統(tǒng)化的合作關(guān)系和支持，默克可以為您 的定制化實(shí)驗(yàn)提供專業(yè)檢測服務(wù)，節(jié)省時間和 資源。

定制化服務(wù)能力：

? 生物標(biāo)志物合作探索與開發(fā)

? 定制化樣本檢測(非GLP)，臨床前期研究

  ? 免疫檢測開發(fā)

? 生物標(biāo)志物驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

生物制劑的開發(fā)：

? 藥物代謝動力學(xué)

? 藥效動力學(xué)

? 免疫原性

試劑標(biāo)記和描述：

? 抗體篩選和選擇

? 抗體標(biāo)記

? 試劑穩(wěn)定性檢測

SMC試劑盒開發(fā)：

? SMC開發(fā)的試劑盒所有權(quán)和商業(yè)廣告

? 試劑盒驗(yàn)證和確認(rèn)

? 試劑盒制造/向CRO轉(zhuǎn)移方法

樣本檢測：

? 研發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)試劑盒檢測

? 商業(yè)試劑盒檢測

? 評估真實(shí)樣本中潛在的生物學(xué)關(guān)系

? 評估可能發(fā)生的生物異?，F(xiàn)象，如藥物干擾或基質(zhì)效應(yīng)等

生物標(biāo)志物研究進(jìn)展

在腫瘤，藥物安全評價，神經(jīng)科學(xué)，心血管 疾病，代謝病，炎癥反應(yīng)，藥效動力學(xué)和藥 代動力學(xué)等多個研究領(lǐng)域已經(jīng)獲得了大量成  功的數(shù)據(jù)，并發(fā)表了一系列重要的文獻(xiàn)。平 臺的卓越檢測靈敏度，高度的靈活性，寬廣 的動態(tài)范圍，以及高通量的檢測能力都將助 力您的創(chuàng)新研究。

SMCxPRO?技術(shù)參數(shù)

儀器參數(shù)

1DE檢測值：30fM校準(zhǔn)試劑，n=20

 讀板類型

? 384孔板

網(wǎng)絡(luò)/電腦硬件要求

  ? Microsoft Windows10操作系統(tǒng)

? 靜態(tài)IP地址/FTP(文件傳輸服務(wù)器)

? xPRO操作軟件

 電源要求

? 美國：115 VAC,50~60Hz,工作范圍：90～125V

? 國際：230 VAC，50～60Hz,工作范圍：180～250V