近期，有關(guān)新型冠狀病毒的研究將「細(xì)胞因子」推至大眾面前，他們?cè)谧钃舨《镜墓ぷ髦懈魉酒渎殻?/p>

 

• 初級(jí)細(xì)胞因子（I 型和 III 型干擾素、IL- 1β、IL-18、TNF-α、IL-6 和 IL-33）對(duì)抗病毒信號(hào)進(jìn)行快遞響應(yīng)，奮力阻擊，不斷招兵買馬；

   

• 次級(jí)細(xì)胞因子（IFN-γ、IL-10 等）在繼續(xù)病毒清除工作的同時(shí)，開啟抑制炎癥，恢復(fù)肺功能的篇章。

 

如果這一切控制的剛剛好，會(huì)是抗病毒路上自身免疫系統(tǒng)的強(qiáng)勢(shì)反擊。

 

 

細(xì)胞因子免疫研究的瓶頸

 

在抗病毒之路上，這些英勇殺敵的細(xì)胞因子，一般多為組織細(xì)胞（主要為免疫細(xì)胞）合成和分泌的小分子多肽或糖蛋白，作用效率極高，在 fg/mL 的極低濃度區(qū)間都能發(fā)揮重要的生物學(xué)作用。

 

以大名鼎鼎的 IL-17 為例，IL-17 是由活化 T 細(xì)胞產(chǎn)生的致炎細(xì)胞因子，可以促進(jìn) T 細(xì)胞的激活和刺激上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞產(chǎn)生多種細(xì)胞因子如 IL-6、IL-8、GM-CSF 和 CAM-1，從而導(dǎo)致炎癥的產(chǎn)生。

 

其家族成員 IL-17A，在健康人的血清/血漿中含量低至 0.3 pg/mL，超過了常規(guī)蛋白檢測(cè)方法的皮克級(jí)定量下限，達(dá)到了飛克級(jí)水平。無奈，很多研究者對(duì)于部分影響深遠(yuǎn)又含量極低的細(xì)胞因子只能選擇放棄檢測(cè)。

 

 

圖 1：對(duì)于 IFN-γ，IL-17A 等因子，常規(guī) ECL 等檢測(cè)方法無法準(zhǔn)確測(cè)得，研究員最終通過 SMC™ 技術(shù)解決了這一問題。

（Erenna 為 SMCxPRO™ 的一代設(shè)備）^[1]。

 

 

 

蛋白檢測(cè)「飛克級(jí)」時(shí)代

 

默克 SMCxPRO™ 單分子免疫檢測(cè)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)合獨(dú)特的洗脫步驟設(shè)計(jì)和專利的激光單分子檢測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了飛克級(jí)（fg）水平的蛋白準(zhǔn)確定量，較常規(guī) ELISA 檢測(cè)靈敏度高 1,000 倍。為您的研究帶來前所未有的洞察力，為蛋白標(biāo)志物的研究提供全新超強(qiáng)動(dòng)力。

 

圖 2：默克 SMCxPRO™ 單分子免疫檢測(cè)原理

 

 

 

創(chuàng)領(lǐng)生物標(biāo)志物新發(fā)現(xiàn)

 

當(dāng)?shù)鞍椎臋z測(cè)與差異表達(dá)對(duì)您的科研發(fā)現(xiàn)意義重大，那么選擇一個(gè)值得信賴的超高靈敏度檢測(cè)平臺(tái)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)同樣需要平臺(tái)具備更為靈敏的靶標(biāo)檢測(cè)與更高通量的樣本檢測(cè)能力。

 

默克 SMC™ 技術(shù)可實(shí)現(xiàn)低豐度蛋白的準(zhǔn)確定量，無論是在生物標(biāo)志物全新價(jià)值發(fā)現(xiàn)，還是疾病相關(guān)生物標(biāo)記物的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用上已有豐富應(yīng)用。

 

 

應(yīng)用方案一

傳統(tǒng)生物標(biāo)志物的全新價(jià)值

心肌肌鈣蛋白 I（cardiac troponin，cTNI）是心肌肌肉收縮的調(diào)節(jié)蛋白，在心肌損傷時(shí)，由心肌細(xì)胞釋放到血循環(huán)中，因此常用于急性胸痛病人的診斷。對(duì) cTNI 的研究也一直停留在患者檢驗(yàn)方向。

 

SMC™ 方法上市后，研究人員首次在健康人血液中發(fā)現(xiàn)這一因子，通過對(duì)對(duì) 350 位正常個(gè)體進(jìn)行檢測(cè)統(tǒng)計(jì)后發(fā)現(xiàn)，80% 個(gè)體 cTNI 本地水平低于 4 pg/mL。隨后 12 年的臨床追蹤，發(fā)現(xiàn)本底表達(dá) cTNl 較高的個(gè)體傾向于較高的累積心臟病發(fā)病率。通過 cTNI 本底水平檢測(cè)可提前 12 年對(duì)個(gè)體患病率進(jìn)行有效預(yù)測(cè)。

 

圖 3：cTNI 本底表達(dá)水平與個(gè)體心臟病患病率成正相關(guān)^[2]。

 

 

應(yīng)用方案二

創(chuàng)領(lǐng)阿爾茲海默癥標(biāo)志物新發(fā)現(xiàn)

隨著人類壽命的延長(zhǎng)和老齡化進(jìn)程的加速，阿爾茨海默癥（AD）成為全球最為重要的公共衛(wèi)生問題之一。預(yù)計(jì) 2030 年，阿爾茨海默癥患者人數(shù)將增加至 7,000 多萬，全球每三秒鐘就有一個(gè)新增確認(rèn)病例。雖然無法阻止疾病的發(fā)生，但是早期干預(yù)與治療可以延緩病狀的出現(xiàn)和發(fā)展，可有效提高老年人生活質(zhì)量。

 

近期，科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)可通過檢測(cè) ADAD 家族人群中的的四種「新興」阿爾茲海默癥生物標(biāo)志物，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)預(yù)測(cè) AD 可能的患病時(shí)期，以期實(shí)現(xiàn)早期干預(yù)和治療。

 

通過多年的隨訪研究，研究者檢測(cè)比對(duì)基因攜帶者（n = 235）和非 AD 基因攜帶者（n = 145）腦脊液樣本，發(fā)現(xiàn)腦脊液神經(jīng)顆粒蛋白（CSF neurogranin），突觸關(guān)聯(lián)蛋白-25（SNAP-25）, 視椎樣蛋白 1（VILIP-1），幾丁質(zhì)酶樣蛋白（YKL-40）這四種標(biāo)志物在遲發(fā)性阿爾茲海默癥潛在患者中表達(dá)水平顯著升高，可提前 19 年預(yù)測(cè)遲發(fā)性阿爾茲海默癥。

 

圖 4：不同時(shí)間點(diǎn)，基因攜帶者（n = 235）和非 AD 基因攜帶者（n = 145）腦脊液中不同生物標(biāo)志物的濃度差^[3]。

 

 

應(yīng)用方案三

藥物 PK/PD 評(píng)價(jià)

TNF-α 抑制劑、IL-23 抑制劑以及 IL-17A 抑制劑為銀屑病的常用抗體藥，其 III 期、IV 期臨床藥物有效性及安全性評(píng)價(jià)，往往是通過檢測(cè) TH17 通路相關(guān)因子 IL-17A，IL-17F，IL-22，IL-23 來進(jìn)行。

 

這些細(xì)胞因子在血液中濃度極低，常規(guī) Elisa，ECL 根本無法檢測(cè)到，因此，擁有飛摩爾級(jí)檢測(cè)能力的 SMC™ 單分子免疫檢測(cè)技術(shù)，成為其中的佼佼者，眾多銀屑病相關(guān)藥物臨床數(shù)據(jù)報(bào)告中均可見 SMC™ 檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果。

 

圖 5：Guselkumab 用藥后， PASI 90 緩解患者血清 IL-17A, IL-17F and IL-22 因子濃度受到持續(xù)抑制^[4]。

 

應(yīng)用方案四

New! 抗藥性抗體ADA檢測(cè)

幾乎所有的生物制藥產(chǎn)品都會(huì)引起一定的抗藥抗體（anti-drug antibody，ADA）反應(yīng)，即免疫應(yīng)答。ADA會(huì)削弱治療效果，有時(shí)甚至對(duì)治療產(chǎn)生反作用。在藥代動(dòng)力學(xué)研究過程中，抗藥性抗體（ADA）評(píng)價(jià)已經(jīng)成為突出問題，ADA可能會(huì)對(duì)PK研究結(jié)果產(chǎn)生顯著性影響。2016版FDA《免疫原性指導(dǎo)原則（試行）》的發(fā)布給免疫原性分析指明了方向，對(duì)免疫原性的篩選和確證試驗(yàn)的方法靈敏度要求不斷提升，要求至少達(dá)到100ng/mL，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于之前要求的250-500ng/mL。

 

目前默克生命科學(xué)依托其SMC™單分子超高靈敏度檢測(cè)平臺(tái)，開發(fā)了專用于ADA檢測(cè)的試劑盒。相較于當(dāng)前的ADA檢測(cè)金標(biāo)準(zhǔn)提升了至少10倍的檢測(cè)靈敏度，在降低基質(zhì)耐受的同時(shí)保持一致的藥物耐受性。

 

圖6：藥物耐受性檢測(cè)：結(jié)果顯示該實(shí)驗(yàn)降低了循環(huán)治療的耐受性，可檢出在0.125µg/mLMAb中約97.7ng/mL的ADA濃度

 

（以上數(shù)據(jù)來源于默克研發(fā)報(bào)告）
 

默克為您提供生物標(biāo)記物研究全新解決方案

 

參考文獻(xiàn)：

 

[1].Serum from Asian atopic dermatitis serum is characterized by Th2/Th22-activation, highly correlated with non-lesional skin measures, 2018, Journal of Allergy and Clinical Immunology.

[2].Prognostic utility of novel biomarkers of cardiovascular stress: the Framingham Heart Study, 2012, Circulation.

[3].Emerging cerebrospinal fluid biomarkers in autosomal dominant Alzheimer's disease, 2019, Alzheimer's & Dementia.

[4].Guselkumab efficacy after withdrawal is associated with suppression of serum IL-23-regulated IL-17 and IL-22 in psoriasis: VOYAGE 2 study, 2019，Clin Pharmacol Ther.