臨床應用案例集錦!與質譜互補的超靈敏Olink蛋白質組助力臨床高水平研究,為血液蛋白質標志物的發展提供新方向-環球風云-資訊-生物在線

臨床應用案例集錦!與質譜互補的超靈敏Olink蛋白質組助力臨床高水平研究,為血液蛋白質標志物的發展提供新方向

作者:上海吉凱基因醫學科技股份有限公司 2022-05-05T16:18 (訪問量:9049)

在人類基因組計劃完成之后,人類基因組絕大多數基因及其功能,都有待蛋白層面予以揭示。蛋白質處于中心法則的下游,是生命活動的最終執行者,其在生命及疾病發生/發展過程中的意義不言而喻,如同人類基因圖譜的重大意義,對人類蛋白質組進行系統性研究勢在必行。因此,2003年,繼人類基因組計劃后的一項針對基因編碼產物蛋白質進行系統而深入研究的國際性科技工程——人類蛋白質組計劃(HPP)宣布正式啟動。首批行動計劃包括我國科學家牽頭的“人類肝臟蛋白質組計劃”和美國科學家牽頭的“人血漿蛋白質組計劃”。2014年,中國人類蛋白質組計劃(CNHPP)也正式啟動。

人體蛋白質種類眾多,存在著來源廣、組成復雜等特點。然而目前基于質譜檢測的蛋白質組學技術更傾向于高豐度物質的檢測,容易丟失了很多低豐度蛋白與疾病關系的重要信息。新一代的Olink蛋白質組學平臺應運而生,彌補了質譜在血液樣本檢測中的缺陷,為血液蛋白質標志物的發展提供了新的檢測方向。Olink平臺基于鄰位延伸分析技術(PEA),既覆蓋了廣泛的動態范圍,橫跨10個log,覆蓋了高、中、低豐度蛋白;又有基因組學的高通量,保留了蛋白/抗原識別的特異性,檢測蛋白豐度最低可以達到fg/ml,可對疾病早篩相關的蛋白生物標志物進行多重、靈敏、高通量的檢測。

Olink平臺自上市以來備受矚目,先后獲得人類血漿蛋白質組官方推薦、入選“登月計劃”腫瘤免疫生物標志物臨床試驗技術指南方法學第一梯隊并獲得蛋白質組學研究的推動性技術等諸多殊榮。吉凱基因可提供“Olink蛋白質組學+機器學習算法”打包產品,助力臨床標志物發現,助力臨床疾病的一級二級預防以及藥物開發,更多詳情請咨詢當地銷售工程師!接下來跟小編一起看看Olink技術特點吧。
一、Olink技術原理
Olink平臺基于Proximity ExtensionAssay (PEA) 鄰位延伸分析技術原理,抗體上帶有探針,兩條探針末端含有配對堿基,在延伸酶的作用下形成雙鏈模板,利用qPCR或者NGS對探針進行定量檢測,從而確定蛋白含量。

二、Olink平臺技術優勢
1. 微量樣本&高通量:1ul血漿中可以同時檢測48—384種蛋白標志物,6.4ul血漿中可以檢測3000多種蛋白標志物,并即將拓展至4500 biomarkers;
2. 超靈敏:檢測靈敏度低至fg/ml水平,可以在組學水平上檢測疾病相關的成百上千種低豐度蛋白(尤其是血漿、血清樣本中的低豐度biomarkers);
3. 靶向性:所有檢測蛋白,均為生物標志物(來自于全球權威機構和專家);
4. 寬動態范圍:整個Panel橫跨10個log值,可以同時兼顧不同豐度的蛋白biomarkers;
5. 高重復性:使用成熟的qPCR和NGS技術作為檢測手段,重復性好,數據質量高,適合大數據分析要求和臨床轉化應用的重復性要求;
6. 高特異:基于PEA**、質控設計和充分驗證,特異性強。

三、 Olink 產品系列
Olink產品圍繞以疾病或生物學設計,分為target系列和Explore系列。如果需要定制服務,可選擇Focus平臺。相關產品信息如下:
四、Olink 產品應用案例

科研領域目前已有超過500篇文獻采用了Olink技術,涉及心血管、腫瘤、炎癥與免疫、神經、代謝等多個領域。部分典型案例分享如下:

案例一
EHJ:基于Olink的大規模血漿蛋白質組學建立的模型優于臨床風險模型,可改善心血管風險預測
技術:Olink 心血管II,心血管III和心臟代謝,共計panel

在1570名已確定動脈疾病的患者的兩個隊列中使用靶向的Olink蛋白質組學,研究顯示一組50種蛋白質在預測復發性ASCVD事件方面優于臨床風險模型。在派生和驗證隊列中,蛋白質組學模型在區分方面表現更好,同樣校準良好,優于臨床風險模型??偟膩碚f,這些數據證實了在二級預防環境中蛋白質組支持的風險分層的潛力。在低CRP患者中發現了中性粒細胞相關的途徑,這意味著在傳統的NLRP3途徑之外還存在著殘余的炎癥風險。
詳細解讀請點擊往期鏈接>>

案例二
香港科技大學副校長葉玉如院士基于Olink的大規模血漿蛋白質組學發現并確定了用于阿爾茨海默癥篩查和分期的高性能生物標志物組合
技術:Olink,心血管II,心血管III,心臟代謝,細胞調節,發育,免疫應答,炎癥,代謝,神經探索,神經學,腫瘤學II,腫瘤學III和器官損傷,共計13個panel

180名≥60歲的香港市民為發現隊列(106位AD患者和74位健康對照)和97名≥60歲的香港市民作為驗證隊列(36位AD患者和61位健康對照)。該研究使用Olink 技術對篩選和驗證AD隊列樣本中的1160種血漿蛋白進行了分析(是迄今為止最全面的AD血漿蛋白質組研究),從而系統地研究了AD的血漿蛋白質組。研究者鑒定出19種與AD相關的血漿核心蛋白標志物,并據此開發了生物標志物模型,可準確對AD進行鑒定并確定AD患者的疾病嚴重程度。與現有的用于AD分類的血液生物標志物(如血漿ATN生物標志物,血漿p-tau181和p-tau217等)相比,該研究鑒定出的19蛋白標志物組合準確性更高,AUC可達 0.98,且其中7個蛋白與AD發展階段相關,可用于AD疾病分期。



案例三
Lancet Respir Med(IF =30.7):基于Olink的大規模血漿蛋白質組學發現能夠預測進行性間質性肺纖維化進展的生物標志物組合
技術:Olink,Explore 384 Inflammation panel

通過對加州大學收集的發現隊列384例結締組織疾病相關ILD、慢性過敏肺炎、或不可分類ILD患者的血漿樣本在和德克薩斯大學收集的驗證隊列204例患者的血漿樣本進行Olink靶向蛋白質組分析。研究團隊同時借助機器學習算法(Machine Learning)最終發現了能夠預測進行性間質性肺纖維化進展的蛋白質組特征(Proteomic Signature),該蛋白質組特征為17個基于Olink PEA技術的蛋白標志物組合,顯示了基于蛋白質組的血漿和血清生物標志物在預測ILD患者進展風險方面的巨大潛力。
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吉凱基因憑借多年在靶標篩選及驗證服務領域的技術積累,建立的標準化 、工程化 、系統化的GRP平臺,為中國研究型醫生提供科研服務,加快科研成果轉化。其中,多組學平臺包含蛋白質組學平臺和單細胞測序平臺:
·蛋白質組學平臺擁有多臺timsTOF Pro、Exploris 480高精度質譜儀,專業的Spectronaut Plusar、Mascot等分析軟件,提供專業的4D、DIA、TMT、PRM、磷酸化修飾組和Olink蛋白質組等檢測服務,強大的機器學習算法、IPA分析、蛋白基因組分析服務,系統的生物標志物、分子分型、藥物靶點、基因功能研究等解決方案,真正讓廣大研究型醫生的科研工作更省心、更省力、更高效;
·單細胞測序擁有10x和BD兩個平臺,提供單細胞RNA-seq、單細胞核測序、單細胞混樣RNA-seq、單細胞(RNA+ATAC)、空間轉錄組測序等服務。
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