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研究表明干血斑点蛋白检测仍存在挑战

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纽约(GenomeWeb) -干血点的潜力使患者更容易采样和显著降低检测成本,是临床蛋白质组学研究人员和公司越来越感兴趣的领域。

然而,最近的一些研究表明,技术障碍仍然阻碍着这种样本收集技术的临床应用。

例如,在工作上个月在质谱分析:临床实验室应用(MSACL)上发表,并于去年发表于蛋白质组学-临床应用来自华盛顿大学的研究人员发现,与使用标准静脉穿刺采集的匹配血液的既定临床分析相比,通过干血点分析确定的结果存在显著差异。

与此同时,2017年10月临床化学研究由维多利亚大学的研究人员领导的这项研究发现,干燥的血液斑点样本中的某些氨基酸可能比之前所知的更容易因高温和湿度而降解。

与传统的抽血相比,干燥的血点具有潜在的显著优势,通常由微升体积的血点和滤纸上的干燥血液组成。例如,由于干燥的血点使用手指刺破,而不是传统的静脉切开术,患者可以自己提取样本,而不需要去医生的办公室,这可能会开辟许多应用,其中包括慢性疾病的纵向监测,甚至是基本的健康监测。

也许更值得注意的是潜在的成本节约。传统的抽血需要通过联邦快递(FedEx)等服务进行快速冷运,这是化验成本的重要贡献者。人们认为,干燥的血迹可以在不受控制的条件下运输,包括可能通过标准邮件。

干血点长期以来一直被用于药物开发和新生儿测试等应用,但它们还没有以一种重要的方式进入临床蛋白质组学测试。这部分是由于在临床中广泛用于蛋白质测量的传统免疫测定方法,由于其有限的样本量,不适合分析干燥的血点。

然而,质谱作为临床蛋白质组学工具的兴起,使其成为基于蛋白质的测试的合理样本来源。

“当然,”临床蛋白质组学公司Integrated Diagnostics总裁兼首席科学官保罗·科尔尼(Paul Kearney)在被问及该公司是否正在探索干血点作为样本来源时表示。“我无法想象有人不去调查这件事。它只是便宜得多。”

科尔尼说:“我认为人们有一个误解,认为质谱测试真的很昂贵。”“事实并非如此。把样品送到实验室的成本才是最大的问题,货物的成本。你真正可以(在测试成本上)有所不同的是商品成本,滤纸显然是正确的选择。”

不过,维多利亚大学的研究表明,干燥的血迹样本可能没有想象的那么稳定。在一项由比尔和梅林达·盖茨基金会资助的研究中,研究人员观察了21种氨基酸在不同条件下的稳定性,发现一些氨基酸因高温和潮湿而降解,组氨酸和色氨酸是受影响最大的氨基酸。

维多利亚大学BC基因组蛋白质组学中心主任、该研究的资深作者克里斯托弗·博彻斯(Christopher Borchers)说,湿度尤其会影响氨基酸的稳定性,而温度的影响较小,阳光照射似乎不是一个问题。

他说,在运输和储存用于蛋白质分析的干血点样本时,高湿度“真的是你要避免的最重要的事情”。

Borchers说,虽然研究结果表明,优化干血点分析需要一些注意,但对它们的使用并没有特别显著的挑战。

“我仍然认为这是一个伟大的系统。你只需要注意在滤纸上发现血迹后,把它放进塑料袋里,加入(干燥剂)凝胶,密封,然后运输。”虽然这些样本在理想情况下是在冷藏条件下运输的,但这仍然比运输冷冻样本更容易,也更便宜,因为标准抽血通常是冷冻的。

华盛顿大学研究小组的发现可能更有问题,他们认为干血点样本可能并不总是与静脉穿刺样本得到相同的结果。

“我们有很多合作者从事代谢疾病、心血管疾病等方面的工作。他们中的一些人有很多干血点样本,或者想开始使用干血点,”华盛顿大学实验室医学系的研究科学家、该研究的第一作者克拉克·亨德森说。

亨德森说:“已经有很多研究研究了干燥的血点,并声称它们非常适合定量测定许多不同的蛋白质。”但是,他补充说,很少有研究在干血点样本中测量的蛋白质与在传统血液样本中测量的蛋白质进行比较。

为了研究这一问题,Henderson和他的同事开发了基于质谱的干血斑点检测糖化血红蛋白-β、载脂蛋白A-I和载脂蛋白B,并将其与使用常规血浆和全血样本的现有临床检测(ApoA-1和ApoB的免疫检测和HbA1c的HLPC-UV检测)进行了比较。

亨德森说,研究人员从36名患者的样本中发现,“我们从干血点和[传统]血浆[样本]中得到的值存在很大差异。”他们还发现,通过静脉穿刺抽取的全血和成对的毛细血管干血斑点样本之间存在差异。

亨德森说,在某些情况下,这种差异大到足以改变临床决策,例如,根据干血点评分,根据标准检测将HbA1c正常的患者重新归类为糖尿病前期。

“临床分析是可靠的,”亨德森说。“我们很清楚这一点。它们都是基于可追溯的标准,糖化血红蛋白的CV为2%,两种免疫测定法的CV均小于5%。我们对这些数字非常有信心。”

华盛顿大学的研究人员还对传统的血液样本进行了质谱分析,发现这些测量结果与临床免疫分析的一致性要好得多,这表明问题在于干燥的血点,而不是质谱工作流程。

红细胞压积偏差是干燥血点的一个潜在问题,样本红细胞压积水平的变化可能导致从干燥血点中实际用于分析的血量的变化。

亨德森指出,他和他的同事纠正了潜在的偏见,但“没有看到这造成了重大问题”。

“我们从来没有确定我们认为发生了什么,”他说,并补充说,鉴于他们的发现,实验室目前没有进行干血斑蛋白的研究。

他说:“如果我们看到有前途的技术,未来可能会重新考虑它,但在这一点上,我们没有理由继续追求它。”“这是一个奇妙的想法,如果它成功了,那就太棒了。更少的侵入性,更好的样品稳定性,诸如此类。那太好了。但是现在,我认为还没有完全实现。”

然而,SISCAPA检测技术公司(SAT)首席执行官利·安德森(Leigh Anderson)表示,他和他的同事已经成功地利用质谱技术测量了这些样本中的蛋白质,包括ApoA-1和ApoB。

他说:“我们得到了完整的工作流程简历,其中有大约2%的重复干血点样本,它们与同时对血清进行的临床分析非常吻合。”

安德森说,华盛顿大学的研究提出了一个“需要解决的非常重要的问题——正常临床样本、静脉穿刺血清或血浆与卡片上干燥的毛细血管血液之间有什么相似之处?”

他说:“有理由相信这里可能存在问题,但当我们进行测试时,结果非常相似,从血红蛋白一直到真正低丰度的蛋白质,有六到七个数量级。”

安德森注意到维多利亚大学的研究结果,他说他的实验室将干燥的血迹放在冰箱里,并使用干燥剂来减少它们暴露在潮湿的环境中。

他说:“它们在室温下运输,但在冷藏条件下储存,这种模型对于临床检测系统非常实用。”

Anderson说,SAT已经开发了一种完全自动化的质谱工作流程,用于运行干血点样本,并补充说,近期的目标是实现现有临床分析物的多重面板,作为实验室开发的测试,由CLIA设施提供。

他说:“我们现在运行的系统已经准备好进行临床试验。”“我们已经达到了仪器是固定的阶段,它是自动的,不涉及人工步骤。”

在某种程度上,干血点工作流程仍然需要改进,安德森说,他认为他们是围绕着采样卡本身。

他说:“在这个领域有很多努力正在进行。”他指出,他所知道的大约20种不同的设备旨在改进标准的干血斑点卡。然而,他说,在许多情况下,这些设备并没有解决他所认为的现有技术的主要局限性。vwin德赢ac米兰合作

特别是,他说:“我们想要比一个干血点提供的体积更大。我们需要100到150微升的全血。我们希望体积精度是1%或2%而不是现在通常的4%或5%或10%。我们的测定精度可以达到2%,所以我们不想仅仅因为样品的体积而失去精度。”

“这些都是可行的事情,”他补充说,“人们开始朝这个方向思考了。”

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