诊断蛋白分析仪

p　　用于生物样品分析的蛋白指纹法，该专利技术被国际顶级科学杂志《科学》以及医学界权威杂志《柳叶刀》评为世界蛋白指纹图谱和蛋白质芯片排名第一的技术。针对这项技术的一些问题，火石创造对许洋博士进行了深度的专访。/pp style="text-align: center "img width="300" height="385" title="001.png" style="width: 300px height: 385px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/ebf3be8e-c0c2-49d6-9891-a76d207d183f.jpg" border="0" vspace="0" hspace="0"//pp style="text-align: center "strong　　许洋博士/strong/pp　　许洋博士一直致力于蛋白质组学研究开发，怀揣近五十项蛋白分子质谱诊断技术的自主发明专利。2009年他创办了湖州赛尔迪生物医药科技有限公司，凭借专利产品蛋白指纹图谱仪成为行业领头羊，也成为此类器械行业标准的起草者。/ppstrong　　火石：请问您为什么做蛋白质谱?/strong/pp　　许洋博士：我研究蛋白质谱是偶然也是必然。在美国纽约著名的Sloan-Kettering研究所单克隆抗体实验室早期研究治疗白血病时，我们制造了全世界第一枚人源化单克隆抗体(抗CD33人源化单抗)。后来我又和顶尖美国公司合作第一个将人源化单克隆抗体做成了靶向药。有了扎实的基础，必然能在更窄的蛋白质谱领域做的更好。/pp　strong　火石：蛋白质谱当前的临床应用情况如何?/strong/pp　　许洋博士：只有拿到医疗器械注册证才算进入临床，蛋白质谱目前只有三种临床应用：对肿瘤的筛查 对早期肾脏疾病的分析 在细菌上的鉴定应用。蛋白质谱在国内仍处于非常早期的阶段，且具有垄断性，极少人能做且在做。/ppstrong　　火石：作为国家“千人计划”医疗器械特聘专家，您认为蛋白指纹图谱仪在医疗器械中的角色是什么?/strong/pp　　许洋博士：蛋白指纹图谱仪分析的大数据可以生动地比喻为人体疾病的健康地图。/pp　　蛋白指纹究竟是什么?把质谱仪的显示屏中的每一个蛋白质都用一个分子量来表达，这些分子量组合起来就叫蛋白指纹。就像每个人的指纹都是不同的，每种疾病的特定蛋白质表达物也不同，称之为指纹图谱。蛋白指纹图谱技术是由蛋白质芯片及分析仪器——表面加强激光解析电离飞行时间质谱仪两部分组成，可以将病人血清中蛋白质成分的变化记录下来，绘制成蛋白指纹质谱图，并显示样品中各种蛋白的分子量、含量等信息。将这张图谱与正常人、某种疾病病人的谱图或基因库中的谱图进行对照，就能最终发现和捕获新的特异性相关蛋白及其特征。这种方法具有微量、精确、简易、快速的特点，适应于基础和临床等各个领域。/pp　　之所以将蛋白指纹图谱仪分析的大数据比喻为人体疾病的健康地图(MAP)，是因为既然β2—微球蛋白是11731、人绒毛膜促性腺激素是37580、转甲状腺素蛋白是13761(数字对于计算机的应用更好管理)，而每个蛋白质在质谱仪分析中都是数字，它本身就是大数据。任何物质在质谱底下都是数字，综合起来就是大数据。我把大数据串联起来，就能将分子在身体的MAP做出来。譬如一位吸烟的男士来体检，能发现他吸了烟数年之后肺部出现影像学病理性位点，结合质谱仪分析发现相关的疾病标志物，我们能够模拟出肺部疾病的健康地图，即通过质谱仪检测的健康大数据，可以模拟出该患者肺部出现了数个小红点，点击每个红点后都会解释原因，如显示铅、铬等数据是否超标，以及告诉你相应的对策。这样的技术开启了全智能健康4.0时代。/pp　　Tips：β2—微球蛋白(β2—MG)被认为是诊断早期肾功能损伤的敏感指标，尤其对于糖尿病肾病、高血压肾病、红斑狼疮肾炎的早期诊断具有重要参考价值，因此β2—微球蛋白的测定在临床上是有多种价值的。/pp　　strong火石：您和您的团队在蛋白质组学研究的技术或者方法上有什么突破吗?/strong/pp　　许洋博士：蛋白质作为标志物对肿瘤的诊断，确实没有太大的进展。/pp　　一直以来蛋白质组学研究面临的重大瓶颈是蛋白质分离问题：人体内有十万种蛋白质与衍生物，多数可能与疾病有关联，但这十万种蛋白质与衍生物只有分开后，质谱才能分析清楚。此前蛋白质组学技术中最流行、最通用的蛋白质分离方法是双向电泳，基本上能分离近二千种血浆蛋白质，远远不及十万种，所以成为了瓶颈。/pp　　2006年我提出了一个设想：和蛋白有关的抗体至少有一万多种，那为什么不用抗体来分离蛋白质?这件事一直有人在做，但之前都没有人想到用抗体组把一千个蛋白质一次性快速、实时地分离出来。之后就诞生了免疫质谱分析方法(专利号ZL 200610140652.0)，可以在一个抗体组基质上同时捕获多个生物标志，并对捕获的变异的或修饰的生物标志进行质谱精确分析，还可以同时检测多个生物标志群。用免疫组质谱技术能测定抗原变异片段的分子量。另外，还可以将多种疾病特异性抗原的抗体同时标在一个基质点上。/pp　　Tips:免疫质谱分析方法：质谱与抗体分离技术联合应用即为免疫组质谱(Immunomic mass spectrometry，IMS)。免疫组质谱检测为一组多种(类)抗体与质谱联合来精确地鉴别变异或修饰生物标志群的方法。在一个抗体组基质上同时捕获多个生物标志，并对捕获的变异的或修饰的生物标志进行质谱精确分析。可以同时检测多个生物标志群(biomarkers)。/pp　　双向电泳(Two-dimensional electrophoresis)：是一种等电聚焦电泳与SDS-PAGE相结合，分辨率更高的蛋白质电泳检测技术。目前是快速成长的蛋白质组学技术中最流行最通用的蛋白质分离方法。目前2D-PAGE能够在同一块凝胶上同步检测和定量数千个蛋白质。/pp　　从整个2015年的政策看，医疗器械行业是受到国家大力扶持的，行业地位与重要性大幅提升，法规向国际化看齐，行业监管不断趋严，医疗器械正成为与药物齐头并进的新兴产业。/pp　　strong火石：是什么驱动着行业的高增长?/strong/pp　　许洋博士：一是需求，老龄化加剧，家庭支付能力增强，导致医疗需求高增长 二是政府加大医疗卫生投入，《医疗器械科技产业“十二五”专项规划》表示，“十二五”期间将扶植形成8～10家产值超过50亿元的大型医疗器械产业集团 三是为配合新医改完善基层医疗建设的目标 四是国内生物技术研发应用进入突破期。/pp　　strong火石：您认为接下来医疗器械未来发展的特点和前景会是怎么样的?/strong/pp　　许洋博士：未来5年，医疗器械和制药占比将会达到1:1。近十年，我国医疗器械市场规模快速增长，国内医疗器械工业总产值从2003年的189亿人民币上升到2013年的1889亿，2013年同比增长21%，增长速度远快于药品。预计在未来5年左右，我国医疗器械行业仍然将保持高速增长。医疗器械行业涉及到医药、机械、电子、塑料等多个行业，中高端医疗器械更是多学科交叉、知识密集、资金密集的高技术产业，研发成本高，决定了只有大型厂商才能在大中型医疗器械方面有所作为。此外，器械“国产化”也会成为必然趋势。/pp　　strong火石：赛尔迪当前开展的业务、研发的产品有哪些?公司部署战略是怎么样的?/strong/pp　　许洋博士：我们现在正在做一张人类的大健康MAP。通过精准医疗计划，基于环境健康大数据，通过蛋白指纹图谱仪完成健康管理。现在的疾病市场最关注的问题分别是：检测0～6岁儿童智力、优生优育(为什么生不出聪明宝宝)、高达5千万的肿瘤人群以及3.5亿的高血压、糖尿病人群。/pp　　其中糖尿病肾病是糖尿病最常见且严重的并发症之一，是糖尿病所致的肾小球微血管病变而引起的蛋白排泄和滤过异常那个渐进性肾功能损害。而微量白蛋白尿即早期糖尿病肾病是可逆的，这不同于大量白蛋白尿即临床糖尿病肾病，因此积极防治早期糖尿病肾病就显得尤为重要。去年底，赛尔迪公司与中国医学科学院北京协和医院签署协议，承担国家对糖尿病肾病体内铅、镉毒素的临床大样本检测。全新升级的蛋白指纹图谱仪，是目前唯一获国家药监局批准、能检测含微量白蛋白、β2—微球蛋白以及泛素3项指标的医疗器械。这对糖尿病肾病的早发现、早治疗具有重大意义。/pp　　赛尔迪接下来将按照个体化精准检测所附带的信息，由这些信息与大数据库交流，提出符合个体化治疗的方案，向个体化精准医学管理方式转变。/pp　　随着大数据时代的来临，“互联网+”概念的提出让医疗健康事业呈现出了新的发展势态和特征。医学知识体系正被大数据、精准医疗所重构，信息化进程提高了知识传递速度与医疗协同效率。/ppstrong　　火石：蛋白质组学技术如何助推精准医疗?/strong/pp　　许洋博士：常识知道铅、镉会引起糖尿病性肾病。但铅、镉指标不是医院常规检测的项目。如果采取个体化精准治疗，每年常规检查一次体内铅与镉的指标，发现异常就能进行针对性的从尿液排泄的治疗。已经得了肾病正在透析的病人，检测铅与镉指标后进行针对性排泄也会增强治疗效果。利用蛋白指纹图谱仪能够发现早期的肿瘤和心血管标志物，这就会对疾病的治疗带来极大的希望。随着质谱技术在精准医疗的应用，越来越多的个体化标志物将会被发现，人体的蛋白指纹图谱测定将会成为医院的常规工作。/pp　　精准医疗，即考虑每一个体健康的差异，制定个性化的预防和治疗方案。正确的选中一个工具，解决关键问题，这就是精准医疗。基于基因组测序技术、生物医学工具以及大数据工具逐步成熟和完善，精准医疗能够为个体基因特征、环境以及生活习惯进行疾病干预及治疗，但如何尽快与大数据结合才是发展重点。日前我与北京协和医院合作，创立了中国特色的首个百万人疾病与环境毒素数据库与IMS(爱睦世)特检中心：HZIMS2008，首次在复杂疾病系统中构建了基于环境毒素大数据的移动网络数据库的质量控制体系，使我国重大疾病，如高血压、糖尿病、肿瘤的大数据病因学研究处于世界领先。/pp/p

胰腺癌的早期症状相对不明显，经常导致癌细胞扩散到其他器官之后才被发现。为了改善胰腺癌病人的预后，开发早期胰腺癌检测方法变得非常重要。为了实现这一目标，来自日本的科学家们在血液中发现了一些蛋白能够加强对胰腺癌的检测。结合传统的生物标记物，能够实现对早期阶段胰腺癌的诊断，这在之前是非常困难的。　　为了发现可以用于胰腺癌检测的生物标记物，研究人员决定对已经报道过在胰腺癌组织中高表达的基因进行分析。随后他们利用两种类型的蛋白质组学方法检测了大量临床样本，分析候选基因表达的蛋白在胰腺癌病人和健康人血液中的变化情况。最终在130个候选蛋白中找到23个变化显着的蛋白质。　　研究人员使用质谱技术和定量蛋白组学技术对这些胰腺癌候选标记物进行了证实。为了更加高效地对大量临床样本进行分析，他们还开发了一种自动分析系统，对65名健康人和38名早期胰腺癌患者血浆中的候选蛋白进行了比对，发现IGFBP2和IGFBP3这两种蛋白在早期胰腺癌患者体内存在显着变化。除此之外，研究人员借助这两个生物标记物在15名病人中诊断出12名早期胰腺癌患者，这些病人在用另外一种叫做CA19-9的标记物进行诊断时呈阴性结果。　　研究人员还发现IGFBP2和IGFBP3对于胃癌，胆囊癌，结直肠癌，十二指肠癌以及肝细胞癌的筛查也十分有效。　　癌症早发现能够为实现手术完全治愈癌症提供更好的机会，因此研究人员希望这些诊断标记物的发现能够帮助提高病人的预后。相关研究结果发表在国际学术期刊PLOS ONE上。

仪器信息网讯 在结束了各分会场报告后，参加“蛋白和肽类药物及诊断试剂研发与质控国际研讨会”的450余名代表再次齐聚一堂，聆听精彩的大会报告。　　会议现场　　中国工程院副院长、本次研讨会学术委员会主席刘旭院士为大会致辞。　　中国工程院副院长刘旭院士　　刘旭院士说到，蛋白和肽类药物及诊断试剂以其精准性、便易性和高效性极大提高了疾病诊断准确性和预防水平，在现代医疗体系中占据越来越重要的位置，在生物医药产品中所占比例也不断加大。2014年，我国体外诊断产品市场规模达到306亿元 预计2019年将达到723亿元，年均复合增长率高达18.7%。近年来，我国越来越多的企业投入到蛋白和肽类药物及体外诊断试剂的开发和生产中来，其品种和市场份额也逐年显著提高。以此同时，随着蛋白、肽类药物和体外诊断试剂行业的发展，尤其大量治疗性肽和蛋白药物的研发和上市，对产品标准、测量技术提出迫切需求，准确表征和控制技术成为制约产品质量和产品研发推广的关键点与难点，也是国内外普遍面临的热点问题和重点方向。　　本次“蛋白和肽类药物及诊断试剂研发与质控国际研讨会”本着搭建学术交流平台、提升质控整体水平、促进产业稳定发展的目标，吸引了全球范围内450余名从事新技术研发、计量标准研究、质量控制研究和应用研究的专家学者、管理者及产业界代表参加，盛况空前。　　本次会议以蛋白和肽类药物、诊断试剂研发及质量控制为主题。会议报告内容涵盖该领域前沿的测量方法研究、标准需求、测量与质量控制技术的进展、还体现了在体外诊断、蛋白质药物标准化的典型行业应用。会议主题将传统的检测技术提升至科学、精准的表征和评价体系，尤其是突出了计量在该领域的主要作用。计量是研究测量及其应用的科学，目标是保证全球范围内的质量检测活动的量值准确统一，在蛋白及肽类药物安全性和有效性评价相关测量技术的研究及标准化方面起着重要的支撑作用。相信，它将会对推动生物医药产品质量与安全水平的提升，以实现我国蛋白及肽类药物的安全、有效和质量可控，推动我国医药产业发展、提升国产蛋白及肽类药物和诊断试剂的国际竞争力起到重要的作用。　　组织研究、讨论工程科学技术领域的重大、关键性问题是中国工程院的重要职能之一，医药产业的健康有序发展也是中国工程院关注的重点。蛋白和肽类及诊断试剂在生物医药产业中占有重要的比例，关系着医疗诊断和人类健康，一方面预示着未来发展方向，同时也存在许多挑战。三天的学术盛会，建立了蛋白和肽类药物前沿研究与工程化转化的桥梁和纽带，同时也将为研发、质控、产业化等全领域专家奠定合作共赢的基础，为全面提升产品研发水平和质量，促进行业发展，保障人民健康起到非常积极的作用。　　最后，刘旭院士代表中国工程院祝贺本次大会圆满成功!　　接下来，由中国计量科学研究院化学计量与分析科学研究所所长李红梅研究员介绍“优秀墙报奖”评奖规则，由中国科学院张玉奎院士宣布获奖名单，并由中国工程院副院长刘旭院士、检验医学溯源联合委员会执行委员会主席Gary Myers博士、中国计量科学研究院副院长吴方迪研究员、岛津公司代表等人为获奖者颁奖。　　颁奖仪式　　当天的大会报告分别由韩国标准科学研究院CCQM蛋白质组主席Sang-Ryoul Park博士、清华大学林金明教授、中国计量院李红梅研究员和检验医学溯源联合委员会执行委员会主席Gary Myers博士主持。　　主持人　左起分别为Sang-Ryoul Park博士、林金明教授、李红梅研究员、Gary Myers博士　　本日大会报告内容同样精彩纷呈，十余位领域内知名专家为到会者做出了专业分享。报告专家有：北京理工大学的邓玉林教授、欧洲标准局联合研究中心欧洲委员会科学主任Heinz Schimmel、中国计量科学研究院李红梅研究员、解放军总医院生化科主任颜光涛、意大利米兰比可卡大学Mauro Panteghini、军事医学科学院放射与辐射医学研究所的应万涛副研究员、中国科学院张玉奎院士、美国密苏里州立大学Randie Little教授、国际临床化学联合会Graham Beastall博士、中国食品药品检定研究院副院长王佑春研究员以及英国曼彻斯特生物技术研究院Perdita Barran博士。　　北京理工大学邓玉林教授　　欧洲标准局(IRMM)联合研究中心Heinz Schimmel博士　　中国计量科学研究院李红梅研究员解放军总医院生化科主任颜光涛　　意大利米兰比可卡大学Mauro Panteghini　　军事医学科学院应万涛副研究员　　美国密苏里州立大学Randie Little教授　　国际临床化学联合会Graham Beastall博士　　中国食品药品检定研究院副院长王佑春研究员　　英国曼彻斯特生物技术研究院Perdita Barran博士 会议组织团队合影