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流式荧光—新赛道、新机遇、新挑战

首页 » 产业 » 快讯 2023-09-22 湖北新纵科赞(15)

导读	流式荧光处于行业风口，是机遇也是挑战。

近年来，流式荧光这一关键词备受行业关注，无论在资本市场，还是在行业大V的笔下，关于流式荧光的新闻和讨论不绝于耳，具体可阅读相关链接：

1. 流式荧光技术原理：一颗小微球的独白~2分钟动漫带你了解液相芯片技术！

2. 流式荧光发展史^[1]：一个开创者，却未能成为颠覆者

3. 流式荧光注册产品统计：发光向左，荧光向右：微球流式荧光未来在何方？

4. 流式荧光研发分享：谈流式荧光免疫试剂的开发和应用

5. 流式点阵仪行业标准：关于 SAC/TC136《运动神经元存活基因（SMN）检测试剂盒》等十四项行业标准征求意见的通知

6. 流式荧光医疗服务价格地区公示：《医疗服务价格 · 广东（2023第一批新增修订调整）》

何谓新赛道？就其发展史来看流式荧光算不上一个新技术，限制其发展的并不是技术不够优秀，主要是因为商业策略上的选择，导致成本高、应用少、产品迭代慢等问题现状。随着自主国产的关键核心技术突破，越来越多的IVD企业选择加入，“走的人多了，也就成了路”。

路在何方？早些年，行业对流式荧光的印象主要局限在肿瘤标志物和HPV检测，自今年南昌CACLP展会后，一提流式荧光，必提自免、过敏原。由于免疫印迹多年来的联检市场培育，且在当今卷出高度的行业背景下，升级为流式荧光方法学似乎是这两个应用的不二之选。但除此以外，“路在何方”？

部分企业已在积极布局HLA移植配型、阿尔兹海默症、细胞因子、病原体、肿瘤自免、甲基化等方面的多重检测应用，其中大多数属于“Me-too”或“Me-better”的产品，方法学上升升级，这也不失为当下比较稳妥的选择。但从长远发展来看，想要打造流式荧光“First-in-class”的创新产品，新标志物临床转化以及人工智能与大数据的结合，这将是未来流式荧光脱胎换骨的两大助推器。在此借花献佛，分享两个应用方向供大家参考借鉴。

01 Oncuria™膀胱癌多重检测

膀胱癌是泌尿系统最常见的恶性肿瘤之一，目前临床诊断主要采用膀胱镜检查结合尿脱落细胞学检测(VUC)。膀胱镜检查是一种侵入性手术，依从性差、费用高，可能感染和创伤。VUC仍然是无创检测膀胱癌的首选方法，具有良好的特异性，但VUC的敏感性并不理想，特别是对于低级别和低分期的肿瘤。基于该临床需求背景，研究人员基于多组学技术对膀胱癌相关基因表达谱和糖蛋白谱进行分析，并采用qPCR和ELISA对标志物进行验证。通过组学整合分析，研究组初步筛选出19个生物标志物，并通过订制的多重检测进行验证确认，将范围缩小到10个蛋白质生物标志。在此基础上，研究者采用流式荧光技术建立起Oncuria™膀胱癌多重检测项目，临床验证结果显示，总AUC为0.95，敏感性和特异性可分别达到93%和93%，在无创诊断和监测膀胱癌方面具有良好的临床应用前景^[2]。

图2.Oncuria™膀胱癌检测项目的研究转化流程

图3.Oncuria™临床检测性能研究

02 妊娠期高血压疾病/先兆子痫

妊娠期高血压疾病(hypertensive disorders of pregnancy，HDP)是全球范围内严重威胁母婴健康的疾病，我国HDP的发生率约为5%~12%，而先兆子痫（Pre-eclampsia，PE）在HDP分类中临床危害最高，在世界范围内，先兆子痫每年造成50多万名胎儿和新生儿死亡，7万多名产妇死亡^[3-4]。迄今为止，妊娠早中期尚缺乏能够可靠预测全部先兆子痫的方法，以目前sFlt-1/PlGF比值在临床上的应用为例，其对于4周内诊断先兆子痫的阳性预测值仅为36.7%^[5]。因此，开发经济可靠的先兆子痫预测方案具有极其重要的临床价值，流式荧光技术精准多重的优势特点有望成为未来方向。

国外有研究者^[6]采用流式荧光技术开发了先兆子痫多重检测方案（指标分别为ADAM12, sENG, leptin, PlGF, sFlt-1, PTX3），并结合相关临床参数(母亲体重、胎龄)建立预测模型，与现有sFlt-1/PlGF测试方案相比，该风险预测模型具有更高的预测准确率（96.5% Vs. 73.7%；P=0.0005）。

图4.6-Plex分析模型和sFlt-1/PlG对先兆子痫的风险预测对比

而在另一篇研究报道中^[7]，研究人员将流式荧光高通量多重检测与人工智能相结合，通过应用机器学习模型，建立相应的免疫标志物组合对妊娠期高血压疾病进行检测分类。研究共纳入133例临床样本，共分为四个组：健康妊娠组（HP, n=42）、妊娠高血压组（GH, n=67）、先兆子痫组（PE, n=9）和产前子痫（APE, n=15）,主要采用流式荧光技术对30种血清蛋白标记物进行检测。

统计分析发现，与健康孕妇组相比，sFlt-1、PlGF、endothelin-1(ET-1)、basic-FGF、IL-4、eotaxin和RANTES七种标志物在疾病组中显著变化，且不同分组间存在明确的特定生物标志物。

图5.各临床分组的蛋白标志物韦恩图

流式荧光处于行业风口，是机遇也是挑战。在原材料上，编码微球是整个技术的核心基础，其对均一性、稳定性的要求对比化学发光磁珠，需要更多评价维度、更高要求；多重免疫试剂开发所需的抗原抗体原料，由于要适配同一个反应体系，既要考虑相互干扰问题，还得兼顾彼此。在目前免疫原料市场，很少有厂家能提供经多重体系验证过的原料，试剂开发相关的原料筛选和成本投入，对试剂研发来说也是一个挑战；在产品开发方面，目前国内多重检测产品与同类型进口产品还存有一定差距，比如内标质控的设计。除此以外，在注册报证方面，由于不同地区监管部门对流式荧光技术的理解不一，评审尺度很难把握。对于部分多联检项目，临床样本的收集也相对困难。

行业发展总有这么个过程，相信在同道们的共同努力下，流式荧光定不负所望，能真正为老百姓健康干点实事！

参考文献：

1. Graham H,Chandler DJ,Dunbar SA. The genesis and evolution of bead-based multiplexing. Methods. 2019;158:2-11.

2. Hirasawa Y,Pagano I,Chen R, et al. Diagnostic performance of Oncuria™, a urinalysis test for bladder cancer. J Transl Med. 2021;19 (1):141.

3. 苟文丽,薛艳.妊娠期高血压疾病国际指南与中国实践[J].中国实用妇科与产科杂志, 2017, 33(6):5.

4. Magee LA,Brown MA,Hall DR, et al. The 2021 International Society for the Study of Hypertension in Pregnancy classification, diagnosis & management recommendations for international practice. Pregnancy Hypertens. 2022;27:148-169.

5. Zeisler H,Llurba E,Chantraine F, et al. Predictive Value of the sFlt-1:PlGF Ratio in Women with Suspected Preeclampsia. N Engl J Med. 2016;374 (1):13-22.

6. Ratnik K,Rull K,Hanson E, et al. Single-Tube Multimarker Assay for Estimating the Risk to Develop Preeclampsia. J Appl Lab Med. 2020;5 (6):1156-1171.

7. Varghese B,Joy CA,Josyula JVN, et al. Machine learning-based protein signatures for differentiating hypertensive disorders of pregnancy. Hypertens Res. 2023.