腫瘤生物標志物是反映腫瘤存在的生化物質，涵蓋了核酸、蛋白質、糖、小代謝物、細胞遺傳學和細胞動力學參數，以及體液中發現的整個腫瘤細胞。這些生物標志物可用于風險評估、診斷、預后以及預測癌癥的治療效果，毒性和復發，特別是早期發現腫瘤可大大降低癌癥死亡率并挽救生命。
 

如何快速檢測到這些標志物，結合基因組學、蛋白組學和代謝組學等技術手段，是目前生物醫藥研究的重點。近年來，隨著蛋白檢測技術的發展，越來越多的蛋白標志物研究成為腫瘤研究中新型生物標志物以及藥物靶點的開發方向。腫瘤標志物常常存在于血清、體液、尿液、細胞或組織中，針對不同樣本來源和蛋白分子特點，ProteinSimple開發了多種快速、高靈敏的創新性蛋白檢測技術，致力于加快蛋白標志物基礎研究和臨床轉化。

全自動循環生物標志物定量檢測技術：Ella

人體血液、尿液和唾液中蛋白質已廣泛用于臨床檢測，特別是癌癥的篩查和診斷。針對這些樣本來源標志物檢測技術，目前主要以化學發光免疫分析、電化學發光、熒光免疫分析和酶聯免疫分析方法（ELISA）等技術為主。但目前傳統的免疫分析方法如ELISA檢測某些樣本還有局限，靈敏度不夠高，導致靜息狀態下低豐度細胞因子比如IL-6，IL-5等無法準確定量。ProteinSimple開發的全自動高靈敏微流控ELISA系統Ella，已被耶魯大學，紐約西奈山伊坎醫學院等全球知名研究機構采用，為高靈敏、高重復性、自動化程度高的快速ELISA系統，可解決目前傳統ELISA系統對循環蛋白生物標志物的檢測需求。

案例一：預測早期卵巢癌腫瘤標志物

耶魯大學醫學院利用Ella平臺研究卵巢癌病人樣本，研究發現CA125, HE4, E-CAD和IL-6構成的4因子組合可作為預測早期卵巢癌的腫瘤標志物，比單因子CA125、單因子HE4、或者2因子CA125 + HE4更有優勢。

案例二：人類腹主動脈瘤預測評估生物標志物

牛津大學科學家通過Ella檢測人體腹主動脈瘤的蛋白質標志物（circulating proteins）：CXCL10, IL6,IL8,Thrombospondin, RAGE, MIP1a, MIP1b, leptin和ICAM1，并結合生理指標（FMD, AAA size），可對人體腹主動脈瘤的生長情況做預測評估。

全自動蛋白標志物定量篩選檢測技術：Jess & Peggy Sue

對于腫瘤標志物篩選的早期研究階段，經常面臨沒有商品化ELISA試劑盒或自行包被ELISA試劑盒時缺少抗體對（只有一個抗體）的情況，從而給研究人員帶來很大困擾。ProteinSimple公司開發的全自動Western Blot定量系統，只需要特異性的一抗，采用3-5μL 上樣量，同時進行高達96個樣本通量，快速定量檢測蛋白標志物，是腫瘤生物標志物早期定量篩選的有力工具。

案例一：多發性骨髓瘤病人樣本分選CD138陽性細胞生物標志物定量篩選

多發性骨髓瘤患者的骨髓樣本，經過CD138+細胞分選后，一般情況下會面臨：樣本量少和濃度低的限制，而無法做蛋白質濃度的檢測。西班牙薩拉曼卡癌癥研究中心-IBMCC科學家利用ProteinSimple全自動Western Blot系統，建立了多發性骨髓瘤患者生物標志物的絕對定量檢測模型，評估了12種潛在腫瘤蛋白質生物標志物的生物學和臨床價值。建立了一種快速、高效、準確定量的藥物靶點發現方法。

案例二：檢測肝癌外泌體生物標志物

HMGB1是一種進化保守的DNA結合核蛋白，也是癌癥、關節炎和敗血癥等多種疾病狀態的損傷分子模式（DAMP）蛋白。HMGB1可在腫瘤來源的外泌體膜上表達，被腫瘤細胞釋放到局部微環境中，可影響腫瘤細胞存活，擴增和轉移。中山大學附屬第三醫院肝外科和肝移植中心科學家利用ProteinSimple全自動Western Blot系統，鑒定了不同肝癌細胞系外泌體蛋白標志物以及外泌體中腫瘤標志物HMGB1的表達情況，并與后續的實驗結合，共同揭示了腫瘤外泌體HMGB1通過促進TIM-1+ Breg細胞增殖來促進人肝細胞癌（Human HepatocellularHarcinoma, HCC）逃避免疫識別，為利用外泌體預防和治療HCC的免疫耐受性提供概念驗證。

腫瘤單細胞蛋白標志物定量檢測技術：Milo

腫瘤細胞異質性是惡性腫瘤的標志之一，也是惡性腫瘤耐藥的細胞學基礎。研究腫瘤細胞的異質性，已成為腫瘤治療必須解決的問題。腫瘤單細胞之間信號通路失調和變化已成為研究癌癥發生發展的方向。單細胞核酸檢測可進行細胞異質性研究，但不能直接測量蛋白質介導的信號傳導包括蛋白翻譯后修飾，蛋白質定位和蛋白質-蛋白質相互作用。而大多數癌癥療法以蛋白質為目標來研究腫瘤異質性以及藥物反應和耐藥性。ProteinSimple公司開發的單細胞Western Blot系統Milo，是全球研究單細胞異質性的重要工具。
 

案例一：腫瘤活檢樣本細胞異質性研究

美國加州大學伯克利分校及斯坦福大學醫學院腫瘤學系科學家共同利用Milo，對HER2陽性乳腺癌穿刺組織，檢測HER2表達異質性，以及HER2信號通路蛋白：mTOR，ERK，elf4E，β-Tub（內參），從而進行蛋白表達異質性分析。
 

案例二：循環腫瘤細胞（CTC）蛋白標志物分析

加利福尼亞大學伯克利分校生物工程系和斯坦福大學醫學院科學家，通過利用Milo檢測單個循環腫瘤細胞（CTC）多種蛋白標志物，為液體活檢提供更準確的診斷標志物。
 

翻譯后修飾的蛋白標志物定量檢測技術：NanoPro1000

當蛋白質發生磷酸化、泛素化、乙酰化、SUMO化等修飾后，通常在一些炎癥、慢性疾病和癌癥中起到了關鍵調控作用。ProteinSimple公司開發的蛋白質翻譯后修飾及信號轉導通路研究系統NanoPro1000，可通過研究蛋白翻譯后修飾的變化作為腫瘤生物標志物，來進行腫瘤精準分型和靶向治療。
 

案例一：多蛋白復合物epichaperome作為腫瘤治療精準分型標志物

多蛋白復合物（epichaperome），是伴侶蛋白組(chaperome)在應激狀態下形成的緊密且穩定的蛋白復合物，由腫瘤研究機構斯隆·凱特琳癌癥研究所科學家發現并命名。這個團隊利用了NanoPro1000對HSP90大蛋白復合體進行深入研究，并結合PET-CT對腫瘤進行分子分型。結果顯示當HSP90的PI>4.98時，進行HSP90抑制劑的治療具有良好效果，相關成果發表在Nature上。
 

案例二：蛋白磷酸化修飾作為腫瘤標志物

目前蛋白質檢測方法對于檢測癌癥蛋白激活中的細微變化不敏感，而這些細微變化是關鍵的癌癥信號轉導過程的研究基礎。同時現有檢測方法需要大量樣本，無法進行連續的腫瘤取樣以評估對治療藥物的反應。美國斯坦福大學科學家利用NanoPro 1000，評估臨床腫瘤標本中蛋白質組學變化。結果顯示當給予atorvastatin前后，pSTAT5和pSTAT3磷酸化水平有大幅降低，所以，pSTAT5和pSTAT3磷酸化水平可作為藥物治療標志物。
 

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