在Pubmed敲下“Biomarker”關(guān)鍵詞,瞬間彈出7~8萬(wàn)篇年均發(fā)文量。生物標(biāo)志物是臨床決策的金標(biāo)準(zhǔn),更是科研圈的萬(wàn)能鑰匙:新發(fā)現(xiàn)的分子可成為候選標(biāo)志物,機(jī)制研究中的關(guān)鍵分子多為潛在標(biāo)志物,轉(zhuǎn)化研究更以標(biāo)志物為核心開發(fā)技術(shù)。
想知道大佬們是怎么玩轉(zhuǎn)生物標(biāo)志物的?三篇高分文獻(xiàn)帶你解鎖從篩選到應(yīng)用的思路~
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一、生物標(biāo)志物概述
生物標(biāo)志物是什么?
生物標(biāo)志物(Biomarker)是指可以測(cè)量和評(píng)價(jià)系統(tǒng)、器官、組織、細(xì)胞結(jié)構(gòu)或功能的變化的生化指標(biāo),可以包括多種類型的分子,如蛋白、細(xì)胞因子、基因、代謝物等。
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五大經(jīng)典研究領(lǐng)域的生物標(biāo)志物有哪些?
腫瘤生物標(biāo)志物
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免疫細(xì)胞生物標(biāo)志物
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代謝性疾病生物標(biāo)志物

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神經(jīng)退行性疾病生物標(biāo)志物
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心腦血管疾病生物標(biāo)志物
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二、生物標(biāo)志物研究思路
生物標(biāo)志物的研究可以分為三大類:
1.高通量篩選發(fā)現(xiàn)新型標(biāo)志物
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2.機(jī)制探索中發(fā)現(xiàn)并驗(yàn)證標(biāo)志物
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3.現(xiàn)有標(biāo)志物在新疾病中的應(yīng)用
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三、文獻(xiàn)解析
【發(fā)現(xiàn)型思路文獻(xiàn)】
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研究思路:
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研究結(jié)果:
通過LASSO回歸篩選出11種生物標(biāo)志物,并且在傳統(tǒng)預(yù)測(cè)模型中驗(yàn)證后顯著提升預(yù)測(cè)能力。
研究結(jié)論:
血栓調(diào)節(jié)蛋白、ICAM-3、P-選擇素、GDF-15、脂聯(lián)素、MCP-1、IL-10、PlGF、Tie-2、VEGF-D和VCAM-1這11種生物標(biāo)志物可預(yù)測(cè)頸動(dòng)脈斑塊發(fā)生,除了Tie-2外,這些標(biāo)志物可以提升對(duì)于頸動(dòng)脈斑塊發(fā)生的預(yù)測(cè)能力。
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【機(jī)制型思路文獻(xiàn)】
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研究思路:
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研究結(jié)果:
1.BIIB078廣泛分布于CNS,包括脊髓、運(yùn)動(dòng)皮層等關(guān)鍵區(qū)域。
2.CSF中poly(GP)水平有所下降,但組織中DPR和磷酸化TDP-43(pTDP-43)病理未明顯減少。
3.CCL26是BIIB078治療的藥效學(xué)生物標(biāo)志物,其水平持續(xù)上升。
4.蛋白質(zhì)組學(xué)分析顯示,BIIB078治療未改變c9ALS的整體蛋白表達(dá)譜,但RNase T2 和 DNase II 的表達(dá)上調(diào),且與BIIB078濃度高度相關(guān)。
5.BIIB078因化學(xué)修飾抵抗RNase T2降解,但能與其結(jié)合并抑制其活性。
研究結(jié)論:
1. BIIB078治療會(huì)引發(fā)先天免疫反應(yīng),激活中樞神經(jīng)系統(tǒng)的特定炎癥通路(CCL26-CCR3軸),而且CCL26是BIIB078治療的敏感且穩(wěn)定的藥效學(xué)生物標(biāo)志物。
2. BIIB078誘導(dǎo)RNase T2特異性上調(diào)并相互作用,可能參與細(xì)胞內(nèi)代謝影響治療。
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【驗(yàn)證型思路文獻(xiàn)】
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研究思路:
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研究結(jié)果:
1. pTau217與AD核心病理(ADNC)有強(qiáng)關(guān)聯(lián)。
2. GFAP與AD核心病理(ADNC)關(guān)聯(lián)性弱且特異性低。
3. NfL與AD核心病理(ADNC)無(wú)顯著關(guān)聯(lián)且無(wú)特異性。
4. 非AD共病不影響標(biāo)志物特異性。
研究結(jié)論:
1.血漿pTau217是ADNC的特異性生物標(biāo)志物,可精準(zhǔn)反應(yīng)病理變化。
2.GFAP和NfL不適合ADNC特異性檢測(cè),無(wú)法區(qū)分ADNC與其他神經(jīng)病理改變。
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四、生物標(biāo)志物的檢測(cè)難點(diǎn)
1、低豐度標(biāo)志物難以檢測(cè),易受樣本、操作等因素影響導(dǎo)致重復(fù)性差;
2、復(fù)雜基質(zhì)干擾強(qiáng),特異性不足容易出現(xiàn)假陽(yáng)性;
3、臨床樣本珍貴且異質(zhì)性高。
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五、生物標(biāo)志物研究的關(guān)鍵
MSD(Meso Scale Discovery)的電化學(xué)發(fā)光技術(shù),經(jīng)過三十年技術(shù)迭代和科研實(shí)踐,積累了從生物標(biāo)志物檢測(cè)、篩選、開發(fā)的解決方案,提供全面的生物標(biāo)志物檢測(cè)試劑盒。
1.更準(zhǔn)的定量:fg級(jí)別靈敏度
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2.更多的生物學(xué)信息:一孔十檢
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3.更少的樣本需求量:僅需25~50μl
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4.更好的數(shù)據(jù)一致性:板內(nèi)cv<6%~8%,板間<10%,批間<15%
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5.全面的標(biāo)志物檢測(cè)指標(biāo)
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MSD技術(shù)原理
原理:石墨烯電極板通電后,Ru(bpy)?²?、TPA分別作為強(qiáng)氧化劑前體和強(qiáng)還原劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)不斷釋放光子,CCD捕獲光子轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。
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科研機(jī)型:MESO Quickplex Q60MM
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Q60MM與其他機(jī)型對(duì)比
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參考文獻(xiàn):
1. Wilson, David M 3rd et al. “Hallmarks of neurodegenerative diseases.” Cell vol. 186,4 (2023): 693-714. doi:10.1016/j.cell.2022.12.032
2. Zhou, Yue et al. “Tumor biomarkers for diagnosis, prognosis and targeted therapy.” Signal transduction and targeted therapy vol. 9,1 132. 20 May. 2024, doi:10.1038/s41392-024-01823-2
3. Jin, Bolin et al. “Predictive value of plasma biomarkers for two-year risk of developing carotid plaque in healthy population.” Circulation vol. 152, Suppl_3 (2025): Abstract 4365881. https://doi.org/10.1161/circ.152.suppl_3.4365881
4. McEachin, Zachary T et al. “Molecular impact of antisense oligonucleotide therapy in C9orf72-associated ALS.”?Cell?vol. 188,23 (2025): 6424-6435.e17. doi:10.1016/j.cell.2025.07.045
5. Kivisäkk, Pia et al. “Postmortem Associations Between Alzheimer Disease Pathology and Plasma pTau217, GFAP, and NfL in AD and AD-Related Dementias.”?Neurology?vol. 106,4 (2026): e214351. doi:10.1212/WNL.0000000000214351
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