引言

醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)是疾病診斷的重要依據(jù)，而針對(duì)蛋白標(biāo)志物進(jìn)行檢測(cè)的免疫分析技術(shù)，則是醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中常用的一種手段。

舉個(gè)例子，我們平時(shí)有感冒發(fā)燒的癥狀去看醫(yī)生，通常都會(huì)開一個(gè)血液化驗(yàn)單，如果你仔細(xì)觀察這個(gè)單子，會(huì)發(fā)現(xiàn)其中一項(xiàng)指標(biāo)叫做“C反應(yīng)蛋白（CRP）"，這個(gè)指標(biāo)能夠判斷我們是細(xì)菌感染還是病毒感染，從而采取不同的治療手段。這個(gè)“C反應(yīng)蛋白"的檢測(cè)，使用的就是免疫分析的技術(shù)。

免疫分析的歷史

免疫分析作為一種重要的醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)方法，其技術(shù)經(jīng)歷了不斷地發(fā)展和迭代。從最初的放射免疫到酶聯(lián)免疫再到現(xiàn)在的化學(xué)發(fā)光，檢測(cè)的性能指標(biāo)都有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。但是所有這些方法在定量原理上都是采用“模擬定量"的原理，即先拉標(biāo)準(zhǔn)曲線，然后檢測(cè)值對(duì)應(yīng)標(biāo)曲進(jìn)行換算。技術(shù)的進(jìn)步難以突破原理的桎梏，當(dāng)前的化學(xué)發(fā)光已經(jīng)達(dá)到pg/ml的靈敏度水平，但是似乎再難向下推進(jìn)了。然而這個(gè)靈敏度水平，卻只能檢測(cè)血液中含量較高的蛋白標(biāo)志物（估計(jì)占比不到20%），猶如冰山一角。

圖1 傳統(tǒng)免疫檢測(cè)和單分子免疫檢測(cè)的原理

要實(shí)現(xiàn)新的突破，則需要原理上的創(chuàng)新，即從“模擬定量"走向“數(shù)字化定量"。通過對(duì)單個(gè)蛋白分子進(jìn)行逐個(gè)的檢測(cè)分析，然后使用泊松分布將其換算成濃度，能夠?qū)崿F(xiàn)極-致的靈敏度，達(dá)到fg/ml的級(jí)別，超過傳統(tǒng)方法1000倍（圖1）。當(dāng)前已經(jīng)有先驅(qū)的企業(yè)在積極從事這種創(chuàng)新的方法。比方說美國科學(xué)院院士、哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授David Walt所創(chuàng)辦的Quanterix，其開發(fā)的SIMOA檢測(cè)方法就在去年獲得了美國FDA“突破性醫(yī)療器械"的認(rèn)定，引起行業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注。而在國內(nèi)，以聚光科技的控股子公司聚拓生物為代表的數(shù)家企業(yè)，也在積極布局這一前沿的創(chuàng)新技術(shù)領(lǐng)域。

免疫分析的價(jià)值

檢測(cè)的如此靈敏，究竟能給人們帶來什么樣的價(jià)值呢?當(dāng)前，該技術(shù)前景最明朗的臨床應(yīng)用在于老年癡呆癥的篩查和診斷。據(jù)估計(jì)，全國的老年癡呆癥患者有1600萬左右，并且未來預(yù)計(jì)隨著人口老齡化程度的加重而進(jìn)一步增加，這些患者造成了沉重的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。同時(shí)，老年癡呆癥一直缺乏特別有效的藥物，即便有一些新近獲批的創(chuàng)新藥物，也只能延緩病程的發(fā)展，而難以逆轉(zhuǎn)病程。因此，早期發(fā)現(xiàn)、早期干預(yù)，對(duì)于老年癡呆癥患者來說至關(guān)重要。由于人體血腦屏障的存在，老年癡呆癥的標(biāo)志物在外周血中含量極低，傳統(tǒng)方法束手無策，而單分子免疫技術(shù)則憑借其極限的靈敏度而能夠很好的檢測(cè)出來。這樣，通過早期發(fā)現(xiàn)、早期干預(yù)，能夠及早改善患者的狀況，提高生活質(zhì)量。除了老年癡呆癥的檢測(cè)以外，單分子免疫技術(shù)還能夠發(fā)現(xiàn)和檢驗(yàn)諸如細(xì)胞因子、感染、腫瘤等其他多種低豐度的蛋白標(biāo)志物，挖掘“冰山下"的潛力（圖2）。

圖2 單分子免疫診斷技術(shù)的應(yīng)用前景

FPI

作為一項(xiàng)前沿的免疫分析技術(shù)，單分子免疫分析的其他應(yīng)用還有待開拓，相信隨著科學(xué)研究的發(fā)展，該項(xiàng)技術(shù)將給人類的生活帶來更多的幫助