學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài) | Simoa在眼科領(lǐng)域中的應(yīng)用研究(上篇)

Simoa(Single Molecular Array)技術(shù)是由美國Quanterix公司研發(fā)生產(chǎn)的一款超高靈敏度單分子蛋白質(zhì)檢測技術(shù),其靈敏度為ELISA技術(shù)的1000倍以上,能夠達(dá)到飛克級別殷绍。超靈敏Simoa技術(shù)可用于檢測和定量血清肥橙、血漿澜薄、腦脊液等體液中極低豐度的蛋白標(biāo)志物水平,且僅需極少量的樣本证逻,并可進(jìn)行多重檢測香椎。

在眼科領(lǐng)域漱竖,玻璃體腔液、房水等臨床樣本體積有限且采樣困難畜伐。針對此類稀有樣本馍惹,Simoa技術(shù)通過發(fā)揮超高靈敏度和精確度的優(yōu)勢,不斷推動(dòng)和助力眼科疾病生物標(biāo)志物的檢測。

本文我們將重點(diǎn)介紹近幾年基于Simoa平臺,國內(nèi)外在眼科疾病方面的研究進(jìn)展讼积。

視網(wǎng)膜新生血管性眼病?

應(yīng)用案例一:開發(fā)一種用于定量房水中游離VEGF-A的高靈敏度免疫分析方法

發(fā)表期刊:Bioanalysis肥照;IF = 2.321

原文鏈接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31070047/

概要:新型雙功能VEGF-A中和療法正被開發(fā)應(yīng)用于治療視網(wǎng)膜血管疾病脚仔,例如年齡相關(guān)性黃斑變性和糖尿病視網(wǎng)膜病變勤众。但在新藥物的開發(fā)過程中,供檢測的房水樣本體積較小且VEGF-A濃度偏低鲤脏,目前分析方法的靈敏度無法對其進(jìn)行檢測们颜。因此,需要高靈敏度的檢測方法去分析房水中的VEGF-A水平猎醇,以證明藥物的治療效果窥突。基于Simoa技術(shù)硫嘶,成功建立了一種超靈敏的VEGF-A免疫分析方法阻问。該方法能夠檢測經(jīng)過雙抗藥物Faricimab治療的患者房水中的VEGF-A的水平和抑制作用,且樣本量僅需12 μL沦疾。研究結(jié)果表明Simoa VEGF-A免疫分析方法的檢測范圍為0.122-400 pg/mL称近,LLOQ(最低定量限)為0.122 pg/mL,LOD(檢測限)為0.091 pg/mL(圖1和表1)哮塞。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)體現(xiàn)了超高靈敏的Simoa在臨床研究背景下分析罕見樣本類型(如房水)的重要性[1]刨秆。

圖1. Simoa免疫分析法測定VEGF-A的標(biāo)準(zhǔn)曲線??
表1. Simoa免疫分析法的結(jié)果參數(shù)

應(yīng)用案例二:房水中多種細(xì)胞因子水平可作為評估糖尿病黃斑水腫抗血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)長期療效的生物標(biāo)志物

發(fā)表期刊:American Journal of Ophthalmology;IF = 4.483

原文鏈接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30959004/

概要:該研究主要探討了糖尿病黃斑水腫(DME)患者房水中細(xì)胞因子濃度與抗VEGF藥物長期治療后的關(guān)系忆畅。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的治療方案衡未,研究者對受試者的玻璃體腔內(nèi)進(jìn)行抗VEGF藥物注射,并基于光學(xué)相干斷層掃描結(jié)果家凯,將糖尿病黃斑水腫病人分為應(yīng)答者與無應(yīng)答者缓醋。對41個(gè)患者隨訪51.4±18.7個(gè)月后,研究者發(fā)現(xiàn)85%患者為應(yīng)答者绊诲,他們的基底中央亞區(qū)厚度和黃斑面積顯著下降送粱,而15%患者為抗VEGF治療的無應(yīng)答者。在對抗VEGF藥物治療的患者隨訪兩個(gè)月后驯镊,相較于基線期葫督,應(yīng)答者和無應(yīng)答者都出現(xiàn)了房水VEGF濃度的顯著下降,但是隨訪兩個(gè)月后應(yīng)答者的房水VEGF濃度顯著低于無應(yīng)答者(圖1)板惑。研究者通過Simoa技術(shù)檢測了應(yīng)答者的房水中ICAM-1橄镜、IL-10、MCP-1冯乘、PIGF洽胶、TGF-β2因子的濃度水平,結(jié)果顯示均顯著低于基線期。因此姊氓,房水中的一系列細(xì)胞因子濃度可作為抗VEGF治療長期響應(yīng)的生物標(biāo)記物丐怯,同時(shí)能夠給予患者更有效的治療方案來改善糖尿病黃斑水腫的癥狀[2]。

圖1. 2個(gè)月的隨訪后應(yīng)答組和無應(yīng)答組房水中VEGF濃度的變化?

青光眼? ?

應(yīng)用案例:青光眼患者房水中的腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子的含量水平

發(fā)表期刊:Journal of Nippon Medical School翔横;IF = 0.615

原文鏈接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33980757/

概要:房水中的腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)被認(rèn)為是青光眼的重要疾病標(biāo)志物读跷。以往研究所報(bào)道的BDNF濃度差異很大,而且BDNF在房水中的濃度是未知的禾唁。該研究采用三種不同方法包括酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)效览、超靈敏的ELISA和Simoa HD-1儀器,檢測青光眼患者和非青光眼白內(nèi)障患者房水中BDNF的濃度荡短。結(jié)果表明,因?yàn)锽DNF含量較低丐枉,前兩種方法在樣本的房水中均未檢測到BDNF。最后掘托,研究人員借助Simoa HD-1平臺進(jìn)行分析瘦锹,共有25個(gè)樣本(占比54.3%)低于檢測限。對于檢測到BDNF的樣本闪盔,BDNF總濃度為0.158 pg/mL弯院,青光眼組BDNF濃度為0.034 pg/mL,對照組BDNF濃度為0.196 pg/mL(圖1)锭沟。近年來抽兆,眼基因治療已成為眼科治療的熱點(diǎn)。通過超高靈敏的Simoa技術(shù)監(jiān)測的BDNF濃度是未來體現(xiàn)BDNF作為神經(jīng)保護(hù)因子在眼部基因治療中作用的重要臨床科研數(shù)據(jù)[3]族淮。

圖1.?用Simoa HD-1平臺檢測房水中的BDNF濃度??

多發(fā)性硬化癥(MS)眼部并發(fā)癥

應(yīng)用案例:血清神經(jīng)絲輕鏈蛋白(NfL)水平與多發(fā)性硬化視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層變薄相關(guān)

發(fā)表期刊:Mult Scler.辫红;IF = 5.649

原文鏈接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31668116/

背景:血清神經(jīng)絲輕鏈(sNfL)水平和視乳頭周圍視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層(pRNFL)都是多發(fā)性硬化癥(MS)神經(jīng)軸突損傷的新興生物標(biāo)志物。然而祝辣,關(guān)于sNfL和pRNFL之間關(guān)系的數(shù)據(jù)很少贴妻。

目的:在一大群復(fù)發(fā)緩解型(RR)MS患者中確定sNfL水平與pRNFL變薄的關(guān)系。

方法:從一項(xiàng)關(guān)于RRMS視網(wǎng)膜變化的前瞻性蝙斜、為期3年的觀察性研究中確定了80名患者名惩,每年提供血液樣本。sNfL水平使用單分子陣列(Simoa)測定法測量孕荠。pRNFL(aLpRNFL)的年化損失由各個(gè)線性回歸模型確定娩鹉。使用多元線性回歸和混合效應(yīng)模型分析單一和重復(fù)sNfL水平與aLpRNFL之間的相關(guān)性。

結(jié)果:校正性別稚伍、年齡和基線sNfL后弯予,sNfL增加10pg/mL與aLpRNFL為-0.7μm(95%置信區(qū)間(CI):(-1.3,-0.2)个曙,p<0.001)锈嫩。與沒有sNfL測量值>75th百分位(0.4μm,SD 0.2,p<0.001)的患者相比呼寸,?2 sNfL測量值>75th百分位的患者顯示出更高的aLpRNFL(2.2μm艳汽,標(biāo)準(zhǔn)偏差(SD)0.6)《匝可以從sNfL水平預(yù)測15%到20%的aLpRNFL方差河狐。

結(jié)論:sNfL水平有助于預(yù)測RRMS患者視網(wǎng)膜變薄,加強(qiáng)其作為神經(jīng)軸突損傷生物標(biāo)志物的價(jià)值[4]慌植。

參考文獻(xiàn)

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