赛默飞高分辨质谱技术在基础和转化医学研究中均发挥重要作用,高分辨质谱技术凭借其高精准的定性、定量能力,助力蛋白质组学和代谢组学研究实现精确医疗研究。通过蛋白质组、代谢组、脂质组等多种组学的联合研究,为疾病致病机理发现、疾病的早期诊断及预后生物标志物、疾病分型以及新的治疗靶点研究提供理论依据。

转化医学是是推动精准研究与临床应用的桥梁与纽带。赛默飞秉承“以转化医学为核心,大力提升医学科技水平”的理念,促进精准医疗发展,与大家共同探讨临床研究到临床检测模式!

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赛默飞通过多维度的多组学发展战略,为中国市场量身定制解决方案。以创新的技术、知识、软件及云端系统推进精准医学的研发,开发出针对中国的临床检验、测试的产品和服务。

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点石成金——赛默飞助力打造前沿LDT组学检测研究平台

淀粉样变性作为一种蛋白质异常折叠导致组织结构破坏并逐渐导致器官功能衰竭并危及生命的病变,全球患病率已经达到百万分之一的水平。但该疾病诊断存在诸多挑战,其中多种同源性高的淀粉样蛋白亚型,而不同的亚型对应的治疗手段又有巨大差异,这就让传统的检测手段束手无策,于是基于高分辨质谱仪的蛋白质组学技术横空出世,在该技术的帮助下,可以识别30多种不同类型的淀粉样变性蛋白,通过检测变异蛋白(免疫球蛋白或遗传突变),精确提供沉淀物的性质,从而达到精准治疗的效果,目前美国梅奥诊所已经在2008年提出该鉴定概念,并与2012年开始用于医院诊断工作,日本与2015年开展对应项目,而中国在2020年才由金域医学在国内开始推广。

金域医学 – 淀粉样变性
  • 淀粉样变性是一组异质性疾病,由不同种类的前提蛋白异常折叠形成含有β片层的纤维丝机构,沉积于细胞外间隙,导致组织结构破坏并逐步进展的疾病,常导致器官功能衰竭并危及生命。
  • 多种不同的前提蛋白,形成的淀粉样沉积,在生理条件下稳定不易降解,具有共同的β片层的二级结构,具有特殊的诊断性的染色性状。
淀粉样变性质谱分型
  • 显微切割阳性占比高的部位,对沉积蛋白进行富集,提高了鉴定灵敏度,降低了非特异性污染
  • 仅需做一次质谱检测,单张切片即可检测所有亚型
  • 一次质谱分析检测所有分型蛋白,既包括可能的罕见亚型,也包括新的致病蛋白
  • 无需抗体,也不涉及抗原修复问题,有效避免了假阴性
  • 若同时存在多种分型蛋白,可通过数据解读规则明确分型蛋白;可识别稳定区和可变区
  • 缺点:在组织内高丰度沉积,早期的少量沉积易被其他高丰度蛋白掩盖;数据的解读规则需建立。
  • 在一项对127例肾脏淀粉样变性的研究中,质谱法明确了122例分型,成功率96%。
  • 在一项474例的研究中,74例(15.6%)免疫病理未能分型的样本均能通过质谱法明确分型。

相比于基因组学告诉病人可能性的指标,蛋白质组学会更能提供精准诊断。在印第安纳大学该报道中74岁女性患者被确诊为肾淀粉样变,但同时该女性子女也测出带有该基因缺陷,该子女无法通过基因组学方法得到未来是否会患有该疾病的确切信息,但通过质谱分析提示存在有高丰度纤维蛋白原α链,帮助患者精准诊断。

质谱新技术给患者带来的福音
  • 74岁女性患者,主诉尿面泡沫增多1年余,双下肢中度凹陷性水肿;24h尿蛋白2.2g,血浆白蛋白33.5g/L;入院诊断为蛋白尿,心功能不全,心功能ll级,行肾穿活检。
  • 肾脏病理诊断结论:肾小球呈结节样变,系膜区见大量无定形物质沉积;肾小管、间质病变轻度;小动脉管壁增厚;符合肾淀粉样变,请结合电镜与临床,并完善淀粉样蛋白免疫组化。血清蛋白电泳、免疫固定电泳未见异常。
  • 质谱和基因结果提示为Fiba型(遗传型)

洞微明晰 —— 赛默飞助力精准医学更精准

蛋白组学助力早期肝细胞癌精准分型

研究人员运用蛋白质组学和磷酸蛋白质组学等技术,针对110 个与乙型肝炎病毒感染相关的临床早期肝细胞癌的成对肿瘤和非肿瘤组织进行分析。定量蛋白质组学数据突出了早期肝细胞癌的异质性:将该队列分层为亚型S-I,S-II 和S-III,每种亚型具有不同的临床结果。

通过蛋白质组学和磷酸化修饰组学对HBV 相关的早期HCC 中的特征蛋白和磷酸化信号通路进行研究分析,结果显示,在糖酵解、TGFβ 信号、integrin and Rho GTPases 等信号通路中,多个关键蛋白的磷酸化水平显著上调,暗示磷酸化修饰的调控在早期肝癌进程中的重要作用。

接下来,在S-III 亚型的蛋白质组数据里发现,胆固醇代谢通路发生了重编程。负责将胆固醇转变成胆固醇酯储存的甾醇O- 酰基转移酶(Sterol O-Acyltransferase 1,SOAT1)其表达水平与肝癌患者较差的预后密切正相关。SOAT1 的一种小分子抑制剂阿伐麦布(Avasimibe)在肝癌患者的人源肿瘤异种移植(PDX) 模型上表现出良好的抗肿瘤效果,从而以实验表明阿伐麦布有望成为治疗预后较差肝细胞癌患者的靶向治疗药物。

点石成金——赛默飞助力打造前沿LDT组学检测研究平台

Xpresys Lung作为IDH公司的诊断产品,给肺部结节患者带来福音,该方案利用血液蛋白质组学技术针对组学水平下挖掘出来的潜在标志物进行进一步筛选,并利用算法在实际样本中学习,最终挖掘出13个biomarkers,对于肺结节患者进行精准诊断,从而减少传统穿刺活检或气管镜带来的侵入式感染及假阴性风险。

国际案例 - 靶向蛋白质组LDT实例: Xpresys®Lung

大多数(>84%)由CT检出的8-30mm的肺部结节都是良性的, 但后续一般只能通过侵入性的手段来进行活检。

  • 细针穿刺活检(Fine-needle aspiration)或气管镜
  • 胸腔镜或开放手术

XpresysLung拥有优于活检的NPV, 判断为良性的病人可进行CT随访, 避免侵入性活检

疾病标志物发现及应用
案例:抗菌事业新突破,感染致病菌标志物规模化发现及应用

洞微明晰 —— 赛默飞助力精准医学更精准

以患者和/或家属回忆和口述的饮酒史作为两种疾病鉴别的主要依据, 得非常不可靠和牵强
非酒精性脂肪性肝病 (nonalcoholic fatty liver disease, NAFLD)
诊断要点
  1. 无饮酒史或饮酒折合乙醇量男性每周<140 g, 女性每周<70 g;
  2. 除外病毒性肝炎、药物性肝病、全胃肠外营养、肝豆状核变性等可导致脂肪肝的特定疾病;
  3. 除原发疾病临床表现外, 可有乏力、消化不良、肝区隐痛、肝脾肿大等非特异性症状及体征
  4. 可有体质量超重和/或内脏性肥胖、空腹血糖增高、血脂紊乱、高血压等代谢综合征相关组分
  5. 血清转氨酶和γ-谷氨酰转肽酶水平可有轻到中度增高(小于5倍正常值上限), 通常以丙氨酸氨基转移酶增高为主;
  6. 肝脏影像学表现符合弥漫性脂肪肝的影像学诊断标准;
  7. 肝活体组织检查组织学改变符合脂肪性肝病的病理学诊断标准.
酒精性肝病(alcoholic liver disease, ALD)
诊断要点
  1. 有长期饮酒史, 一般超过5年, 折合酒精量男性≥40 g/d, 女性≥20 g/d,或2 wk内有大量饮酒史, 折合酒精量>80 g/d;但应注意性别、遗传易感性等因素的影响;
  2. 临床症状为非特异性, 可无症状, 或有右上腹胀痛、食欲不振、乏力、体质量减轻、黄疸等; 随着病情加重, 可有神经精神、蜘蛛痣、肝掌等症状和体征;
  3. 血清天冬氨酸氨基转移酶(AST)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)、γ-谷氨酰转肽酶(GGT)、总胆红素、凝血酶原时间和平均红细胞容积(MCV)等指标升高, 禁酒后这些指标可明显下降, 通常4周内基本恢复正常, AST/ALT>2有助于诊断;
  4. 肝脏B超或CT检查有典型表现;
  5. 排除嗜肝病毒的感染、药物和中毒性肝损伤等.
问题

较大的中间地带
意味着部分人群在饮酒问题上介于两者的诊断标准之间. 那么,如果有患者满足影像学、甚至病理学的诊断标准, 单纯在饮酒问题上满足不了规定的诊断标准, 我们该如何作出诊断呢?

性别、遗传易感性等因素的影响
即便是同样的饮酒量, 对不同的患者会产生完全不同的影响, 会不会产生病理的影响也是个未知数.

缺乏大规模的循证医学数据的支持
对酒精的饮用量和时间上的规定尚缺乏大规模的循证医学数据的支持,所谓的“正常值范围”还有待修正

酒精性肝病(ALD)是常见的慢性肝病,常导致肝硬化。随着发病率的上升,酒精性肝病已成为肝移植的主要原因,占因肝病死亡数的50%以上。大约75%的酒精性肝病在肝硬化阶段确诊,肝脏功能已严重受损,且不适合酒精使用障碍的药物治疗。
无症状阶段早期发现酒精性肝病,可采取对酒精依赖的干预措施和治疗代谢合并征,预防或延缓疾病进展。

实验设计
  • 样本筛选:600多个血浆样本和79个肝活检样本的ALD患者队列和匹配的健康对照
  • 采用数据非依赖性采集模式(data independent acquisition, DIA),通过Orbitrap液质联用技术进行蛋白质组学分析
  • 生信分析:肝脏和血浆中的蛋白质组调控揭示了通路和生物过程水平的变化。
  • 通过建立机器学习模型,识别了肝纤维化、炎症和脂肪变性的早期阶段。
诊断要点
  • 异常子宫出血 (AUB) 是妇科咨询中最常见的症状之一。它影响高达 11% 的绝经后妇女和高达 30% 的育龄期妇女。虽然只有 5% 到 10% 的 AUB 女性会患有 EC,但有这种症状的女性应注意咨询专科医生,因为 AUB 发生在 90% 的 EC 病例中。这表示大量患有 AUB 的良性疾病女性需要接受诊断过程以排除 EC。
  • 该过程包括盆腔检查和经阴道超声检查,然后是子宫内膜活检的组织病理学检查,最好使用角膜管从宫腔微创抽吸(即子宫抽吸或管膜活检)。诊断是通过观察子宫抽吸物中的异常细胞实现的,并且对检测 EC 具有高灵敏度。然而,据报道,高失败率平均为 22% 的组织学不合格标本。
  • 在这些情况下,必须进行更具侵入性的检查,即刮宫术或宫腔镜检查,这会增加麻醉、感染和穿孔的风险,并增加医疗费用。此外,活检应提供有关肿瘤组织学和肿瘤分级的信息,以帮助对 EC 患者进行风险分层并指导手术分期程序。不幸的是,可用于检查的细胞数量有限以及病理解释中观察者之间的高变异性导致 40% 至 50% 的 EC 组织型和活检与最终子宫切除标本之间的等级不一致。
问题
  • 子宫活检组织抽取高失败率
  • 侵入式活检带来感染,穿孔风险
  • 癌症分型模糊

识别敏感、特异和可重复的生物标志物,以改进对 EC 肿瘤的组织学类型和分级的诊断和术前评估,对于适当管理 EC 患者并降低与该疾病相关的死亡率和发病率至关重要

实验背景及设计
  • 现行的诊断手段都是基于组织病理学,漏检率达22%,有50%病人的癌症组织分型和级别被错诊。
  • PRM靶向定量--Elisa确证--数据分析--确定特征性蛋白质组合
  • 用LC-PRM(最新一代的定向质谱采集技术)测量了116例患者子宫吸出液中52种蛋白质的水平。logistic回归模型用于评估蛋白质组在EC和非EC患者之间以及EC组织学亚型之间的区分能力。通过在同一队列患者和38名患者的独立队列中进行的“leave one out”交叉验证程序评估小组的稳健性。
实验结果:
  • EC患者(n = 69)的28种蛋白水平明显高于对照组(n = 47)。MMP9和KPYM联合检测EC病例的敏感性为94%,特异性为87%。完美地补充了标准诊断,在此数据集中实现了100%的正确诊断。
  • 与浆液EC (n = 20)相比,子宫内膜样EC (n = 49)中有9种蛋白显著增加。CTNB1、XPO2和CAPG联合检测这些亚型的敏感性为95%,特异性为96%

点石成金——赛默飞助力打造前沿LDT组学检测研究平台

结核病仍然是一种全球流行病,每年有1000万新病例和150万人死亡。需要更好的诊断方法来支持有效防治这一疾病的全球卫生努力。NanoPin的技术在主动结核病检测方面是独一无二的——可以在成人患者中检测肺部和肺外结核病,也可以在更困难的患者群体中检测:儿童、婴儿、艾滋病毒合并感染者。该技术使用抗体富集方法捕获受感染个体血清胰蛋白酶消化后释放的物种特异性生物标志物肽,并使用质谱法以高灵敏度和准确性识别这些肽。

NanoPin Technology结核病解决方案
  • 2015年结核病在全球新发1040万例,导致140万例死亡
  • 结核病有非常成熟的治疗方法, 但确收到检查假阴性率高的问题困扰, 尤其对于结核菌含量低或者非肺部发病的病人群体
结核病的现行诊断方法
  • 痰涂片镜检
      - 灵敏度低
      - 经验依赖
  • 痰液结核分歧杆菌培养
      - 金标准方法
      - 检测周期长(一般需要1-2周)
      - 灵敏度也不理想(~50%检出率)
  • Xpert MTB/RIF assay
      - 基于PCR的核酸检测, 速度较快
      - 不能区分抗结核治疗后的死亡和具有生物学活性的结核分歧杆菌

以上方法均在很大程度上依赖于痰液作为样本, 从而导致了对非肺部病灶结合病人(痰液中不含有或含有非常低含量的结核分歧杆菌),儿童(无法取得符合要求的痰液样本)和免疫缺陷病人(例如AIDS, 无法产生痰液)的漏检

血清学蛋白水平检测?
  • 理论基础: 结核分歧杆菌会大量分泌CFP-10和ESAT-6来促进免疫病理反应
  • 存在问题: a. 宿主抗体或其他蛋白和抗原结合, 影响检测; b. 其他非结核分歧杆菌的CFP-10/ESAT-6抗原序列高度保守
NanoPin solution核心思想
  • 先酶解后免疫富集, 从而解除宿主蛋白和结合分歧杆菌抗原的结合, 使得免疫富集无干扰
  • 肽段水平免疫富集, 可挑选和其他非结核分歧杆菌存在分子量差异的序列, 通过质谱法检测提高检测特异性
方法优势
  • 不需要经历分歧杆菌培养, 当天可出检测结果
  • 灵敏度高: 结核病人的血清CFP-10/ESAT-6的浓度通常>10ng/mL, 非常适合免疫质谱法
  • 特异性高: 不受其他非结核分歧杆菌感染的干扰
  • 低漏检率: 采用血清学检测,不存在痰液样本的漏检问题, 对非肺部感染, 儿童以及免疫缺陷病人友好
  • 可区分抗结核治疗后的死亡和具有生物学活性的结核分歧杆菌

洞微明晰 —— 赛默飞助力精准医学更精准

探索新冠新疗法,蛋白质组学在行动

法兰克福大学医学病毒学研究所 和歌德大学医学院团队发表最新 研究中,建立感染SARS-CoV-2 的Caco-212 细胞模型, 运用一 种新颖的多重增强蛋白质动力 学(multiplexed enhanced protein dynamicsme, mePROD) 方法进行 蛋白质组学分析,能够在高时间 分辨率下确定转录组和蛋白质组 的变化,加速确证病毒致病性相 关的生物途径以及寻找潜在的药 物靶标。

洞微明晰 —— 赛默飞助力精准医学更精准

High-throughput DIA workflow setup

Workflow for high-throughput label-free quantitation and proteome

Customer Personas

What customers like about Data Independent Acquisition (DIA) for proteomics?

  • DIA-based proteomics enables direct queries (and p-values) for peptides of interest.
  • DIA Hypothesis Driven > DDA Stochastic Sampling
  • Michael MacCoss, University of Washington
  • DIA allows throughput with a robust, reproducible, consistent acquisition method and instrument/platform.
  • Balanced by cost to execute
  • Brett Phinney, UC Davis
  • I use Orbitrap Exploris for DIA over TOF-technologies, because it’s easier for day-to-day operator who has 10,000 samples to run through.
  • Ventzi Hristova, Scientist at Astrazeneca

点石成金——赛默飞助力打造前沿LDT组学检测研究平台

淀粉样变性作为一种蛋白质异常折叠导致组织结构破坏并逐渐导致器官功能衰竭并危及生命的病变,全球患病率已经达到百万分之一的水平。但该疾病诊断存在诸多挑战,其中多种同源性高的淀粉样蛋白亚型,而不同的亚型对应的治疗手段又有巨大差异,这就让传统的检测手段束手无策,于是基于高分辨质谱仪的蛋白质组学技术横空出世,在该技术的帮助下,可以识别30多种不同类型的淀粉样变性蛋白,通过检测变异蛋白(免疫球蛋白或遗传突变),精确提供沉淀物的性质,从而达到精准治疗的效果,目前美国梅奥诊所已经在2008年提出该鉴定概念,并与2012年开始用于医院诊断工作,日本与2015年开展对应项目,而中国在2020年才由金域医学在国内开始推广。

金域医学 – 淀粉样变性
  • 淀粉样变性是一组异质性疾病,由不同种类的前提蛋白异常折叠形成含有β片层的纤维丝机构,沉积于细胞外间隙,导致组织结构破坏并逐步进展的疾病,常导致器官功能衰竭并危及生命。
  • 多种不同的前提蛋白,形成的淀粉样沉积,在生理条件下稳定不易降解,具有共同的β片层的二级结构,具有特殊的诊断性的染色性状。
淀粉样变性质谱分型
  • 显微切割阳性占比高的部位,对沉积蛋白进行富集,提高了鉴定灵敏度,降低了非特异性污染
  • 仅需做一次质谱检测,单张切片即可检测所有亚型
  • 一次质谱分析检测所有分型蛋白,既包括可能的罕见亚型,也包括新的致病蛋白
  • 无需抗体,也不涉及抗原修复问题,有效避免了假阴性
  • 若同时存在多种分型蛋白,可通过数据解读规则明确分型蛋白;可识别稳定区和可变区
  • 缺点:在组织内高丰度沉积,早期的少量沉积易被其他高丰度蛋白掩盖;数据的解读规则需建立。
  • 在一项对127例肾脏淀粉样变性的研究中,质谱法明确了122例分型,成功率96%。
  • 在一项474例的研究中,74例(15.6%)免疫病理未能分型的样本均能通过质谱法明确分型。

相比于基因组学告诉病人可能性的指标,蛋白质组学会更能提供精准诊断。在印第安纳大学该报道中74岁女性患者被确诊为肾淀粉样变,但同时该女性子女也测出带有该基因缺陷,该子女无法通过基因组学方法得到未来是否会患有该疾病的确切信息,但通过质谱分析提示存在有高丰度纤维蛋白原α链,帮助患者精准诊断。

质谱新技术给患者带来的福音
  • 74岁女性患者,主诉尿面泡沫增多1年余,双下肢中度凹陷性水肿;24h尿蛋白2.2g,血浆白蛋白33.5g/L;入院诊断为蛋白尿,心功能不全,心功能ll级,行肾穿活检。
  • 肾脏病理诊断结论:肾小球呈结节样变,系膜区见大量无定形物质沉积;肾小管、间质病变轻度;小动脉管壁增厚;符合肾淀粉样变,请结合电镜与临床,并完善淀粉样蛋白免疫组化。血清蛋白电泳、免疫固定电泳未见异常。
  • 质谱和基因结果提示为Fiba型(遗传型)

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蛋白组学助力早期肝细胞癌精准分型

研究人员运用蛋白质组学和磷酸蛋白质组学等技术,针对110 个与乙型肝炎病毒感染相关的临床早期肝细胞癌的成对肿瘤和非肿瘤组织进行分析。定量蛋白质组学数据突出了早期肝细胞癌的异质性:将该队列分层为亚型S-I,S-II 和S-III,每种亚型具有不同的临床结果。

通过蛋白质组学和磷酸化修饰组学对HBV 相关的早期HCC 中的特征蛋白和磷酸化信号通路进行研究分析,结果显示,在糖酵解、TGFβ 信号、integrin and Rho GTPases 等信号通路中,多个关键蛋白的磷酸化水平显著上调,暗示磷酸化修饰的调控在早期肝癌进程中的重要作用。

接下来,在S-III 亚型的蛋白质组数据里发现,胆固醇代谢通路发生了重编程。负责将胆固醇转变成胆固醇酯储存的甾醇O- 酰基转移酶(Sterol O-Acyltransferase 1,SOAT1)其表达水平与肝癌患者较差的预后密切正相关。SOAT1 的一种小分子抑制剂阿伐麦布(Avasimibe)在肝癌患者的人源肿瘤异种移植(PDX) 模型上表现出良好的抗肿瘤效果,从而以实验表明阿伐麦布有望成为治疗预后较差肝细胞癌患者的靶向治疗药物。

点石成金——赛默飞助力打造前沿LDT组学检测研究平台

Xpresys Lung作为IDH公司的诊断产品,给肺部结节患者带来福音,该方案利用血液蛋白质组学技术针对组学水平下挖掘出来的潜在标志物进行进一步筛选,并利用算法在实际样本中学习,最终挖掘出13个biomarkers,对于肺结节患者进行精准诊断,从而减少传统穿刺活检或气管镜带来的侵入式感染及假阴性风险。

国际案例 - 靶向蛋白质组LDT实例: Xpresys®Lung

大多数(>84%)由CT检出的8-30mm的肺部结节都是良性的, 但后续一般只能通过侵入性的手段来进行活检。

  • 细针穿刺活检(Fine-needle aspiration)或气管镜
  • 胸腔镜或开放手术

XpresysLung拥有优于活检的NPV, 判断为良性的病人可进行CT随访, 避免侵入性活检

疾病标志物发现及应用
案例:抗菌事业新突破,感染致病菌标志物规模化发现及应用

洞微明晰 —— 赛默飞助力精准医学更精准

以患者和/或家属回忆和口述的饮酒史作为两种疾病鉴别的主要依据, 得非常不可靠和牵强
非酒精性脂肪性肝病 (nonalcoholic fatty liver disease, NAFLD)
诊断要点
  1. 无饮酒史或饮酒折合乙醇量男性每周<140 g, 女性每周<70 g;
  2. 除外病毒性肝炎、药物性肝病、全胃肠外营养、肝豆状核变性等可导致脂肪肝的特定疾病;
  3. 除原发疾病临床表现外, 可有乏力、消化不良、肝区隐痛、肝脾肿大等非特异性症状及体征
  4. 可有体质量超重和/或内脏性肥胖、空腹血糖增高、血脂紊乱、高血压等代谢综合征相关组分
  5. 血清转氨酶和γ-谷氨酰转肽酶水平可有轻到中度增高(小于5倍正常值上限), 通常以丙氨酸氨基转移酶增高为主;
  6. 肝脏影像学表现符合弥漫性脂肪肝的影像学诊断标准;
  7. 肝活体组织检查组织学改变符合脂肪性肝病的病理学诊断标准.
酒精性肝病(alcoholic liver disease, ALD)
诊断要点
  1. 有长期饮酒史, 一般超过5年, 折合酒精量男性≥40 g/d, 女性≥20 g/d,或2 wk内有大量饮酒史, 折合酒精量>80 g/d;但应注意性别、遗传易感性等因素的影响;
  2. 临床症状为非特异性, 可无症状, 或有右上腹胀痛、食欲不振、乏力、体质量减轻、黄疸等; 随着病情加重, 可有神经精神、蜘蛛痣、肝掌等症状和体征;
  3. 血清天冬氨酸氨基转移酶(AST)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)、γ-谷氨酰转肽酶(GGT)、总胆红素、凝血酶原时间和平均红细胞容积(MCV)等指标升高, 禁酒后这些指标可明显下降, 通常4周内基本恢复正常, AST/ALT>2有助于诊断;
  4. 肝脏B超或CT检查有典型表现;
  5. 排除嗜肝病毒的感染、药物和中毒性肝损伤等.
问题

较大的中间地带
意味着部分人群在饮酒问题上介于两者的诊断标准之间. 那么,如果有患者满足影像学、甚至病理学的诊断标准, 单纯在饮酒问题上满足不了规定的诊断标准, 我们该如何作出诊断呢?

性别、遗传易感性等因素的影响
即便是同样的饮酒量, 对不同的患者会产生完全不同的影响, 会不会产生病理的影响也是个未知数.

缺乏大规模的循证医学数据的支持
对酒精的饮用量和时间上的规定尚缺乏大规模的循证医学数据的支持,所谓的“正常值范围”还有待修正

酒精性肝病(ALD)是常见的慢性肝病,常导致肝硬化。随着发病率的上升,酒精性肝病已成为肝移植的主要原因,占因肝病死亡数的50%以上。大约75%的酒精性肝病在肝硬化阶段确诊,肝脏功能已严重受损,且不适合酒精使用障碍的药物治疗。
无症状阶段早期发现酒精性肝病,可采取对酒精依赖的干预措施和治疗代谢合并征,预防或延缓疾病进展。

实验设计
  • 样本筛选:600多个血浆样本和79个肝活检样本的ALD患者队列和匹配的健康对照
  • 采用数据非依赖性采集模式(data independent acquisition, DIA),通过Orbitrap液质联用技术进行蛋白质组学分析
  • 生信分析:肝脏和血浆中的蛋白质组调控揭示了通路和生物过程水平的变化。
  • 通过建立机器学习模型,识别了肝纤维化、炎症和脂肪变性的早期阶段。
诊断要点
  • 异常子宫出血 (AUB) 是妇科咨询中最常见的症状之一。它影响高达 11% 的绝经后妇女和高达 30% 的育龄期妇女。虽然只有 5% 到 10% 的 AUB 女性会患有 EC,但有这种症状的女性应注意咨询专科医生,因为 AUB 发生在 90% 的 EC 病例中。这表示大量患有 AUB 的良性疾病女性需要接受诊断过程以排除 EC。
  • 该过程包括盆腔检查和经阴道超声检查,然后是子宫内膜活检的组织病理学检查,最好使用角膜管从宫腔微创抽吸(即子宫抽吸或管膜活检)。诊断是通过观察子宫抽吸物中的异常细胞实现的,并且对检测 EC 具有高灵敏度。然而,据报道,高失败率平均为 22% 的组织学不合格标本。
  • 在这些情况下,必须进行更具侵入性的检查,即刮宫术或宫腔镜检查,这会增加麻醉、感染和穿孔的风险,并增加医疗费用。此外,活检应提供有关肿瘤组织学和肿瘤分级的信息,以帮助对 EC 患者进行风险分层并指导手术分期程序。不幸的是,可用于检查的细胞数量有限以及病理解释中观察者之间的高变异性导致 40% 至 50% 的 EC 组织型和活检与最终子宫切除标本之间的等级不一致。
问题
  • 子宫活检组织抽取高失败率
  • 侵入式活检带来感染,穿孔风险
  • 癌症分型模糊

识别敏感、特异和可重复的生物标志物,以改进对 EC 肿瘤的组织学类型和分级的诊断和术前评估,对于适当管理 EC 患者并降低与该疾病相关的死亡率和发病率至关重要

实验背景及设计
  • 现行的诊断手段都是基于组织病理学,漏检率达22%,有50%病人的癌症组织分型和级别被错诊。
  • PRM靶向定量--Elisa确证--数据分析--确定特征性蛋白质组合
  • 用LC-PRM(最新一代的定向质谱采集技术)测量了116例患者子宫吸出液中52种蛋白质的水平。logistic回归模型用于评估蛋白质组在EC和非EC患者之间以及EC组织学亚型之间的区分能力。通过在同一队列患者和38名患者的独立队列中进行的“leave one out”交叉验证程序评估小组的稳健性。
实验结果:
  • EC患者(n = 69)的28种蛋白水平明显高于对照组(n = 47)。MMP9和KPYM联合检测EC病例的敏感性为94%,特异性为87%。完美地补充了标准诊断,在此数据集中实现了100%的正确诊断。
  • 与浆液EC (n = 20)相比,子宫内膜样EC (n = 49)中有9种蛋白显著增加。CTNB1、XPO2和CAPG联合检测这些亚型的敏感性为95%,特异性为96%

点石成金——赛默飞助力打造前沿LDT组学检测研究平台

结核病仍然是一种全球流行病,每年有1000万新病例和150万人死亡。需要更好的诊断方法来支持有效防治这一疾病的全球卫生努力。NanoPin的技术在主动结核病检测方面是独一无二的——可以在成人患者中检测肺部和肺外结核病,也可以在更困难的患者群体中检测:儿童、婴儿、艾滋病毒合并感染者。该技术使用抗体富集方法捕获受感染个体血清胰蛋白酶消化后释放的物种特异性生物标志物肽,并使用质谱法以高灵敏度和准确性识别这些肽。

NanoPin Technology结核病解决方案
  • 2015年结核病在全球新发1040万例,导致140万例死亡
  • 结核病有非常成熟的治疗方法, 但确收到检查假阴性率高的问题困扰, 尤其对于结核菌含量低或者非肺部发病的病人群体
结核病的现行诊断方法
  • 痰涂片镜检
      - 灵敏度低
      - 经验依赖
  • 痰液结核分歧杆菌培养
      - 金标准方法
      - 检测周期长(一般需要1-2周)
      - 灵敏度也不理想(~50%检出率)
  • Xpert MTB/RIF assay
      - 基于PCR的核酸检测, 速度较快
      - 不能区分抗结核治疗后的死亡和具有生物学活性的结核分歧杆菌

以上方法均在很大程度上依赖于痰液作为样本, 从而导致了对非肺部病灶结合病人(痰液中不含有或含有非常低含量的结核分歧杆菌),儿童(无法取得符合要求的痰液样本)和免疫缺陷病人(例如AIDS, 无法产生痰液)的漏检

血清学蛋白水平检测?
  • 理论基础: 结核分歧杆菌会大量分泌CFP-10和ESAT-6来促进免疫病理反应
  • 存在问题: a. 宿主抗体或其他蛋白和抗原结合, 影响检测; b. 其他非结核分歧杆菌的CFP-10/ESAT-6抗原序列高度保守
NanoPin solution核心思想
  • 先酶解后免疫富集, 从而解除宿主蛋白和结合分歧杆菌抗原的结合, 使得免疫富集无干扰
  • 肽段水平免疫富集, 可挑选和其他非结核分歧杆菌存在分子量差异的序列, 通过质谱法检测提高检测特异性
方法优势
  • 不需要经历分歧杆菌培养, 当天可出检测结果
  • 灵敏度高: 结核病人的血清CFP-10/ESAT-6的浓度通常>10ng/mL, 非常适合免疫质谱法
  • 特异性高: 不受其他非结核分歧杆菌感染的干扰
  • 低漏检率: 采用血清学检测,不存在痰液样本的漏检问题, 对非肺部感染, 儿童以及免疫缺陷病人友好
  • 可区分抗结核治疗后的死亡和具有生物学活性的结核分歧杆菌

洞微明晰 —— 赛默飞助力精准医学更精准

探索新冠新疗法,蛋白质组学在行动

法兰克福大学医学病毒学研究所 和歌德大学医学院团队发表最新 研究中,建立感染SARS-CoV-2 的Caco-212 细胞模型, 运用一 种新颖的多重增强蛋白质动力 学(multiplexed enhanced protein dynamicsme, mePROD) 方法进行 蛋白质组学分析,能够在高时间 分辨率下确定转录组和蛋白质组 的变化,加速确证病毒致病性相 关的生物途径以及寻找潜在的药 物靶标。

洞微明晰 —— 赛默飞助力精准医学更精准

High-throughput DIA workflow setup

Workflow for high-throughput label-free quantitation and proteome

Customer Personas

What customers like about Data Independent Acquisition (DIA) for proteomics?

  • DIA-based proteomics enables direct queries (and p-values) for peptides of interest.
  • DIA Hypothesis Driven > DDA Stochastic Sampling
  • Michael MacCoss, University of Washington
  • DIA allows throughput with a robust, reproducible, consistent acquisition method and instrument/platform.
  • Balanced by cost to execute
  • Brett Phinney, UC Davis
  • I use Orbitrap Exploris for DIA over TOF-technologies, because it’s easier for day-to-day operator who has 10,000 samples to run through.
  • Ventzi Hristova, Scientist at Astrazeneca

 精准医学解决方案

Style Sheet for Global Design System