轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究：芯片和測序之后基于細(xì)胞模型的疾病標(biāo)志物與藥靶的篩查

 

基因與疾病網(wǎng)絡(luò)	加快基因-疾病-機(jī)制-表型網(wǎng)絡(luò)測繪速度
● Raff,K.et al. Genome-scale RNAi profiling of cell division in human tissue culture cells. 2007 Dec; 9(12):1401-12.  ● Karlas,A.et al. Genome-wide RNAi screen identifies human host factors crucial for influenza virus replication. 2010 Feb 11;463(7282):818-22.

 

提倡轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)目的就是要打破生命科學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、藥物研發(fā)、臨床和預(yù)防醫(yī)學(xué)之間的屏障，其核心就是要將醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)基礎(chǔ)研究的成果迅速轉(zhuǎn)化為可在臨床實(shí)際應(yīng)用的理論、技術(shù)、方法和藥物，從而推動醫(yī)學(xué)發(fā)展和促進(jìn)人類健康。特點(diǎn)在于：

 

 

生物標(biāo)志物作為最直接快速有效的診斷手段，其篩選與獲得可在疾病診斷、發(fā)展、治療、以及療效監(jiān)測等多個方面發(fā)揮重要的作用。同時，基于臨床樣本的藥物靶點(diǎn)的篩查也為新的安全有效的藥物研發(fā)以及個性化治療帶來了動力。芯片和測序技術(shù)在疾病標(biāo)志物的篩查和藥物靶點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)中具有悠久的歷史，對于臨床樣本在DNA、mRNA、蛋白等水平的突變、缺失、表達(dá)、修飾等篩查已經(jīng)使得多種疾病相關(guān)的分子變化得以發(fā)現(xiàn)。這類篩查，使得臨床的病例樣本得到有效地利用，提高了基礎(chǔ)研究的意義。

 

但由于生命系統(tǒng)和信號通路的錯綜復(fù)雜性，篩查往往得出較多的候選靶點(diǎn)，如何對這些靶點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證，并且與疾病表型相關(guān)聯(lián)，是困擾廣大臨床科研工作者的難題。RNAi作為有效、廣泛接受并且容易量化的方法提供各個基因與其功能缺失表型之間直接的因果聯(lián)系,可直接發(fā)現(xiàn)和鑒別人類基因功能。而將芯片、測序技術(shù)與小型siRNA文庫聯(lián)用，發(fā)揮各自優(yōu)勢，且配套細(xì)胞水平高效多功能檢測平臺，為依托于轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)和樣本庫進(jìn)行快速、客觀、多參數(shù)、全面篩查標(biāo)志物和藥物靶點(diǎn)提供全新的解決方案。

 

A. 轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)和藥物研發(fā)的策略可以有異曲同工之處，為了使得研究所獲得的數(shù)據(jù)更加具有臨床相關(guān)性，不妨從不同疾病的樣本庫入手，就像藥篩的化合物庫一樣。

B. 對于樣本我們擁有的是組學(xué)范疇的基因、mRNA、蛋白、microRNA、各種修飾差異等。我們需要對這些大量的信息進(jìn)行篩查，對于樣本我們可以進(jìn)行芯片、測序、質(zhì)譜等的檢測，目的都是一個，縮小研究目標(biāo)，同時這也依賴高質(zhì)量、信息追蹤完整的大量臨床樣本。

C. 當(dāng)通過以上手段縮小的目標(biāo)進(jìn)一步進(jìn)行臨床相關(guān)性和統(tǒng)計學(xué)分析后可進(jìn)一步縮小研究范圍。

D. 此時的幾十個變化的候選，可以通過高通量，多參數(shù)檢測方式一網(wǎng)打盡。

 

a) 實(shí)驗(yàn)可迷你至24~1536孔SBS制式微孔板中進(jìn)行，極大地降低siRNA以及其他相關(guān)檢測試劑的使用；

b) 檢測時間在8~20分鐘之內(nèi)，大大縮減了高通量細(xì)胞水平檢測的時間成本。

c) 大大減少細(xì)胞的使用量，通常一個反應(yīng)孔僅需5000個細(xì)胞，使得利用病人原代細(xì)胞進(jìn)行檢測和驗(yàn)證成為可行；

d) 采用普通細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)所用的商品化試劑和耗材，由于檢測體系的減小，在實(shí)驗(yàn)成本上有很大的縮減；

Acumen eX3是市面上最高通量的高內(nèi)涵，其幾十種被國際知名研究機(jī)構(gòu)和跨國藥企廣泛認(rèn)可的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)方法可被用于基因消減后與細(xì)胞表型以及信號通路的關(guān)聯(lián)檢測，快速地尋找基因發(fā)揮作用的路徑和方式，驗(yàn)證芯片與測序中篩查得到的與疾病相關(guān)的多個候選標(biāo)志物和靶點(diǎn)。

a) 獨(dú)有的全孔掃描特性，即便迷你化至384微孔中，也能得到上千個細(xì)胞的分析數(shù)據(jù)，最大程度地保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性，避免反復(fù)實(shí)驗(yàn)造成的資源浪費(fèi)；

b) 全孔檢測保證不遺漏小概率事件和避免取樣偏差，將以往基礎(chǔ)研究獲取10%數(shù)據(jù)以偏概全的方式改變?yōu)楂@取100%數(shù)據(jù)的客觀檢測方式；

c) 根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)類型對檢測參數(shù)和分析參數(shù)進(jìn)行模板式儲存和調(diào)用，使得儀器的使用如酶標(biāo)儀般簡單和快速，特別適合平臺與中心實(shí)驗(yàn)室對實(shí)驗(yàn)種類多，使用頻率高，容易管理與維護(hù)的要求。