AACC 2016:临床化学实验室推动精准医疗产品

一些新的生物标志物检测旨在区分急性与慢性疾病，稳定与进展性疾病，例如在冠状动脉疾病和肾脏疾病领域。Randox实验室的Lynsey Adams指出，用于心脏风险分析的生物标记物正在获得大量关注。该公司的ELISA测量高密度脂蛋白的一种亚型HDL3胆固醇，为临床医生提供了更详细的脂质谱信息。这些类型的风险评估分析可以帮助根据更积极的预防性治疗的需要对患者进行分层。

心肌肌钙蛋白是一种特异于心脏组织的蛋白质生物标志物，通常用于急性心肌梗死的诊断。正在开发的高灵敏度试验将使心肌肌钙蛋白在慢性心脏病中的应用更加广泛，用于预测死亡风险和疾病进展。通过这些检测，研究人员已经能够证明，心脏肌钙蛋白水平的微小变化与心血管疾病导致的死亡风险和心力衰竭的发展相关。

Singulex公司的总裁兼首席执行官Guido Baechler说:“即使心脏肌钙蛋白的轻微增加也可以预测未来十年的心血管疾病。”Singulex公司开发了一种基于单分子计数技术的高灵敏度心脏肌钙蛋白测定方法。

降钙素原是激素降钙素的肽前体，已显示出作为系统性细菌感染或感染性休克风险患者的预测生物标志物的前景。在AACC会议上，Thermo Scientific宣布其降钙素原生物标志物检测已获得FDA扩大许可
败血症风险评估。

Sgx Clarity™系统已经实现了SMC技术工作流自动化(图片由Singulex提供)。

质谱分析和免疫分析备受关注

用于测量生物标志物和诊断测试的各种分析物的免疫测定是临床实验室的支柱。目前的重点是增加自动化，以提高吞吐量和效率，并最大限度地减少人工处理和人为错误。梅奥诊所中央临床实验室和中央处理主任Nikola Baumann博士指出，临床实验室工作流程的自动化带来了巨大的好处，但也不是没有挑战。鲍曼博士特别指出，需要在测试的分析前阶段加强标准化。在临床实验室自动化方面的预期进展中，她预计将有更大的灵活性来容纳不同的分析仪和标本，以及有助于巩固和连接传统上在竖井中操作的实验室领域的解决方案。

此外，还展示了自动化免疫分析和分子诊断测试的新技术，如基于PCR或测序的分析。其中包括为大型临床实验室设计的高容量测试自动化平台，如西门子新发布的Atellica™解决方案。此外，紧凑的诊断系统有助于将免疫分析和许多新的分子检测方法转移到更小的实验室，并越来越多地转移到包括诊所和医生办公室在内的医疗点。TTP的科学家和业务发展顾问贾尔斯·桑德斯(Giles Sanders)将其描述为“桌面生物学”，看到了一个有前途的市场，该公司开发了新的Puckdx™平台。TTP将把合作伙伴的免疫分析或分子诊断转化为与该系统兼容的一次性药盒。

临床实验室对质谱(MS)检测的兴趣和应用已经显著扩大，而且随着质谱仪器的尺寸、成本和操作复杂性的不断降低，这一趋势没有显示出放缓的迹象。质谱仪与液相色谱仪耦合的分析结果可用于确认或补充免疫分析。在大型参考实验室中，MS长期以来一直是许多分析物定量的首选方法。尽管能够使用基于MS的检测系统和正确解释检测结果需要学习曲线，但MS越来越多地成为实验室开发检测(LDTs)的首选技术，甚至是一些新的即时诊断平台的基础。

加强监管

Tecan执行副总裁兼合作业务主管Achim von Leoprechting博士指出，分析方法和生物标记物在从生命科学研究向临床实验室过渡的过程中面临着日益严格的监管市场，在临床实验室中，它们可能是自动化的，并作为LDTs或完全合规的体外诊断(IVD)解决方案提供。LDTs是一种基本上只在实验室中使用的测定方法。因此，它们传统上不需要FDA的批准，尽管该机构已表示有意加强对LDTs的监管。

在AACC会议上，类星体公司总裁Scott Kephart博士代表安捷伦就如何进行LDT验证的主题进行了演讲。Kephart博士擅长使用LC/MS进行基于尿液的药物检测。要使LC/MS技术可用于POC诊断，并在经济上可行，需要缩小传统研究型仪器的功能范围，简化它们以满足单个实验室的需求。然而，Kephart博士说，相互竞争的市场力量正在发挥作用，因为尽管制造商试图控制仪器的复杂性，使它们更易于使用，但与此同时，药物测试市场却要求更广泛的测试范围。

布里格姆妇女医院化学助理医学主任兼毒理学主任Athena Petrides博士在代表Waters的演讲中讨论了将LC/MS技术引入临床实验室的优势和挑战，特别是用于基于尿液的药物检测。Petrides博士说，传统的基于免疫分析的药物检测的主要缺点包括有限的选择性，结果仅是特定类别的，并且药物类别内的交叉反应是特定供应商的。她还指出，免疫测定不能提供药物代谢的信息。相比之下，使用LC/MS的选择性反应监测(SRM)提供了良好的选择性、分析灵敏度和高信噪比。在药物测试中，正确解读整个被测药物及其代谢产物的MS结果的能力是主要挑战之一，并依赖于足够的工作人员培训。

循环肿瘤细胞和无细胞DNA

肿瘤细胞和无细胞肿瘤DNA的诊断潜力(可以从患者血液中分离出来并用于液体活检)，以及其他类型的罕见细胞和循环无细胞DNA (cfDNA)在AACC会议上引起了很大的轰动。cfDNA分析的非癌症相关应用包括对母亲血液中循环的胎儿DNA进行无创产前检测的能力。这一快速发展的领域仍然面临着更多常规应用的挑战，包括捕获胎儿细胞还不是万无一失的事实，可能会失败。结果解释和质量评估是cfdna产前检测需要改进的另一个方面。

液体活检，仍然是临床研究和发展的一个新兴领域，正在产生巨大的兴趣，因为它们有潜力改善癌症诊断和监测，帮助指导个性化的治疗策略。循环肿瘤细胞或肿瘤来源的cfDNA的分离和分析可以提供实时信息，并允许临床医生随着时间的推移跟踪转移性疾病，而无需让患者重复手术。液体活检还提供了关于肿瘤异质性和癌症相关基因表达模式变化的有价值的信息。医生可以利用定期检测的结果来监测疾病进展和治疗反应，甚至可能在临床证据表明治疗不再有效之前检测耐药性的发展。分析从液体活检中提取的DNA还可以对更广泛的样本、肿瘤类型和疾病阶段进行癌症基因组分析。在AACC会议上展示的研究表明，非侵入性癌症诊断的进步如何使循环肿瘤DNA的高通量分子分析成为可能，用于癌症基因组分析。

该技术也被应用于循环肿瘤DNA分析的研究与直接的临床相关性。例如，在MD安德森癌症中心的一份海报演示中，研究人员展示了使用ANGLE的Parsortix™细胞分离系统对从血液中分离的循环乳腺癌细胞进行分子表征和基因表达分析的能力。这些数据显示了高灵敏度检测基因转录本的潜力。研究人员报告了预期的和观察到的基因表达之间的良好相关性。

的Parsortix™来自ANGLE的系统使用一次性盒上的微流体从血液中捕获并收集循环肿瘤细胞(ctc)。与其他血液成分相比，该设备根据肿瘤细胞不易变形的性质和更大的尺寸来选择肿瘤细胞。

在器官移植领域也报道了cfDNA的研究和临床进展。供体移植物来源的cfDNA的存在可以提供一个早期的指示，潜在的排斥移植器官。循环cfDNA检测也有助于改进，更个性化的方法，以确定最佳的免疫抑制剂治疗。

结论

根据Tecan首席执行官David Martyr博士的估计，IVD市场目前价值超过400亿美元，并以3-5%的复合年增长率增长，受益于基于研究的分析技术的进步，这些技术正在自动化和优化用于临床环境。高灵敏度生物标记物分析、基于质谱的分析测试、分子诊断自动化以及在液体活检中进行的基因表达分析只是向临床实验室过渡的方法和技术的一些例子。

薇姬·格拉泽，自由撰稿人，现居宾夕法尼亚州。