看自然界的中心法则,基因测序所测定的DNA信息更多代表的是遗传信息,而与疾病状态直接相关的是蛋白质信息,这是生命活动的最终执行者。
蛋白组学的巨大潜力已经开始得到资本的认可,作为未来疾病诊断和生物药物研发领域的重要工具,扮演着新兴标记物发现和定量,新治疗靶点发现、药物有效性评估、疾病进展和预后监测等关键角色。尽管蛋白组学目前还处于发展的早期阶段,但已经有一些研究成果正在逐步转化为实际的产业化应用。
Olink和英国生物样本库(UK Biobank,世界上最大最全面的生物医学数据库和研究资源之一)于2020年12月宣布,将联合由十家顶级生物制药公司组成的联盟启动一项全球最大的血液蛋白组研究,这将是迄今为止进行的全球最大的血液蛋白组研究之一,旨在显著增强“蛋白质组学”的领域,使人们对疾病的过程有更好地了解并支持创新药物的开发。2021年10月,Quanterix宣布其血液检测Simoa phospho-Tau 181(pTau-181)已被美国FDA授予突破性医疗设备认定,用于辅助诊断阿尔茨海默病(AD)。Somalogic公司在2023年11月推出了最强大的蛋白质组学解决方案SomaScan 11K Assay——能够在55微升样本里测量11,000种蛋白质。这些蛋白覆盖了人类一半基因编码的蛋白质组,能帮助研究人员通过构建广泛的互作网络来破译人类生物学。蛋白质组学技术已经逐渐在新药开发、新靶点发现以及疾病精准检测等领域取得了显著成就。
当前,越来越多的创新药企已经开始重视蛋白质组学检测在新药研发中所蕴含的巨大价值。就目前来说,蛋白质组学通过比较疾病发生人群、发生阶段、器官/细胞的蛋白组差异,可以从多个维度助力新药研发,提升新药开发的效率和周期。
据深圳栅极芯致生物科技有限公司创始人张清洋博士表示:蛋白组学存在着巨大的潜在市场机会,高通量,超灵敏,低成本,小型化是其发展方向。
➢开发能够特异性识别并富集PTM蛋白质的新型亲和试剂,将是一个重要的研究方向。
➢开发低成本的蛋白组检测工具对于推动蛋白组学在临床领域的应用至关重要。
➢开发高通量且操作简便的蛋白组学检测平台的需求是迫切的。
➢打通蛋白质组学与基因组学、转录组学、代谢组学等其他组学数据整合,建立全方位的多组学检测工具,进行系统化的生物学数据分析。
在蛋白组学检测领域,我们都在追求一种理想的技术,希望它能在通量、灵敏度、准确度以及成本等多个关键参数方面达到最优的平衡。然而,现实情况中这些方面之间往往存在着相互制约的关系。比如蛋白质组学的抗体,特异性越高,准确度越高,但是为了筛选特异性更高的抗体,研发成本将显著增加。
在通量、灵敏度、准确度、成本等蛋白组检测参数中,成本因素无疑是考虑的重点。众所周知,临床检测对成本效益有着严格的要求,任何新技术在转化为临床应用之前,都必须通过成本效益分析这一关。因此,未来的技术发展需要在保证分析性能的基础上,通过技术创新和工艺改进,有效降低成本。这就可能涉及蛋白组检测仪器的小型化、自动化,抗体试剂的国产化和批量化,以及数据分析流程的智能化和标准化。
蛋白组学的临床应用仍然是一个探索的过程,目前通过差异化蛋白组学分析,科学家在肿瘤早筛,神经退行性疾病早诊及心血管疾病预防已经取得了一些突破性的进展,如香港大学叶玉茹院士团队利用Olink蛋白组学平台,对神经蛋白组学进行差异化分析后,发现21个新型的神经标志物,新标志物有望实现阿兹海默症的人群早筛及患者分层,但具体的临床落地还有赖于更大规模的人群验证,同时,这些新型标志物的诊断对于临床诊疗有何指导意义,也是它能否临床落地的一个重要指标,目前公认p-tau系列标志物(p-tau 217, p-tau 181等)对于阿兹海默早期的血液早诊有着重要指导意义。
未来,如何将检测成本降低到和化学发光差不多的水平是蛋白组学临床应用的重中之重,目前所依赖的高通量质谱、基因芯片或二代测序的设备都十分昂贵,导致单样本整体检测费用高达数千元,是不符合国内临床价格预期的。张清洋博士认为,超多重蛋白组的单样本临床检测费用将与二代测序相当,单样本小于1000元。
作为生命体,其基因和核酸是相对比较稳定的,而蛋白质在生命体中容易受到环境影响而导致动态变化,所以蛋白检测需要时效性和重复性,这也就意味着蛋白组的临床检测需求量远远大于基因组的临床检测。因此,蛋白组的临床应用的光明前景是毋庸置疑的。
未来十年,IVD领域的最后一块拼图,也是未来兵家必争之地,必然属于蛋白组学。在探索蛋白质组学的道路上,宝龙生物药创新发展先导区(以下简称“先导区”)正凭借其独特的生态环境和创新氛围,成为这一领域的重要推动力。
作为深圳乃至全国生物科技创新的高地,先导区汇聚众多前沿生物技术及创新企业,整合瑞典皇家医学院、卡尔森国际肿瘤中心、梅奥诊所、中科院等全球范围内的头部学研机构和高校,形成了一个集科研、开发、生产、服务于一体的生物技术创新生态,积极推动蛋白质组学技术的临床应用,同时搭建产学研合作平台,促进科研成果向临床应用的转化。此外,先导区拥有园区专项产业基金,还与多家投资基金建立了合作关系,为企业提供必要的资金支持。通过采取“产业基金+平台公司+项目公司”的运作模式,促进行业、学术界和资本市场的紧密合作。这一举措将会加速蛋白质组学项目的孵化和成长,帮助企业在竞争激烈的市场中获得优势,从而推动整个行业的发展。
作为IVD领域的最后一块拼图,蛋白质组学的发展离不开创新生态的滋养。先导区正以其独特的创新生态,持续为蛋白质组学的研发和应用提供源源不断的动力,助力IVD领域的发展迈向新的高度。



