合成肽：炎癥性疾病檢測的游戲規(guī)則改變者

來自BÜHLMANN和EPFL的科學(xué)家們開發(fā)了肽，作為抗體的替代品來檢測對診斷和監(jiān)測炎癥性疾病至關(guān)重要的蛋白質(zhì)--鈣蛋白。這些多肽為生物標(biāo)志物的檢測提供了一種更準(zhǔn)確、更穩(wěn)定和更具成本效益的手段，提高了鈣蛋白的診斷能力。目前研究人員正在進(jìn)行進(jìn)一步的測試，以將這一突破轉(zhuǎn)化為實(shí)用的診斷產(chǎn)品。

常見的炎癥性疾病，如潰瘍性結(jié)腸炎和克羅恩病可以通過測量糞便樣本中的蛋白質(zhì)鈣防衛(wèi)蛋白來診斷或監(jiān)測，而鈣防衛(wèi)蛋白的血清水平可用于監(jiān)測類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的炎癥狀態(tài)。患者樣本中的鈣保護(hù)素濃度通常使用結(jié)合并檢測該蛋白的抗體來確定，例如在側(cè)向流檢測中，如現(xiàn)在大家都很熟悉的家用COVID-19檢測試劑盒。

但是基于抗體的鈣蛋白檢測有一個(gè)問題：結(jié)果可能因使用的抗體類型和檢測方法而不同。發(fā)生這種情況是因?yàn)榭贵w可能與蛋白質(zhì)上的不同部位結(jié)合，或者可能沒有統(tǒng)一的成分。抗體也可能由于解折疊或沉淀而隨著時(shí)間的推移而失活。

一個(gè)可能的解決方案是使用多肽而不是抗體來檢測和測量像鈣蛋白這樣的疾病標(biāo)志物。肽是多達(dá)50個(gè)氨基酸的序列，能以高親和力和選擇性與蛋白質(zhì)結(jié)合，但與抗體不同的是，它們可以通過化學(xué)方法生產(chǎn)，具有高純度和均勻性。此外，肽在一段時(shí)間內(nèi)是穩(wěn)定的，生產(chǎn)成本比抗體低，批次間的變異性也較低，而且它們可以附著在表面的特定位置，大大簡化了診斷測定的開發(fā)，因?yàn)樗梢杂酶鼫?zhǔn)確和可控的方式檢測生物標(biāo)志物。

帶著這個(gè)想法，診斷公司BÜHLMANN的首席技術(shù)官Christian Gerhold與EPFL的Christian Heinis教授小組合作，開發(fā)基于肽的人類鈣蛋白配體。Heinis小組的博士后Cristina Diaz-Perlas從超過5000億種不同的肽庫中分離出了幾種鈣蛋白的結(jié)合劑，并表明這些肽適合在簡化的側(cè)向流測定中進(jìn)行鈣蛋白的定量。最好的多肽的解離常數(shù)為26nM--這是衡量它與鈣蛋白結(jié)合的緊密程度的標(biāo)準(zhǔn)，使其成為診斷測試的良好候選者。

該多肽不僅與鈣蛋白的一個(gè)大的表面區(qū)域結(jié)合，而且還與鈣蛋白的一種特定形式結(jié)合，這種鈣蛋白是患者樣本中的相關(guān)物種。在BÜHLMANN的Benjamin Ricken的指導(dǎo)下，該肽最終在專業(yè)組裝的側(cè)流盒中進(jìn)行了測試，發(fā)現(xiàn)它適合準(zhǔn)確檢測和量化鈣蛋白。在一項(xiàng)概念驗(yàn)證研究中，該裝置被用來量化從病人血樣中獲得的血清中的鈣蛋白的濃度。

所開發(fā)的多肽是第一個(gè)可以針對生物標(biāo)志物鈣蛋白生成的合成親和試劑。Christian Heinis說："EPFL和BÜHLMANN團(tuán)隊(duì)目前正在用鈣蛋白特異性肽進(jìn)行更多的測試，以便將該檢測方法轉(zhuǎn)化為一種產(chǎn)品，使這種日益重要的生物標(biāo)志物的診斷能力達(dá)到一個(gè)新的水平，以幫助患有炎癥性疾病的病人。"

Christian Gerhold補(bǔ)充說："這項(xiàng)合作極大地受益于BÜHLMANN生產(chǎn)和處理生物標(biāo)志物的技術(shù)，以及EPFL團(tuán)隊(duì)通過噬菌體展示生成和篩選大型多肽組合庫的專業(yè)知識(shí)。"