循环生物标志物:多部分组成的复杂领域
循环生物标志物种类纷繁,主要包括糖、胆固醇和蛋白质生物标志物,例如C-反应蛋白(CRP)、循环的游离DNA(cfDNA)和循环RNA。此外,循环生物标志物还包括某些基因,如BCRA1、KRAS和其它基因。目前,该领域甚至囊括了循环肿瘤细胞(CTCs)和外泌体/胞外囊泡(EVs)。
本文的主要内容
本文为我们系统地分析了循环生物标志物领域各方面的最新发展趋势。循环生物标志物研究报告集中于一批分析类/组。最近几年,以下的一些类别逐渐引起了人们的兴趣和关注,特别是:
循环的游离核酸(循环的游离DNA和RNA)
循环肿瘤细胞(CTCs)
胞外囊泡(外泌体,微囊泡)
我们将为大家呈现不同类别循环生物标志物最新文献的汇总和分析,以此来说明该技术的使用、针对疾病的处理和每一个组成部分的发展轨迹。
图1 循环生物标志物不同类别的文献发表量
不同类别循环标志物的文献发表量
我们在PubMed网站上采用了多种关键词的不同组合进行了全面的检索,并建立了如图1所示的发表文献数据库。检索记录的多少反映了该研究方向的文献发表量;这个数据库包括的文献发表在2000-2016年。每一个类别循环标志物在PubMed上的文献发表量的增长率如图2所示。
图2 标志物文献发表增长率
循环生物标志物研究领域的弱联系
我们将生物标志物研究分为四个主要大类:传统循环生物标志物,循环DNA/RNA、循环肿瘤细胞(CTCs)和胞外囊泡/外泌体。通过计算循环生物标志物四个类别中共有的发表文献,我们可以测定不同类别中的交叉水平。表1的结果显示,循环生物标志物领域不同类别的发展更倾向于独立,而非共同发展,这意味着交叉协作或许可以更好地促使该领域发展。
数据库的分割
为了更好地了解上述四类生物标志物研究的关系,我们依据关键词将发表文献数据库分为不同的部分。我们仔细阅读了检索获得的25,604篇文献所描述的病人特征、检测方法、材料、基因和其它材料。我们在下面将向大家展示一些更为有趣的发现。
肿瘤是循环生物标志物领域的发展驱动力
在循环生物标志物四个类别的研究中,肿瘤几乎占据了每一个类别的最大份额。图3、4和5分别说明了肿瘤研究在循环标志物领域的增长量,女性常见癌-乳腺癌研究的增长量,以及癌症发展的关键步骤-转移研究的增长量。
图3 肿瘤是三个类别生物标志物的主要聚焦点。图4 乳腺癌是每一个类别生物标志物的关注点。图5 转移亦是每一个类别标志物的焦点。
结果已经显而易见,不同类别循环生物标志物的文献发表均由肿瘤研究所驱动。当然,亦如预期一致,肿瘤研究大大促进了循环肿瘤细胞(CTCs)的发展。在图3中,我们依据不同的循环生物标志物类别对乳腺癌的发表刊物进行了划分。
同样的,我们看到了所有类别的循环标志物研究均由乳腺癌所驱动,特别是循环肿瘤细胞CTCs)。当然,这不足为奇,因为很大一部分的循环肿瘤细胞(CTCs)的研究均采用了乳腺癌的肿瘤模型,加之循环肿瘤细胞(CTCs)研究领域中乳腺癌相关文献发表刊物量的变化与该趋势是完全吻合的。
图5的结果说明循环肿瘤细胞(CTCs)是肿瘤转移领域的主要研究方向,与之吻合的是CTCs被认为是驱动肿瘤转移的一个中介物。
外泌体和胞外囊泡
从研究视角来看,循环生物标志物的这部分目前是让人们极为感兴趣的方向,以及胞外囊泡或外泌体具有生物标志物运载体的潜能。我们希望了解该部分相较于其它循环生物标志物的发表刊物相对出增长量。图6展示了外泌体的文献发表量。
正如我们所预期的,该数据显示了与囊泡部分极为明显的相关性,并提供了应用于该分析的方法、检索和算法的良好内部控制。我们可以在图7的胞外囊泡和图8的微囊泡看到类似的结果。
图6 相较于其它循环标志物类别的外泌体相对发表量。图7 相较于其它循环标志物类别的胞外囊泡(EVs)相对发表量。图8 相较于其它循环标志物类别的微囊泡相对发表量。
新技术对于循环生物标志物类别的影响
我们希望更进一步了解不同的技术平台,例如定量PCR(qPCR)、RNA测序(RNA-Seq)和二代测序(NGS),以及蛋白质组学平台,对于循环生物标志物发展的影响,这些技术平台目前已被用来研究和揭示不同类别循环生物标志物的标志物载体。
如图9所示,循环游离核酸受到的影响最大,这亦让我们深刻地了解到qPCR在这领域作为一个重要的技术平台。
图10说明了RNA-Seq对于不同类别循环标志物的影响。我们的数据显示,除了循环肿瘤(CTCs)外,其它三类循环生物标志物大大地渗透到了RNA-Seq领域。确实如此,大量的研究关注循环的游离核酸和表征囊泡里的RNA载体。应该注意的是外泌体和胞外囊泡研究中的标志物大多数是RNA载体。
图9 qPCR对不同种类循环标志物研究的影响。图10 RNA-Seq作为研究循环标志物RNA载体的技术平台。
此外,我们想问的是循环生物标志物的那一部分涉及了蛋白质组分(蛋白质组学)的研究。图11则向我们展现了这些数据。
正如数据所示,囊泡包括了参与蛋白质组学分析的循环生物标志物。这非常重要,因为它说明了胞外囊泡研究领域远非核酸载体,亦开始聚焦开发这些循环标志物内的蛋白质组分。我们将继续监测该领域来评估研究发展趋势。
图11 研究循环标志物蛋白组分的蛋白质组学
最后,图12呈现了NGS对于不同生物标志物的影响。这些数据清晰地说明了循环核酸受到的影响是最大的。这是由于循环的游离核酸(如cfDNA)的复杂性造成的,因为它来源于基因组DNA。大多数的cfDNA来自于正常基因组序列,突变(肿瘤突变,驱动突变等)需要从基因组的“汪洋大海”中捕获。NGS则可以做到这样,测序覆盖深度将决定发现疾病相关稀有突变的窗口。
图12 NGS用于研究循环生物标志物
总结和结论
我们将循环生物标志物研究概括为四大类,分别是传统可溶性标志物、循环DNA/RNA、循环肿瘤细胞和循环囊泡(如外泌体、胞外囊泡和微囊泡)。循环生物标志物构成了略有重叠的四个研究领域。相互协作似乎在这些领域并不常见,因此有可能存在很大的机会去提高诊断测试开发商和用户对于该领域的接受度。
和很多生物学领域一样,肿瘤是主要的驱动因素。我们的结果说明了大量的其它领域,例如自身免疫性疾病、神经性疾病和感染性疾病,亦是重要的驱动因素(数据未展示)。
如预期一致,qPCR是一个重要的工具。在该领域大量使用的还有荧光法、抗体法和分光光度法(数据未展示)。正如我们所预期的,NGS是该领域冉冉升起的新星。有趣的是,蛋白质组学很大一部分限于外泌体领域,这提示我们研究团队的兴趣点在于开发外泌体/胞外囊泡的所有标志物载体。
我们相信这份比较循环生物标志物不同部分的行业分析是第一份全球性的分析报告,该分析报告将各个不同的新兴领域汇总在一起进行比较和对比。再者,从平行和整体角度来观察这些领域的能力使得我们可视化它们的发展轨迹,以及不同技术平台(如NGS)在一个或多个标志物类别的应用。我们的数据库相当全面和具体,因为我们的分析精细到单分子实体水平(基因、蛋白、microRNA等)。这个数据库的价值在于它让我们能够查看这些分子对于不同循环生物标志物类别的影响(数据未展示)。
最后,我们相信该分析是研究生命科学新兴领域的一种正确方式;也就是说,将一个领域分解为多个组成部分,并分析每一个部分以及与其它部分进行比较分析,从而评价单独和相互比较的定性和定量指标。
来源:转化医学网 作者:健康骑兵
为你推荐

CDE:晚期胃癌新药临床试验设计指导原则
胃癌(Gastric cancer, GC) 是我国高发的消化系统恶性肿瘤, 其新发病例数和死亡病例数分别位列我国恶性肿瘤发病和死亡的第 5 位和第 3 位。
2025-02-21 21:19

首款依视路星趣控眼镜于上海眼镜展全球首秀 专为近视管理设计 延缓中国儿童青少年近视进展
依视路星趣控眼镜提供符合人体工程学设计的镜架,满足不同年龄段的孩子在面部结构和尺寸上的显著差异,尺码范围广,覆盖38号至50号,为3-5岁儿童,6-9岁和10-12岁青少年年龄段提...
2025-02-21 17:33

百林科完成A+轮战略融资数亿元,多家投资机构联合投资
百林科成立于2021年9月10日,是一家专注于疫苗、抗体药物、重组蛋白、细胞治疗、基因治疗、血液制品以及其他生物制品关键工艺设备与耗材研发和制造的高科技企业。
2025-02-21 13:30

深研生物完成超3亿元B+轮融资,越秀产业基金领投
深研生物成立于2014年,是一家专注于细胞与基因治疗(CGT)领域的高新技术企业,致力于为核心技术与设备的自主研究和开发提供整体解决方案。
2025-02-21 13:23

阿斯利康以1.6亿美元收购珐博进中国,获得罗沙司他在中国的独家权利
昨日(2月20日)晚间,阿斯利康在其官微宣布与珐博进有限公司达成协议,将以约1 6亿美元收购珐博进中国。
2025-02-21 10:20

快速崛起的中国创新药公司,真实生物赴港IPO
2月18日据港交所披露,真实生物科技有限公司(以下简称“真实生物“)递交上市申请书,中金公司为其独家保荐人。这家成立于2012年的生物科技企业,以创新药物研发为核心,专注于...
2025-02-20 20:57

华东医药经皮肾小球滤过率测量设备获批,有望提供GFR监测新方法
2025年2月19日晚,华东医药(000963 SZ)公告,其全资子公司杭州中美华东制药有限公司申报的创新产品三类医疗器械经皮肾小球滤过率测量设备注册申请获得上市批准。
2025-02-19 19:15

国采中选企业满足一定条件,可变更药品上市许可持有人及生产企业、增加规格包装等,第一批名单发布
2月18日,国家组织药品联合采购办公室发布《关于国家组织药品集中采购部分中选药品信息变更的通知(第一批)》,涉及到5批国采的15个品种。
2025-02-19 18:26

凯米生物完成超亿元Pre-A轮融资首关,加速肿瘤治疗性疫苗全球布局
此次融资将用于加速核心产品SN3001(前列腺癌治疗性疫苗)、SN2001(慢性乙肝免疫治疗疫苗)的全球临床,以及基于SynNeogen®核心技术平台的肿瘤治疗性疫苗产品持续布局。
2025-02-19 13:50

潜在交易金额超12亿美元,石药集团ADC癌症新药达成国际授权合作
今日(2月19日),石药集团发布公告称,其控股子公司巨石生物与Radiance Biopharma达成协议,Radiance Biopharma将获得巨石生物自主研发的重组抗人类受体酪氨酸激酶样孤儿受体1...
2025-02-19 11:21

又一玩家加入,来自恒瑞医药的“近视神药”上市申请获受理
近日,恒瑞医药发布公告宣布,公司已经收到国家药监局下发的《受理通知书》,旗下产品 HR19034滴眼液的药品上市许可申请获得国家药监局受理。
2025-02-19 10:47

国家医保局:医保领域2025年度第一批重点事项清单
2025年底前,全国80%左右统区基本实现与定点医药机构即时结算。基本实现医保部门与医药企业对集采药品的直接结算,加快推动与医药企业对集采医用耗材、国谈药的直接结算。
2025-02-18 21:14

“悦如初,达新程” 2025特应性皮炎免疫创新学术会议于成都举办
特应性皮炎是一种慢性、复发性、炎症性皮肤病,在非致命性皮肤疾病中疾病负担位列第一,给患者个人及家庭带来沉重的生理、心理负担,造成长期的社会影响。
2025-02-18 10:58

拜耳在欧盟申请EyleaTM 8mg治疗间隔延长至6个月
拜耳已向欧洲药品管理局(EMA)提交申请,将EyleaTM 8mg(阿柏西普8mg,114 3mg ml注射液)用于治疗两种主要视网膜疾病,即新生血管(湿性)年龄相关性黄斑变性(nAMD)和糖...
2025-02-17 19:55

EyleaTM 8mg延长给药间隔治疗湿性年龄相关性黄斑变性的长期疗效和安全性在三年时得到证实
近日,在于美国迈阿密举行的第22届新生血管年会上,拜耳及其合作伙伴Regeneron公布了PULSAR开放标签扩展研究治疗新生血管(湿性)年龄相关性黄斑变性(nAMD)患者第三年的临床试验结果。
2025-02-17 19:44

备思复(维恩妥尤单抗)联合疗法全国首张处方落地,开启泌尿肿瘤精准治疗新篇章
2025年2月17日,北京大学肿瘤医院泌尿肿瘤暨黑色素瘤肉瘤内科主任、中国临床肿瘤学会副理事长兼秘书长郭军教授为一位晚期尿路上皮癌患者开具备思复(维恩妥尤单抗)联合帕博利珠...
2025-02-17 19:38

安诊儿率先融合DeepSeek-R1,升级大模型底座能力
2月16日,由浙江省卫健委和蚂蚁集团联合推出的 "安诊儿 "宣布融合DeepSeek-R1,升级大模型底座能力,成为国内首批支持专业推理模型的AI医疗健康应用之一。
2025-02-16 15:46

驯鹿生物CAR-T细胞产品伊基奥仑赛注射液申请香港上市
2025年2月14日,驯鹿生物宣布,中国香港卫生署已正式受理其CAR-T细胞产品伊基奥仑赛注射液(FUCASO)的新药上市许可申请(NDA),用于治疗既往经过至少3线治疗后进展的复发 难治...
2025-02-15 20:59