转化医学研究：芯片和测序之后基于细胞模型的疾病标志物与药靶的筛查

基因与疾病网络	加快基因-疾病-机制-表型网络测绘速度
● Raff,K.et al. Genome-scale RNAi profiling of cell division in human tissue culture cells. Nat Cell Biol. 2007 Dec; 9(12):1401-12.  ● Karlas,A.et al. Genome-wide RNAi screen identifies human host factors crucial for influenza virus replication. Nature. 2010 Feb 11;463(7282):818-22.

提倡转化医学目的就是要打破生命科学、基础医学、药物研发、临床和预防医学之间的屏障，其核心就是要将医学和生命科学基础研究的成果迅速转化为可在临床实际应用的理论、技术、方法和药物，从而推动医学发展和促进人类健康。特点在于

基础研究要以临床的相关性为出发点

生物标志物作为最直接快速有效的诊断手段，其筛选与获得可在疾病诊断、发展、治疗、以及疗效监测等多个方面发挥重要的作用。同时，基于临床样本的药物靶点的筛查也为新的安全有效的药物研发以及个性化治疗带来了动力。芯片和测序技术在疾病标志物的筛查和药物靶点的发现中具有悠久的历史，对于临床样本在DNA、mRNA、蛋白等水平的突变、缺失、表达、修饰等筛查已经使得多种疾病相关的分子变化得以发现。这类筛查，使得临床的病例样本得到有效地利用，提高了基础研究的意义。

临床应用要以基础研究的客观全面性为依据

但由于生命系统和信号通路的错综复杂性，筛查往往得出较多的候选靶点，如何对这些靶点进行验证，并且与疾病表型相关联，是困扰广大临床科研工作者的难题。RNAi作为有效、广泛接受并且容易量化的方法提供各个基因与其功能缺失表型之间直接的因果联系,可直接发现和鉴别人类基因功能。而将芯片、测序技术与小型siRNA文库联用，发挥各自优势，且配套细胞水平高效多功能检测平台，为依托于转化医学和样本库进行快速、客观、多参数、全面筛查标志物和药物靶点提供全新的解决方案。

用药物研发的策略加速转化医学的进程

A. 转化医学和药物研发的策略可以有异曲同工之处，为了使得研究所获得的数据更加具有临床相关性，不妨从不同疾病的样本库入手，就像药筛的化合物库一样。

B. 对于样本我们拥有的是组学范畴的基因、mRNA、蛋白、microRNA、各种修饰差异等。我们需要对这些大量的信息进行筛查，对于样本我们可以进行芯片、测序、质谱等的检测，目的都是一个，缩小研究目标，同时这也依赖高质量、信息追踪完整的大量临床样本。

C. 当通过以上手段缩小的目标进一步进行临床相关性和统计学分析后可进一步缩小研究范围。

D. 此时的几十个变化的候选，可以通过高通量，多参数检测方式一网打尽。

Acumen eX3在小型siRNA文库用于转化医学标志物和药靶发现中的优势

A. 降低细胞水平的高通量检测验证的经费和时间门槛

a) 实验可迷你至24~1536孔SBS制式微孔板中进行，极大地降低siRNA以及其他相关检测试剂的使用；

b) 检测时间在8~20分钟之内，大大缩减了高通量细胞水平检测的时间成本。

c) 大大减少细胞的使用量，通常一个反应孔仅需5000个细胞，使得利用病人原代细胞进行检测和验证成为可行；

d) 采用普通细胞生物学实验所用的商品化试剂和耗材，由于检测体系的减小，在实验成本上有很大的缩减；

B. 可检测多种生物学表型和信号通路的变化

Acumen eX3是市面上最高通量的高内涵，其几十种被国际知名研究机构和跨国药企广泛认可的生物学实验方法可被用于基因消减后与细胞表型以及信号通路的关联检测，快速地寻找基因发挥作用的路径和方式，验证芯片与测序中筛查得到的与疾病相关的多个候选标志物和靶点。

C. 提高结果的可靠性和平台的使用效率

a) 独有的全孔扫描特性，即便迷你化至384微孔中，也能得到上千个细胞的分析数据，最大程度地保证实验结果的可靠性，避免反复实验造成的资源浪费；

b) 全孔检测保证不遗漏小概率事件和避免取样偏差，将以往基础研究获取10%数据以偏概全的方式改变为获取100%数据的客观检测方式；

c) 根据不同实验类型对检测参数和分析参数进行模板式储存和调用，使得仪器的使用如酶标仪般简单和快速，特别适合平台与中心实验室对实验种类多，使用频率高，容易管理与维护的要求。