從“一滴血”

到“萬(wàn)種信號(hào)”

抗體組學(xué)如何解鎖免疫密碼？

在上一篇推送中，我們揭示了“免疫力數(shù)字解碼”的國(guó)家戰(zhàn)略機(jī)遇，并指出抗體組學(xué)是破局的關(guān)鍵。許多老師可能會(huì)問(wèn)：這項(xiàng)技術(shù)究竟如何實(shí)現(xiàn)從“一滴血”到“萬(wàn)種信號(hào)”的跨越？它相比傳統(tǒng)技術(shù)有何顛覆性優(yōu)勢(shì)？產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)又該如何分析？

前情回顧：《》

如果您的研究方向包括：

如果您正致力于以下方向，并希望快速了解這項(xiàng)前沿技術(shù)如何為您所用：

• 自身免疫病（如紅斑狼瘡、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等）的精準(zhǔn)分型與活動(dòng)度監(jiān)測(cè)

• 神經(jīng)系統(tǒng)疾病（如自身免疫性腦炎等）的新型標(biāo)志物發(fā)現(xiàn)

• 腫瘤（如肝癌、肺癌、胰腺癌等）的早期診斷、免疫治療療效預(yù)測(cè)

• 其他重大慢性病的免疫機(jī)制探索

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本期，我們將帶您深入技術(shù)核心，一覽抗體組學(xué)的強(qiáng)大魅力。

Part 01

核心技術(shù)：噬菌體展示免疫沉淀測(cè)序（PhIP-Seq）開啟“免疫漁場(chǎng)”革命，從“單鉤垂釣”到“萬(wàn)鉤齊發(fā)”

要理解抗體組學(xué)技術(shù)的顛覆性，我們不妨用一個(gè)“釣魚”的比喻。

在免疫檢測(cè)的“漁場(chǎng)”里，血清中的抗體是我們想釣的“魚”，而抗原就是引魚上鉤的“魚餌”。

傳統(tǒng)技術(shù)（如ELISA）好比“單鉤垂釣”：研究人員需要預(yù)先知道水里大概有什么魚，然后精心準(zhǔn)備一兩種特定的魚餌（已知抗原），放下魚竿，期待能釣上目標(biāo)魚（特定抗體）。這種方法目的明確，但效率極低，一次只能嘗試釣一種魚，而且完全無(wú)法發(fā)現(xiàn)未知的新魚種。

而抗體組學(xué)PhIP-Seq技術(shù)，則如同裝備了一張“萬(wàn)鉤巨網(wǎng)”：我們的噬菌體展示肽庫(kù)，就是一張布滿了數(shù)十萬(wàn)種不同魚餌（抗原肽段） 的巨型漁網(wǎng)。只需將患者的血清樣本（整個(gè)“漁場(chǎng)的水”）與這張網(wǎng)進(jìn)行一次孵育，血清中成千上萬(wàn)種抗體“魚群”就會(huì)被它們各自偏愛的魚餌自動(dòng)吸引、上鉤。

圖注：噬菌體展示免疫沉淀測(cè)序（PhIP-Seq）實(shí)驗(yàn)流程

接下來(lái)：

收網(wǎng)捕撈：通過(guò)磁珠精準(zhǔn)地將整張“漁網(wǎng)”（結(jié)合了抗體的噬菌體）富集起來(lái)。

清點(diǎn)戰(zhàn)利品：通過(guò)高通量測(cè)序技術(shù)，識(shí)別每一個(gè)魚鉤上釣到的是哪種“魚餌”，從而一次性地、全景式地清點(diǎn)出血清中所有能識(shí)別特定抗原的抗體“魚群”。

這種從“單鉤垂釣”到“萬(wàn)鉤齊發(fā)”的模式革命，使得研究人員不再需要盲目猜測(cè)，而是能夠直接對(duì)免疫系統(tǒng)的浩瀚海洋進(jìn)行一次徹底的“普查”，從而高效發(fā)現(xiàn)那些隱藏的、稀有的卻至關(guān)重要的疾病信號(hào)“魚”。

Part 02

為何PhIP-Seq是破局利器？對(duì)比傳統(tǒng)技術(shù)的壓倒性優(yōu)勢(shì)

與傳統(tǒng)抗體檢測(cè)方法比，抗體組學(xué)通量高、重復(fù)性好、無(wú)需預(yù)先假設(shè)即可實(shí)現(xiàn)無(wú)偏性探索。

圖注：PhIP與傳統(tǒng)技術(shù)的比對(duì)

技術(shù)維度

傳統(tǒng)技術(shù)

（如ELISA）

抗體組學(xué)

（PhIP-Seq）

通量與發(fā)現(xiàn)能力

低通量，“假設(shè)驅(qū)動(dòng)”：一次只能檢測(cè)幾個(gè)到幾十個(gè)已知目標(biāo)，無(wú)法發(fā)現(xiàn)新靶點(diǎn)。

高通量，“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”：一次掃描數(shù)十萬(wàn)抗原指標(biāo)，擅長(zhǎng)發(fā)現(xiàn)全新的、未知的生物標(biāo)志物。

前置知識(shí)依賴

依賴已知抗原：必須預(yù)先知道要檢測(cè)什么，才能去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。

無(wú)需預(yù)設(shè)靶標(biāo)：“抗原鑰匙庫(kù)”全覆蓋，無(wú)需預(yù)先假設(shè)，直接進(jìn)行無(wú)偏性探索。

信息豐富度

信息有限：通常只給出一個(gè)濃度數(shù)值。

信息維度豐富：可獲得抗體反應(yīng)的特異性、強(qiáng)度、廣度等多維數(shù)據(jù)，便于深度挖掘。

效率與標(biāo)準(zhǔn)化

步驟繁瑣：手工操作多，通量低，批次效應(yīng)明顯。

自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化：96孔板操作，流程穩(wěn)定，數(shù)據(jù)質(zhì)量高，重復(fù)性好。

與只能獲得抗體序列而不知其功能的BCR-Seq相比，PhIP-Seq直接揭示了抗體與抗原的相互作用，功能指向性明確。

Part 03

從海量數(shù)據(jù)到生物學(xué)洞見：多維整合挖掘免疫信息金礦

抗體組學(xué)產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，本身就是一個(gè)信息金礦。而它的價(jià)值在與其他組學(xué)數(shù)據(jù)整合時(shí)，會(huì)得到指數(shù)級(jí)的放大。我們的分析不局限于單一維度，而是致力于提供一幅立體的免疫-疾病相互作用圖譜。

1.多維數(shù)據(jù)整合，揭示系統(tǒng)級(jí)規(guī)律

抗體組學(xué)數(shù)據(jù)并非孤立的終點(diǎn)。它可以與基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組、微生物組等多組學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析。這種整合能夠：

相互驗(yàn)證，鎖定關(guān)鍵靶點(diǎn)：例如，當(dāng)在腫瘤組織中發(fā)現(xiàn)某個(gè)基因異常高表達(dá)，同時(shí)在血清中檢測(cè)到針對(duì)該基因蛋白產(chǎn)物的強(qiáng)自身抗體反應(yīng)時(shí)，該靶點(diǎn)作為診斷或治療標(biāo)志物的可靠性將大大增強(qiáng)。

闡明機(jī)制，連接“相關(guān)”與“因果”：通過(guò)關(guān)聯(lián)分析，可以揭示特定的抗體反應(yīng)模式背后潛在的遺傳基礎(chǔ)、轉(zhuǎn)錄調(diào)控或微生物群落變化，從“是什么”進(jìn)一步深入到“為什么”。

2.嚴(yán)謹(jǐn)?shù)纳镄畔W(xué)分析流程

我們通過(guò)一套嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治隽鞒?，將原始?shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可靠的生物學(xué)洞見：

精準(zhǔn)篩選差異信號(hào)：首先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格質(zhì)控與標(biāo)準(zhǔn)化，然后運(yùn)用統(tǒng)計(jì)模型，在疾病組與對(duì)照組間進(jìn)行比對(duì)，精準(zhǔn)識(shí)別出那些顯著富集或缺失的抗體反應(yīng)信號(hào)。這步是發(fā)現(xiàn)候選標(biāo)志物的基礎(chǔ)。

構(gòu)建高精度診斷模型：單個(gè)標(biāo)志物的判別能力往往有限。我們采用機(jī)器學(xué)習(xí)算法，將多個(gè)有協(xié)同效應(yīng)的抗體信號(hào)組合成診斷模型（Panel），并在獨(dú)立的樣本隊(duì)列中進(jìn)行驗(yàn)證，以評(píng)估其區(qū)分疾病與健康、或預(yù)測(cè)治療反應(yīng)的效能（如AUC值）。例如，中山醫(yī)院團(tuán)隊(duì)正是通篩選出了7個(gè)自身抗體組合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)肝癌的精準(zhǔn)早期診斷。

深度功能與機(jī)制挖掘：對(duì)篩選出的關(guān)鍵抗原進(jìn)行通路富集分析，可以揭示它們參與的生物學(xué)過(guò)程（如凋亡、炎癥信號(hào)通路），從而將抗體信號(hào)與疾病機(jī)制聯(lián)系起來(lái)。此外，時(shí)序分析可以動(dòng)態(tài)追蹤治療過(guò)程中抗體譜的演變，為療效評(píng)估和耐藥機(jī)制研究提供線索。

通過(guò)以上步驟，抗體組學(xué)不再僅僅是提供一份“抗體清單”，而是成為連接免疫反應(yīng)與疾病狀態(tài)的橋梁，為生物標(biāo)志物發(fā)現(xiàn)和機(jī)制研究提供強(qiáng)大動(dòng)力。

Part 04

搶占科研制高點(diǎn)的技術(shù)引擎：立即預(yù)約抗體組學(xué)檢測(cè)

抗體組學(xué)PhIP-Seq技術(shù)，以其無(wú)偏性、高通量、高信息量的特點(diǎn)，正成為發(fā)現(xiàn)疾病早期診斷、療效預(yù)測(cè)新型生物標(biāo)志物的“超級(jí)引擎”。

當(dāng)您的科研思路與這一強(qiáng)大技術(shù)平臺(tái)相結(jié)合，意味著您已經(jīng)站在了免疫力解碼研究的前沿。

讓我們用先進(jìn)的技術(shù)，為您的創(chuàng)新科研賦能！