十大科技事件之一为何被质疑？

“2002年公众关注的中国十大科技事件”第四名花落一种临床用多肿瘤标志物蛋白芯片检测系统（简称C12），这在当时是国际上首创性的研究成果，也填补了国内多种癌症早期诊断方法的一个空白。然而在2007年1月17日刊登在A14版的名为“滴血验癌 吓你餐死”（广州话，即为吓死人的意思）的文章却提到这种蛋白芯片产品“检验癌症标记物的阳性率超过三成”，生物通记者就此疑问展开了调查，发现据称在当年SFDA审批了C12等同类的几个产品后，经专家组讨论认为，临床用蛋白芯片在技术原理，质控工艺等方面存在一定的问题，自此进行了调整，不再审批通过蛋白芯片临床应用产品。这背后到底隐藏了什么秘密呢？临床用蛋白芯片到底存在什么技术弱点呢？国际上是否有同类产品通过审批呢？敬请关注生物通专题报道。

　　

揭开十大科技事件之一被质疑背后的秘密

           ——临床用蛋白芯片技术奥秘启示

生物通编者按：“2002年公众关注的中国十大科技事件”第四名花落一种临床用多肿瘤标志物蛋白芯片检测系统（简称C12），这在当时是国际上首创性的研究成果，也填补了国内多种癌症早期诊断方法的一个空白。然而在2007年1月17日刊登在A14版的名为“滴血验癌 吓你餐死”（广州话，即为吓死人的意思）的文章却提到这种蛋白芯片产品“检验癌症标记物的阳性率超过三成”，生物通记者就此疑问展开了调查，发现据称在当年SFDA审批了C12等同类的几个产品后，经专家组讨论认为，临床用蛋白芯片在技术原理，质控工艺等方面存在一定的问题，自此进行了调整，没有审批通过蛋白芯片临床应用产品。这背后到底隐藏了什么秘密呢？临床用蛋白芯片到底存在什么技术弱点呢？国际上是否有同类产品通过审批呢？敬请关注生物通专题报道。

C12快照（来自公司产品介绍）： 产品名：多肿瘤标志物蛋白芯片检测系统（Protein Chip System for Multi-Tumor Marker Detection）——已获得国家医药监督管理局颁布的生物制品一类新药证书及试生产批文 检测癌症种类：原发性肝癌、肺癌、前列腺癌、胰腺癌、胃癌、食道癌、卵巢癌、子宫内膜癌、结／直肠癌、乳腺癌 肿瘤标志物：AFP NSE PSA free-PSA CEA CA125 CA242 CA15-3 CA19-9 β-HCG Ferritin HGH 共12种 检测原理：酶联免疫吸附剂测定（Enzyme Linked ImmunoSorbent Assay），简称ELISA

生物芯片技术是20世纪90年代中期在生命科学领域中迅速发展起来的一项高新技术，可以分为基因芯片、蛋白芯片和芯片实验室等几种。其中蛋白芯片就是将大量蛋白质分子按预先设置的排列固定于一种载体表面行成微阵列，根据蛋白质分子间特异性结合的原理，构建微流体生物化学分析系统，以实现对生物分子的准确、快速、大信息量的检测。

1998年6月29日，美国正式宣布启动生物芯片计划，世界各国也加大了这一领域的投入力度，全世界有数十家生物技术公司致力于开发生物芯片技术和产品，其中20余家涉及蛋白芯片，我国从九十年代末期也开始攻关，据不完全统计，全国有70余家科研机构、高校、企业都做出了不同程度的投入。目前通过审批的有
幽门螺旋杆菌抗体蛋白芯片检测系统 ( 国药试字S20020003 )、
解脲脲原体,人乳头瘤病毒,沙眼衣原体抗体蛋白芯片 检测系统 ( 国药试字S20020002 )、
多肿瘤标志物蛋白芯片检测系统 ( 国药准字S20050026 )、
丙型肝炎病毒分片段抗体检测试剂盒(蛋白芯片) ( 国药准字S20050055 )、
结核分枝杆菌IgG抗体检测试剂盒(蛋白芯片) ( 国药准字S20050089 ) ，

然而在2004年前后，在几家公司申请了蛋白芯片产品之后，经几次专家组讨论，认为蛋白芯片从技术，生产，质控工艺等方面存在一定的问题，而且目前国内也没有和国际并轨的标准，因此SFDA内部进行了调整，不再审批通过蛋白芯片临床应用产品（需SFDA进一步确认）。应该说SFDA作为国家主管药品监管的直属机构起到了其关键作用，但同时在广州出现了的一些对于蛋白芯片的质疑也不得不提醒我们，我们是否还需要进一步完善监控流程呢?

在这一方面，可喜的是我们已经见到国家药监局1月份表示2007年将对国内所有的药品开始再注册，没能通过再注册的药品将退出市场，同时昨日在温总理主持召开的国务院常务会议上也提出要加强和改进药品监督管理，这些都表示我们食品药品监督系统已开始考虑重新调整相关的政策措施。

那么另外一个问题：“到底蛋白芯片到底存在什么技术弱点呢？”也许更加吸引我们这些从事生物专业的人，就此生物通也采访了一些资深的蛋白芯片专家。

在国家目前已审批通过的蛋白芯片产品中，技术原理都是ELISA，也就是酶联免疫吸附剂测定（Enzyme Linked ImmunoSorbent Assay），接触过蛋白下游研究的读者对这一技术肯定不陌生，这一早在1971年就建立起来的固相酶免疫测定方法，就是将抗体或抗原吸附于固相载体上，加入样品和酶结合物反应后，再利用酶催化其底物呈色的反应来检测抗原或抗体。

但是就拿C12为例，12种不同的肿瘤标记物，各自的反应条件并不一致（反应温度，Buffer等），这样为了能使得12种标记物同时作用，就要采用一种趋同的反应条件，因此就很有可能导致临床上每个体系不能达到最佳的反应条件，也因此无法达到最佳的灵敏度条件。也正是这个原因，在一个反应体系里无法有效去除非特异性干扰，从而导致灵敏度低，准确性低，出现假阳性。

目前国外的此类技术平台临床用产品也没有得到审批，就比如最开始作蛋白芯片的英国Randox公司，采用的也是同类技术，至今也并没有获得过蛋白芯片临床应用产品的批准。美国FDA审批通过过5，6家蛋白芯片临床应用产品，但是采用的技术则是液相平台技术。比如Luminex公司的液态芯片系统，这种芯片系统又称悬浮阵列、流式荧光技术，可以有机地整和了编码微球（color-codedbeads）、激光技术、应用流体学、最新的高速数字信号处理器和计算机运算法则，可广泛应用于免疫分析、核酸研究、酶学分析、受体和配体识别分析等研究，也是是目前唯一得到权威机构和医学界共同认可用于临床诊断的生物芯片平台（具体技术背景见附录）。

当然也不能说以ELISA技术平台为根据的蛋白芯片没有产业化价值，因为在像是药筛等需要高通量，但是精确性不用太高的技术方面，这种蛋白芯片平台还是很值得开发利用的。

而就蛋白芯片临床用产品类型而言，可以说又让国内的相关实验室站在了同一起跑线上，未来谁能突破性的再次书写蛋白芯片的辉煌，让我们拭目以待！
（生物通：张迪）

附：
液态芯片技术解析

液态芯片是一种全新概念的生物芯片。该技术的核心是把微小的聚苯乙烯小球（5.6um）用荧光染色的方法进行编码（微球的颜色是通过两种荧光染料染色得到的，调节两种荧光染料的比例可以获得100种不同颜色的微球），然后将每种颜色的微球（或称为荧光编码微球）共价交联上针对特定检测物的探针、抗原或抗体。应用时，先把针对不同检测物的编码微球混合，再加入微量待检样本，在悬液中靶分子与微球表面交联的分子进行特异性地结合，在一个反应孔内可以同时完成多达100种不同的生物学反应。最后用Luminex™100进行分析，仪器通过两束激光分别识别编码微球和检测微球上报告分子的荧光强度。因为分子杂交或免疫反应是在悬浮溶液中进行，检测速度极快，而且可以在一个微量液态反应体系中同时检测多达100个指标。




权威认证：

1997年，《临床化学》杂志刊登专文介绍多功能流式点阵仪及其技术，并将其誉为“真正的临床应用型生物芯片”。随后，运用多功能流式点阵仪及其技术进行临床诊断和基础研究成为生命科学研究领域的一大热点，相关的研究论文频频刊登在《临床化学》、《临床与诊断免疫学》、《临床微生物》、《基因组研究》、《蛋白质组研究》、《癌症》等国际权威学术杂志上。2001年7月27日，INOVA公司的ENA系列流式点阵试剂率先通过美国FDA的严格认证，标志着多功能流式点阵仪及其技术得到了美国官方的高度认可，并由此成为首个，也是目前唯一得到美国FDA许可用于临床诊断的多指标并行检测技术。2005年6月9日，基于xMAP技术的学术论文刊登在当日出版的《自然》杂志上，这是学术界认可一项技术所能给予的最高荣誉。2005 年11 月，为了表彰其对临床诊断技术进步做出的革命性贡献，全球科技产业和行业研究的权威机构――Frost & Sullivan――授予xMAP技术“2005年度国际临床诊断技术革新大奖”，标志着xMAP技术在国际临床诊断技术领域的领军地位得到了最具权威的认可。