吉赛优选丨SomaScan ——体液蛋白组的“淘金利器”

体液做蛋白组没有想要的蛋白？

分析方法你用对了吗？

体液可以调节机体各个部位机能，同时也受多个部位状态影响。全面了解生理和病理状态下的体液蛋白组，可以促进分子标记和药物靶点的发现。体液是一条流动的“金沙河”，含有许多高研究价值的物质，但需要“淘金利器”。

体液蛋白组的动态范围极大，蛋白含量分布不均匀，含大量混淆视野的“泥沙”。在代表性体液——血浆中，有22种丰度达mg/mL的蛋白，占血浆总蛋白的99%，其中90%为白蛋白、免疫球蛋白和纤维蛋白原。血浆中还存在成千上万种有研究价值，但丰度极低（低至pg/mL）的蛋白质，如信号分子、炎症因子等。

蛋白组研究常用的质谱技术，容易受高丰度蛋白引起的压倒性“掩蔽”效应影响，导致仅表征丰度较高的蛋白，而忽略了大量丰度较低，但极具研究价值的蛋白。

开创性蛋白组研究技术：SomaScan

吉赛生物引入“淘金利器”——SomaLogic公司开发的SomaScan技术平台。吉赛生物拥有的SomaScan 7K/11K两大技术，通过一次上机可分别检测约7,000和11,000种蛋白，实现对体液蛋白质组，特别是低丰度蛋白质的全面和深入分析，加速生物标志物的发现和研究。

SomaScan技术原理

SomaScan是通过化学合成并修饰得到DNA适配体（Aptamer），筛选出针对目标蛋白特异性识别的适配体，将适配体进行标记得到SOAmer试剂。利用SOAmer特异性捕获目标蛋白质，然后对结合了蛋白质的DNA适配体进行DNA芯片或NGS检测，通过系统分析即可定性和定量分析样品的蛋白组。

SomaScan检测流程[1]：

A：固化：SOMAmer的生物素结合链酶亲和素珠；

B：捕获：加入样品，SOMAmer结合蛋白，形成蛋白-SOMAmer复合物；

C：洗涤：洗涤去除未结合蛋白，结合的蛋白被生物素化；

D：释放：紫外光切割SOMAmer与生物素的连接区，SOMAmer-蛋白复合物释放到溶液中；

E：保护：光切割过程中，竞争性聚阴离子减弱非特异性蛋白再结合；

F：再固化：SOMAmer-蛋白通过蛋白上的生物素被捕获到链酶亲和素珠上；

G：提取：SOMAmer从蛋白复合物中解离；

H：检测：DNA芯片检测SOMAmer。

优势一：高覆盖度

SomaScan 11K最高可以在50μL血浆（建议用130μL）中，同时靶向检测11,000多种蛋白，即人类编码基因一半的蛋白量，其中包括10,000种人类特有的蛋白质，在血液中实际检出率90%。

SomaScan的总蛋白质检测量是其它平台的两倍以上[2]

此外，SomaScan可检测所有主要生物通路中的蛋白质，全面挖掘有研究价值的蛋白，结合广泛性和靶向性，可确保蛋白质组学研究的深度和覆盖度。

SomaScan平台在主要通路覆盖的基因占比[2]

优势二：高精准度

SomaScan采用独特修饰的特异性识别蛋白的单链DNA适配体技术，亲和力和特异性媲美抗体法，为FDA采用的唯一蛋白组鉴定方法。SomaScan检测精准度有赖于：

①利用动力学，使非特异性相互作用解离得更快，与相似蛋白质交叉反应极小；

②疏水性官能团修饰DNA，实现了更严谨的形状，可识别几乎相同的蛋白质；

③选择与目标蛋白结合严密的适配体，确保可经历严格的洗涤过程；

④利用竞争性聚阴离子，防止瞬态非特异性结合；

⑤避免了预设panel先入为主的偏见，更有利于发现新的生物标志物，提供对样品蛋白组新的见解。

结合PDGF-BB的SOMAmer试剂的x射线晶体结构，紫色为碱基的修饰，蓝绿色为DNA适配体主干和未修饰的碱基[2]

优势三：高稳定性

SomaScan由于不依赖可变性高的多克隆抗体，其变异系数远低于行业标准（~5%CV），具有超高定量稳定性，避免了批次效应影响，可很好地应用于万人级别的队列研究中，以揭示极小的疾病状态和治疗效果变化，因而可应用于从靶点发现到药物开发整个管线的生物标志物检测。

优势四：灵敏度高

人血清/血浆中蛋白质的浓度上存在数量级的差异，大多数蛋白质组平台测量的蛋白质数量很少，动态范围较窄。SomaScan测量可采用连续稀释的方法，无需其它样品预处理，即可检测人血浆或血清中10-log动态范围内的蛋白（如从高峰度的白蛋白到低丰度的白细胞介素或干扰素），有利于发现罕见的蛋白质。

优势五：高灵活性

SomaScan平台可应用于多个物种（人、小鼠、大鼠、非人灵长类、猫、狗、猪等）和各种样品类型（血清、血浆、脑脊液、细胞裂解物、细胞匀浆等），不仅节省了时间和资源，而且便于无缝衔接动物模型和临床研究，以满足超大队列、临检、药检、科研等需求。

总之......

SomaScan可以高覆盖度、高灵敏度、高精准度、高稳定性、高灵活性地分析蛋白组，因而能无缝应用到科研生物标志物发现，药物研发药效分析，临床疾病进展或预后评估。

吉赛生物配备SmaScan技术平台，以及经验丰富的技术及分析人员，随时stand by，为广大科研人员从样本蛋白组中“淘”出高研究价值的蛋白。现在下单，还能赶上为国自然标书锦上添花哦~

案例分享

案例一：SomaScan筛选心力衰竭相关蛋白，建立风险评分模型

研究利用SomaScan技术平台分析了社区基础队列1,351名心力衰竭患者的7,289种血浆蛋白，筛选出38种标志性蛋白，建立蛋白质风险评分模型，用于心力衰竭患者的死亡风险评估，为未来的药物开发和治疗策略提供了重要的生物学信息。

蛋白质风险评分中39个SOMAmer（38种独特蛋白质）的Beta系数。[3]

案例二：SomaScan揭示慢性肾脏病心力衰竭的治疗靶点

研究利用SomaScan技术平台分析了2906名来自慢性肾功能不全（CRIC）者队列的4638种血浆蛋白，发现超过200种蛋白质与心力衰竭的发生显著相关，结合孟德尔随机化的算法，确定了6种可能直接影响心力衰竭发生的蛋白质，其中4种蛋白质是潜在的慢性肾脏病心力衰竭的治疗靶点。

慢性肾功能不全患者中心衰相关的4638种蛋白火山图。[4]

案例三：SomaScan联合多组学深挖急性肾小管损伤生物标志物

研究利用SomaScan技术平台分析了434名肾脏疾病患者血浆样本，发现156种独特的血浆蛋白与急性肾小管损伤（ATI）显著相关；还结合区域转录组和蛋白质组、单细胞转录组测序（scRNA-seq）和通路分析，发现SPP1、MRC-1和TNC基因，以及相关的免疫调节和细胞器应激反应通路在ATI中具有重要作用。研究为未来针对ATI的药物开发和临床治疗提供了潜在的靶点。

肾活检标本中与ATI严重程度相关的循环血浆蛋白。[5]

参考资料

[1]Kraemer S,et al.Crossing the Halfway Point:Aptamer-Based,Highly Multiplexed Assay for the Assessment of the Proteome.J Proteome Res.2024,23(11):4771-4788.

[2]https://somalogic.com/somascan-platform/

[3]Kuku KO,et al.Development and Validation of a Protein Risk Score for Mortality in Heart Failure:A Community Cohort Study.Ann Intern Med.2024,177(1):39-49.

[4]Dubin RF,et al.Incident heart failure in chronic kidney disease:proteomics informs biology and risk stratification.Eur Heart J.2024,45(30):2752-2767.

[5]Schmidt IM,et al.Plasma proteomics of acute tubular injury.Nat Commun.2024,15(1):7368.