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#文献分享# 新适配体发表时,建议提供哪些参数?这里有个最低标准

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推荐语

适配体领域发展了三十多年,的确依然还面临很多挑战,特别是关于实验重复性的问题。其实关于自然科学领域实验重复性问题的讨论,不是只有适配体领域存在,其它领域也一样,这里只分析适配体领域面临的问题。小编虽然是出自专业的适配体筛选团队,甚至靠此养家糊口,但本着客观、中立、实事求是的精神,还是要开展一下讨论。

适配体的可重复性问题目前是客观存在的。主要的原因有很多,小编认为还是因为我们对适配体的认识不足所致。适配体的结构解析非常困难,也缺乏便宜、简便、灵敏的结构变化监测手段,导致生物大分子“结构决定功能”这个原理很难在适配体上及时验证。另外,众多因素会影响适配体性能的发挥,譬如缓冲液组成、变复性程序、适配体合成时的纯度和纯化方法,使用时的环境等等。这些与适配体结构的柔性有关,由于结构生物学在解析核酸结构上依然存在瓶颈,所以,我们对适配体结构与功能关系的认识进步比较缓慢。因此,彻底掌控适配体还需要很多科学家的努力。在此背景下,我们共同制定一套“发表标准”,统一一下发表“口径”就显得尤为重要。这是小编今天着力向大家推荐这篇文章的原因。

这篇文章较全面的考虑了影响适配体性能的因素,建议发表时,澄清相关信息,这样有利于更好的普及适配体技术,让更多的实验能更好地重现。所以,这个标准的发表意义深远。遗憾的是,这篇2022年发表在《aptamers》上的文章极少有人知道。主要原因是,这个杂志没有被web of science、pubmed、scopus等平台收录,因此,直接检索很难发现这篇文章。这个期刊是开放获取期刊,可以免费获取全文:http://japtamers.co.uk/wp-content/uploads/2022/05/McKeague.pdf(或点击文末阅读原文跳转)

这篇文章的意义:除了倡导建立标准外,这里提出的参数也是我们筛选时需要考虑的因素。


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前言

自 1990 年适配体领域开创性论文发表至今,已历经三十载发展。期间,适配体在众多学科领域展现出广泛应用潜力,其针对的靶标范畴从金属离子、小分子化合物,至蛋白质、多肽乃至完整生物体无所不包。与此同时,SELEX 技术及其变体不断推陈出新,适配体特异性与亲和性测量技术亦取得显著进展。然而,科研实践中适配体研究成果重现性欠佳问题凸显,追根溯源,关键在于缺乏标准化实验方案及完备发表规范。为扭转此困境,国际适配体协会旗下的适配体联盟精心制定MAPS指南,为适配体从筛选、鉴定到应用各关键环节的信息报道提供清晰指引,力求提升研究质量与重现性,推动适配体技术蓬勃发展。

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适配体筛选的特点

关键参数众多

涵盖核酸库类型、随机区长度、引物结合位点及序列、折叠条件、金属离子浓度、缓冲液与 pH、靶标固定策略及浓度、温度、竞争剂使用、PCR循环数、聚合酶选择、产物分离条件、孵育时间温度、核酸与靶标摩尔比及分配条件等。cell-SELEX中细胞培养的稳定状态(增殖与形态特征监测)及支原体污染排除更是不可或缺,任何细微变动都可能改变筛选结果。

报告格式建议

构建系统详尽的表格,完整涵盖库信息(随机区、引物、核酸骨架修饰、合成量化及预处理细节)、缓冲体系(成分、pH、储存、特殊成分添加及相关原理)、靶标固定(方式、验证、浓度及技术考量)、分离条件(方法、缓冲液、孵育参数及优化依据)、负筛选(类型、时机及实验目的)、每轮库处理(单链生成、定量纯化技术流程)及 PCR 条件(酶、缓冲、引物、循环参数、样本处理分析及质量控制),以标准化格式精准传达筛选条件核心要点。

表 1. 用于报告所有相关选择条件的示例表。

表 2. 新 SELEX 实验每一轮的筛选条件

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序列信息

测序与序列确定

传统克隆测序需广泛采集序列样本,深度挖掘富集基序线索,审慎抉择用于克隆测序的最终轮次,并清晰阐释停止筛选依据。适时展示各轮次结合测定数据,为筛选轮次决策提供坚实支撑,增强研究逻辑连贯性与可信度。NGS 技术凭借强大通量优势,可从筛选轮次中获取海量序列数据。在此背景下,需精细阐明序列筛选策略(平台选型、测序轮次确定、数据处理软件工具集、序列聚类逻辑、二级结构预测算法及参数),并于补充文件附录代表性序列集且严格核验准确性。条件允许时,原始数据应妥善存储于公共资源库或作为补充材料发布,确保数据资源可回溯、可共享,为全球科研协作奠定基础。

验证序列选择

详细说明后续验证序列的筛选准则,综合考量读数占比、多轮富集趋势、结构预测模型(二级或三维结构特征)及序列相似性排除等多元因素,精准锚定目标序列。同时,全方位呈现序列家族比对成果,深度挖掘保守与可变位点信息,为适配体结构-功能关联研究筑牢根基,解锁适配体设计优化新路径。

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适配体序列的验证

前期验证要点

化学合成适配体须经质谱技术严格核验完整性,确保产品质量无虞。纯化方法选择(脱盐、HPLC、PAGE 等)应依据适配体特性与研究目标精准确定,并透明公开,为后续实验奠定纯净样本基础。实验缓冲条件若异于筛选阶段,应详细列示,充分考虑不同靶标特性差异,量身定制专属验证环境。乱序与点突变对照样本设置应严格遵循化学组成与长度一致性原则,适配体修饰特征亦应精准复现于对照序列,为特异性验证筑牢防线。定性定量实验应严格遵循重复原则,明确技术与生物学重复次数,确保结果稳定可靠、可重现。盲法操作应贯穿实验全程(含图像采集分析),规避主观预期干扰,确保数据真实反映实验本质。数据处理流程应详细记录(含结合亲和力与选择性计算方法),提升实验结果可解释性与可重复性。

表 3. SELEX后检测方案的最低要求

小分子适配体

小分子适配体筛选条件独具特性,其与靶标结合模式(多基团接触成笼状)异于蛋白靶标(形状互补主导)。表征环节应模拟筛选与应用场景,优先选用无损小分子靶标检测法(如 ITC、MST、荧光各向异性、FRET 等),规避固定化衍生问题。若采用化学固定法,应深度披露反应条件与基团选择依据,确保方法科学性与可靠性。关注创新型无固定化 SELEX 技术(如 GO-SELEX、Capture-SELEX)及规范,深度剖析pool与底物结合机制(时间、温度、缓冲条件),借严谨实验排除基质干扰,精准验证适配体与小分子靶标真实结合特性。

蛋白适配体

蛋白适配体研究多以重组蛋白为靶标,其生理态模拟至关重要,涵盖折叠构象与翻译后修饰考量。于生理相关条件(pH、温度、离子组成)下深度探测适配体结合特性,确保与实际应用场景契合。针对修饰蛋白,应运用先进技术(如细胞转染、蛋白pull down、Western blot 验证)确证适配体与靶蛋白型精准结合。结合特性测定应综合运用前沿技术(SPR、MST、ELISA、荧光读out 等),严格验证特异性并精准评估生物基质存在时的亲和力,借科学合理的对照样本(含蛋白成分对照与修饰状态对照)全方位勾勒蛋白适配体功能边界,为其临床与科研应用筑牢根基。

细胞适配体

细胞适配体开发需跨多细胞系验证,以亲和力与特异性双重指标评估靶向效率。综合运用多元技术(qPCR、流式细胞术、链霉亲和素-生物素检测法)协同评估,提升评估全面性与精准度。流式细胞术可精准量化适配体细胞结合水平、验证特异性,光学显微镜辅助解析适配体胞内命运轨迹(受体介导内吞或巨胞饮机制),图像采集分析盲法操作确保客观性。结果确认倚重阳性、阴性对照细胞系(含蛋白表达调控与多表达水平细胞系),强化结果可信度。若涉及受体介导内吞,应开展多维度实验(共定位、内吞抑制、细胞表面蛋白去除与适配体消化处理),深度剖析内吞机制细节,借无偏差图像采集(多视野覆盖)确保数据精准反映细胞整体响应,为细胞适配体功能诠释提供坚实证据链。

体外诊断适配体

体外诊断适配体研发初期聚焦模拟样本(含生物标志物的健康志愿者体液)评估,初步探底临床效用潜力。后续研究应拓展至临床样本验证,借充足病例与对照数据、ROC 曲线精析诊断敏感度与特异性,深度评估诊断效能。与现有抗体诊断技术(优选单克隆抗体)对比分析,凸显适配体诊断技术优势与特色,为临床应用转化注入强劲动力。

体内应用适配体

体内应用适配体设计聚焦SELEX优化与修饰策略创新,起始库核酸酶抗性提升可大幅削减后处理成本。筛选条件(生理温度、离子强度、含二价金属离子缓冲液)应紧密贴近生理环境,为体内应用奠基。体外特性经多法权威确证后开启体内评估征程,严守动物伦理 3R 原则精算动物数量、血清稳定性深度洞察、给药剂量依据充分夯实;依循实验设计前沿准则科学设置对照(含序列打乱对照、靶标缺失动物对照),敏锐捕捉适配体体内微观动态,检测法灵敏度全程重点关注,为体内应用适配体性能精准评估提供坚实保障,推动适配体技术从实验室迈向临床应用新征程。

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研究结论与展望

MAPS 指南虽无法穷极适配体研究所有情境,但希望启发学界讨论,引领行业共识迈向新高度。推动适配体筛选、鉴定与应用全程遵循标准化规范的建立,显著提升研究重现性与质量,加速适配体技术临床转化与产业升级进程,为全球科研创新注入不竭动力,引领适配体技术在精准医疗、生物传感等多元领域开创新辉煌。各方应依检查表与建议表严谨处理稿件,推进行业规范化,助力适配体技术的广泛应用。




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Aptamy   10年专注核酸适配体筛选!

提供适配体筛选、亲和力检测等技术服务,合作咨询:

微信号丨aptamerHF

电话丨13965674386

官网丨www.aptamy.com


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2024-12-12 15:46
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