MSD與Bio-Plex(Luminex)無法直接比對的原因及跨平臺數(shù)據(jù)整合策略

往期文章：dpMFI 校正——橫掃 Luminex 批次、板次與非特異偏差中，我們借助斯坦福大學開發(fā)的dpMFI校正器，如同技藝精湛的裁縫，成功“熨平”了Luminex平臺的批次偏差。然而，當研究從“單中心實驗”擴展到“多中心協(xié)作”，且試圖將Luminex數(shù)據(jù)與合作方的MSD歷史結果對比時，一個更深層次的挑戰(zhàn)出現(xiàn)：兩種技術“國度”的數(shù)據(jù)，如何實現(xiàn)可信“對話”？

這并非假設。2010年Fu等人在《Clinical Chemistry》系統(tǒng)比較了MSD與Bio-Plex（Luminex）等主流平臺，發(fā)現(xiàn)同一樣本中IL-6的測量濃度在不同平臺間存在顯著差異，直接比對猶如“雞同鴨講”（見圖）。

（2）標準品的“方言”
不同廠家使用自制重組蛋白標準品，純度、活性、糖基化修飾存在差異，猶如不同地方的方言。即使標注相同單位，標準曲線的含義也因平臺而異，導致測得濃度無法跨平臺直接比較。

（3）基質(zhì)的“干擾”
血清、血漿中的脂質(zhì)、蛋白質(zhì)等成分對不同技術的影響不一致。一個平臺能耐受的基質(zhì)干擾，另一個平臺可能放大，導致信號抑制或增強，進一步加劇差異。

真正實現(xiàn)“書同文”的關鍵，是使用統(tǒng)一的國際標準品。世界衛(wèi)生組織（WHO）發(fā)布的國際標準品（以國際單位 IU 表示）可以替代廠家標準品，重新繪制標準曲線，實現(xiàn)信號向統(tǒng)一單位 IU/mL 的換算。這不僅保證了各平臺數(shù)據(jù)的可比性，也為臨床診斷和監(jiān)管提供了科學依據(jù)。

（1）Z-Score標準化
將數(shù)據(jù)轉為距離均值的標準差數(shù)值，去除量綱，適合做聚類和表達模式分析，但失去絕對濃度信息。

（2）分位數(shù)標準化（Quantile Normalization）
強制不同數(shù)據(jù)集擁有相同分布，適合多中心數(shù)據(jù)合并，減少批次效應，但可能掩蓋真實的生物學差異。

（3）橋接樣本校正
選取20–30份代表性樣本，在兩平臺同時檢測，建立線性回歸模型（如 Y_MSD = a × X_Luminex + b）進行校正，方法靈活、針對性強，效果顯著。

統(tǒng)計校正適合群體研究和趨勢分析，但不能替代基于國際標準的絕對定量。

4、總結與展望

期待試劑廠商能在出廠時完成國際標準比對，從源頭解決“書同文”難題，助力多因子檢測數(shù)據(jù)在精準醫(yī)學領域自由流通。

1. Bolstad, B. M., Irizarry, R. A., Åstrand, M., & Speed, T. P. (2003). Normalization methods for high density array data. Bioinformatics, 19(2), 185–193.
2. Fu, Q., Lindgren, C., van Hage, M., & Ekerfelt, C. (2010). Comparison of multiplex immunoassay platforms for cytokine detection. Clinical Chemistry, 56(3), 512–520.
3. Kristiansen, P. A., Page, M., Bernasconi, V., Mattiuzzo, G., Dull, P., Makar, K., ... & Kaur, R. (2021). The importance of using WHO International Standards to harmonise SARS-CoV-2 serological assays. The Lancet Infectious Diseases, 21(7), e267–e268.
4. Lee, D., Kwon, S., Kim, S., & Lee, J. (2012). Quantile normalization in metabolomics data. Journal of Chromatography B, 881-882, 58-63.
5. S. Food and Drug Administration. (2018). Bioanalytical Method Validation: Guidance for Industry.https://www.fda.gov/files/drugs/published/Bioanalytical-Method-Validation-Guidance-for-Industry.pdf
6. World Health Organization. (2021). Guidelines on the evaluation of similar biotherapeutic products (SBPs).https://cdn.who.int/media/docs/default-source/biologicals/ecbs/who-sbps_22-april-2021.pdf

樂備實是國內(nèi)專注于提供高質(zhì)量蛋白檢測以及組學分析服務的實驗服務專家，自2018年成立以來，樂備實不斷尋求突破，公司的服務技術平臺已擴展到單細胞測序、空間多組學、流式檢測、超敏電化學發(fā)光、Luminex多因子檢測、抗體芯片、PCR Array、ELISA、Elispot、PLA蛋白互作、多色免疫組化、DSP空間多組學等30多個，建立起了一套涵蓋基因、蛋白、細胞以及組織水平實驗的完整檢測體系。