蛋白质组学双雄对决：SomaScan凭什么成为科研顶刊宠儿？

一次检测11000种血浆蛋白，精度高达96.2%，超高深度靶向蛋白组技术正掀起医学研究新浪潮

深夜实验室里，研究员李明凝视着屏幕上的蛋白质图谱：5676名参与者的血液样本，4979种蛋白质同时检测，11个器官的衰老进程一目了然——这是去年发表在《Nature》上的突破性研究，首次通过血浆蛋白组绘制出人体多器官衰老图谱。

支撑这项研究的，正是近年来引爆国际科研圈的SomaScan蛋白质组技术。

与此同时，另一种基于抗体的Olink技术也在各大实验室广泛应用。当这两种技术同时出现在顶级期刊上，一场关于蛋白质检测的“技术对决”悄然上演。

技术之争：SomaScan与Olink的巅峰对决

在蛋白质组学研究领域，基于亲和力的高通量技术已成为大队列研究的首选。其中，SomaScan和Olink作为两大主流平台，各有拥趸，但性能差异显著。

核心原理对比：

SomaScan
：采用化学修饰的核酸适配体（SOMAmer），通过其特定三维结构与靶蛋白结合
Olink
：基于双抗体邻近延伸技术，需要两种抗体同时结合目标蛋白才能产生信号

2024年多项头对头比较研究揭示了二者关键性能差异：

1. 检测广度与灵敏度：
SomaScan 11K可同时检测11，000种蛋白质，而Olink Explore HT仅覆盖约5，400种。更重要的是，在实际样本检测中，Olink有超过50%的蛋白在超过一半样本中低于检测下限，而SomaScan所有蛋白均高于检测限。

2. 数据质量与稳定性：
SomaScan的变异系数（CV）中值仅6.8%，远低于Olink的35.7%。在重复样本检测中，SomaScan相关性中值达0.85，显著优于Olink的0.65。数据完整性方面，SomaScan高达96.2%，而Olink 5K仅为35.9%。

3. 平台特异性验证：
通过顺式蛋白数量性状位点（cis-pQTL）分析发现，Olink平台显示出更高的cis-pQTL关联率（71% vs 43%），但这可能源于其双抗体设计更易受表位效应影响——当遗传变异改变抗体结合表位时，会被误判为蛋白质表达变化。

表：SomaScan与Olink技术核心参数对比

指标	SomaScan 11K	Olink Explore HT
检测通量	11，000种蛋白	约5，400种蛋白
样本需求	55μl血浆	6μl血浆
检测下限	全部蛋白可检出	>50%蛋白在一半样本中未检出
变异系数(CV)	6.8%	35.7%
数据完整性	96.2%	35.9%
单样本成本	$350-700	$50-400

4. 应用灵活性：
SomaScan的超宽动态范围（>8个数量级）使其能同时检测pg/mL水平的细胞因子和mg/mL水平的C-反应蛋白，这在炎症研究中具有独特优势。

为什么SomaScan在国外如此火热？

近60万样本检测、超1000篇文献发表——SomaScan已成为国际顶级研究机构的标配技术。其火爆背后有三大关键驱动因素：

1. 大队列研究的革命性工具
2023年《Nature》发表的器官衰老研究一举分析5676人的血浆样本，涵盖4979种蛋白质，这是传统质谱技术难以企及的规模。研究首次证明：20%的健康人已有一个器官加速衰老，加速心脏衰老使心衰风险增加250%。

2. 精准医学研究的核心引擎
在UK Biobank等大型生物样本库中，SomaScan已完成数十万样本的蛋白质组分析。这些数据与基因组、表型数据整合，为精准医学提供前所未有的资源。2024年一项研究通过分析2074种循环蛋白，一次性筛选出40个癌症风险相关靶点，其中15个是全新发现。

3. 诊断转化的突破性进展
在非酒精性脂肪肝炎（NASH）诊断领域，基于SomaScan开发的SomaSignal检测在966例患者的跨国验证中表现卓越，其诊断晚期纤维化的AUC达0.9，显著优于临床常用指标。该检测已作为实验室自建检测（LDT）进入临床应用。

4. 技术迭代的加速度
2024年，Illumina与Standard BioTools（SomaLogic母公司）联合推出基于NovaSeq X平台的SomaScan检测，通量进一步提升。同时，Standard BioTools引入LSAXT系统验证SOMAmer结合特异性，直击平台特异性痛点。

多面手：SomaScan的五大应用方向

1. 癌症精准诊疗
2024年多项研究证实SomaScan在癌症领域的价值：

早期诊断
：通过54对肝癌样本分析，发现CHI3L1、GDF15等新型标志物组合，性能超越传统指标
治疗靶点
：系统筛选2074种循环蛋白，发现PLAUR是乳腺癌潜在新靶点，CTR1B与胰腺癌风险降低相关
疗效预测
：在转移性结直肠癌研究中，血清PRTN3水平可预测贝伐珠单抗疗效，高表达者无进展生存期显著缩短

2. 代谢与衰老研究

糖尿病并发症
：在T2D患者中揭示不同低血糖模式对血小板蛋白的差异化影响，为心血管并发症预防提供新思路
器官衰老监测
：通过血浆蛋白建立11个器官衰老时钟，发现大脑和血管衰老可独立预测阿尔茨海默病，预测效能媲美血液pTau-181标志物

3. 神经科学突破
2024年南方医科大学团队利用SomaScan完成 “国内首篇”相关研究，系统鉴定375种骨源性因子，发现成骨细胞通过FABP3介导骨-血管对话，为骨质疏松与动脉粥样硬化共病机制提供新解。该研究同时展示SomaScan的超高灵敏度——鉴定到328种骨源性因子，而传统方法仅发现62种。

4. 肾脏疾病诊断革新
在糖尿病肾病（DKD）领域，研究人员对比SomaScan与质谱等技术在尿液蛋白检测中的表现。尽管结果显示部分蛋白定量存在偏差，但为技术优化提供了宝贵数据。这种直面挑战的研究态度，正推动蛋白质组学在临床诊断中的应用进程。

5. 药物开发加速器
在大型生物制药公司如Amgen，SomaScan已成为靶点发现和药物疗效评价的标准平台。通过分析数万样本的蛋白质组与基因组数据，研究人员能高效筛选具有因果关系的治疗靶点，大幅缩短药物研发周期。

挑战与未来

尽管SomaScan表现亮眼，挑战依然存在：
特异性争议：2023年《Nature》论文曾指其cis-pQTL检出率较低，虽后续更正CV计算错误，但平台特异性仍是关注焦点
数据解读复杂性：超万维数据分析需要新型生物信息学工具支持
临床转化门槛：诊断应用需通过严格的分析有效性验证

中国研究团队正迎头赶上。南方医科大学团队在《Cell Metabolism》发表的开创性研究只是起点。随着Illumina平台在国内的推广，更多基于SomaScan的突破性研究将涌现。

站在精准医学的新起点，蛋白质组学技术不再仅仅是科研工具，更将成为临床诊断的“透视眼” 和药物开发的“指南针”。SomaScan与Olink的技术竞争，最终受益的将是整个生物医学研究领域和广大患者。

参考资料：