这三年,一个很好的话题。 有人凤凰涅槃,有人点石成金,但更多是负重前行,不敢轻言放弃。 就笔者兴趣所在,梳理三年在流式界的耳闻目睹。疏漏在所难免,非图看官一笑,读者各取所需。 (本文有4个编号原创表,2个编号原创图,引用需注明出处。)
表1总结了这三年(红色)以及上溯若干年的流式重要收购,忽略了收购后没有延续的业务。2021年4月,DiaSorin公司宣布以18亿美元收购Luminex。Luminex是“流式荧光”技术的代名词,也曾在2018年收购Millipore Sigma旗下的Amnis成像流式和Guava毛细管流式细胞仪。这桩交易令人关注的点在于,流式荧光和化学发光以怎样一种态势共处,是竞争,是互补?要知道,前者自上个世纪90年代推出后,被化学发光大品牌认为是自嗨,被流式主流从业者认为是小众,各种教材书籍倒是屡见不鲜,小而弥坚,到底其多参数的意义如何呈现?在Luminex这一领头企业被化学发光全球二线头品牌看中后,会迎来技术绽放的春天吗?
(在笔者发稿前一刻,纳市上市企业Cytek宣布收购Luminex流式荧光外的仪器业务,对Amnis和Guava这两个命运多舛的品牌来说,可能是一个最好的归宿。) 2021年7月,PerkinElmer公司宣布以52.5亿美元现金和股票组合的方式收购BioLegend,后者在流式试剂领域绝对数一数二,试剂品种过万。 从体量上归纳收购,无非是10+1,或者1+1。后者以1+1>2为结果的概率更高,而被体量数倍甚至数十倍,数百倍的企业收购,要么继续孤芳自赏,要不淹没于茫茫瀚海.....举个例子,1968年第一台商品流式细胞仪的生产公司现在销售额有多大?(纯属个人观念,请勿拍砖。) HOWARD老爷子书中有“Big Three”的说法,早期是:BD,Coulter,Ortho,后来是BD Biosciences,Beckman Couluter ,DakoCytomation。今天是会有新的三巨头,还是BC,BD,Thermo,PE,Agilent,Cytek并驾齐驱,国内必达科系,迈唯层指等能否脱颖而出,让我们拭目以待。 表1 流式界收购大事记 公司
| 收购
| BD
| 2022-Cytognos:血液流式试剂,EuroFlow联盟许可检测方法 2017-FlowJo:软件 2012-Sirigen:高分子染料,Brilliant Violet系列来自于此 2011-Accuri:小型分析流式 1997-Pharmingen:流式试剂 | Beckman Coulter | 2019-Cytobank:在线流式数据分析网站 2014-苏州赛景:流式仪器 2013-ReaMetrix:干粉流式试剂 2007-Dako:MoFlo分选、CyAn分析流式 (1995年库尔特公司收购Immunotech, 1998年贝克曼库尔特公司成立) | Thermo Fisher | 2021-Propel Labs:全光谱流式细胞分选仪 2020-Phitonex:NovaFlour流式荧光染料和700多种流式抗体 2016-Affymetrix(2012年收购eBioscience,eFluor/SuperBright来自后者) 2003-Molecular Probe: Alex Flour/Pacific Blue/SYBR来自于此 | PerkinElmer
| 2021-Biolegend:过万种流式试剂,Fire,Spark,iFlour等是其品牌 | Agilent
| 2018-杭州艾森:流式仪器 2012-Dako:临床检验用抗体 | Cytek
| 2023-DiaSorin:流式细胞仪和成像业务 2021-Tonbo:900余种流式试剂
| Abcom
| 2021-BioVision:抗体等 2012-Epitomics:兔抗 | BioMérieux | 2011-CHEMUNEX:微生物快速检测流式 | Bio-Techne
| 2022-Namocell:微流控分选 2014-Novus:抗体 1985-R&D:抗体 (由Techne改名而来) | DiaSorin
| 2021-Luminex:流式荧光,Amnis成像流式,Guava毛细管流式 (2018年Luminex收购Merck的Amnis和Guava,2011年Merck收购Amnis,2009年Merck收购Guava) | Medix
| 2021-DiaClone:300余种流式相关产品
| Sartorius | 2016-IntelliCyt:流式 | Standard BioTools | 2014-DVS Sciences:质谱流式 (由Fluidigm改名而来) | Sony
| 2010-iCyt Mission Technology:分选流式
| Sysemex | 2013-Partec:流式仪器和试剂
|
临床玩家日益增多 2014年以前,国内临床流式市场完全是国外品牌的天下,并且仅仅是BC & BD。 而在今天已经有19家公司流式细胞仪经NMPA注册批准,其注册机器最高配置、TBNK试剂盒、细胞因子联检等配套情况见下表(绿色表示有): 表2 NMPA注册流式细胞仪及临床试剂配套* (1-4)
| Agilent | BC | BD | 必达科** | 机器最高配置
| 25C-4L | 13C-3L
| 12C-3L | 6C-2L
| TBNK试剂盒
| 有6色 |
| 有6色
| 有6色 | HLA-B27
|
|
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| / | 荧光单抗
|
|
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|
| 联检细胞因子
| 备案
| /
| /
| 有注册
| (5-8) | 迈瑞 | 唯公生物
| 层浪生物
| 指真生物 | 机器最高配置 | 6C-2L | 6C-2L | 14C-3L | 8C-2L | TBNK试剂盒 |
| / | / | / | HLA-B27 |
| / | / | / | 荧光单抗 | /
|
| 少
| 少
| 联检细胞因子 | /
| 有注册
| /
| 备案 | (9-12) | 瑞斯凯尔 | 赛雷纳 | 微米生物
| 泛肽生物 | 机器最高配置 | 6C-2L | 8C-2L | 6C-2L
| 6C-2L | 荧光单抗 | 少
| 少
|
|
| 联检细胞因子 | 有注册 | 备案
| 备案 | 备案 | (13-16) | 厦泰
| 优利特
| 中科瑞正 | Sysmex | 机器最高配置 | 38C-3L
| 8C-2L |
|
| 荧光单抗 |
|
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| 仅CD4
| (17-19) | 博奥新景 | 中生苏州
| 中研长春
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| 机器最高配置 | 6C-2L | 5C-1L
|
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| *C和L分别表示荧光通道和激光器,前面数字表示数量**2020年9月,新三板企业旷博生物(835093)公告,必达科成为公司控股股东临床流式更多玩家的加入,首先要得益于国家食品药品监督管理总局通告2017年第226号《食品药品监管总局关于过敏原类、流式细胞仪配套用、免疫组化和原位杂交类体外诊断试剂产品属性及类别调整的通告》,许多抗体归为一类管理。 在NMPA有较多备案抗体的公司,集中如下: 贝克曼库尔特 | | 同生时代 | 安捷伦 | 四正柏 | 杭州联科 | 达科为 | 河南凯普瑞 | 天津美瑞特 | 正熙生物 | 微米生物 | 广州达泰 | 厦泰 | 泛肽生物 | 优利特 | 中科瑞正 | 赛基生物 | 天津三箭 |
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从仪器来看,六色荧光成为临床实验室流式基本配置,安捷伦、贝克曼库尔特、BD、层浪生物还升级或新推出了10色以上机器,聚焦全光谱流式的厦泰则有3激光38色的注册机器。 但是,从配套注册及备案试剂来看,10色以上应用还在无票乘车阶段。CD19、CD20、CD22、CD34、CD138等单抗及检测试剂盒等,需要注册,还是只有四家公司。 表3 NMPA流式注册(备案)试剂标记荧光染料 激发光
| BD
| Beckman Coulter | 蓝 | FITC(518nm)
| PE(578nm)
|
| ECD(613nm) | PerCP(675nm)
| PC5(670nm) | PC5.5(695nm) | PC7(767nm) | 红 | APC(660nm)
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| APC-A700(723nm) | APC-Cy7(767nm) APC-H7(765nm) | APC-A750(775nm) | 紫
| BV421(423nm) |
| V450(448nm) | PB(455nm) | V500-C(500nm) |
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| KRO(530nm) | BV605(603nm) |
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这三年,新的应用推出不多,这是临床流式从业者需要关注的核心。 湖南湘奕注册了含线粒体染料Mito,以及初始T细胞表达CD45RA、CD62L的两个试剂盒,值得特别指出。市场推广效果如何不知,但至今资料罕见,也是奇事一件。 人群结核分枝杆菌感染率23%,但只有5%~10%的人会由潜伏性结核感染者转变为活动性结核,结核感染免疫检测有QIAGEN,PE(收购T-spot)以及国内20多个品牌,参与者众。外周血CD161检测据信能辅助诊断活动性结核,深圳联合医学有备案试剂。这是笔者特别感兴趣的方向。 CD64主要表达于巨噬细胞、单核细胞及树突状细胞表面,中性粒细胞和淋巴细胞表面几乎不表达CD64。当机体患感染性疾病时,中性粒细胞表面CD64表达迅速升高,淋巴细胞仍几乎不表达。 一般情况下,机体感染或内毒素入侵时,CD64在刺激后4~6h即可升高。与白细胞计数、C反应蛋白(CRP)和降钙素原(PCT)比较,CD64在诊断感染性疾病中具有更高的敏感性和特异性。当下CD64之推广需要统一指标。 其它关注方向还包括(都是试剂盒,任重道远):
临床流式归根结底还是试剂和应用的竞争比拼。自主抗体,荧光标记和专家背书三者缺一不可。免疫力是疾病发作发展的根源,流式大有可为。
多色分析试剂短板 多色分析一直是流式“军备竞赛”的核心内容。不管是传统流式的单激光多色和多激光;还是光谱流式与质谱流式,本质上都是为了增加同时分析的参数数量。 传统流式:目前最高配置是48个荧光检测器。2019年在Front.Immunol.发表了一篇29色文章,紫外光激发7色,紫光激发8色,蓝光激发6色,561nm激光激发5色,红光激发3色。 光谱流式:荧光检测器从55个到184个。目前检索,最多色文章都是采用Cytek机器发表在Cytometry A上的文章,先有一篇Cytek员工自己做的40色,卡塔尔Hamad医疗集团其后发表了一篇43色文章。 质谱流式:理论上都是135个通道,目前实现了47参数方案。
图1是流式多参数分析(不包括散射及其它参数)的仪器现状。不看参数,看表现,对于流式厂家来说,突破29,43,47三个数字,比简单比较更香。 当然,可能首先要回答的一个问题是多参数的意义究竟有多大,一次分析43参数比58参数分两管好在哪里? 
多色分析的关键不仅仅在检测器配置,以及数据处理能力。就目前而言,瓶颈还是在配套的荧光染料;对质谱而言,是同位素标记抗体。 我们从Cytek 卡塔尔43色谈开去,以下方案采用18种BD Horizon Brilliant染料,特别为紫外和紫光激发提供了最多选择;方案采用3种Biotium公司的CF染料,该公司提供超过30种CF染料,特别是红光和近红外激发,选择较多。Cytek公司自己的cFlour染料,在蓝光、黄绿光和红光激发上有更多选择。 荧光染料值得再写一文,这里不再赘述。但呼吁厂家不要盲目比较多色,自己先做出来有意义的结果发表再谈。这里的有意义不是纯粹技术上的,而是应用上的。 
流式荧光新机出现 
流式免疫荧光,又称液相芯片、悬浮阵列。相比化学发光,其最大优势是同时实现多参数检测,这是通过荧光编码微球来实现的。 Luminex流式荧光检测技术的核心为荧光编码微球,技术上采用不同荧光染料的配比。1999年推出,2007年新产品号称可以同时对1个样本中的500种不同目的分子进行检测,并且可以一次检测384个不同样本。上海透景、Bio-Techne、ThermoFisher等68家商业许可签约伙伴(38家诊断,30家科研),在使用Luminex-100/200或xMAP等相关技术平台。 中翰盛泰编码微球采用微米级球表面共价结合纳米级球的方式,微米球和纳米球分别有10种不同荧光染料浓度,微米球还可以加入不同大小。此编码模式获得更大的比表面积,更小的空间位阻。 在笔者看来,流式荧光技术未能取得与化学发光一样普及的根本原因,不在技术垄断,而在:1)应用没有更新,能做的活化学发光都能做;2)化学发光不强调一管多参数,但可以多参数分管检测;3)操作方便性。 目前流式荧光最瞩目的应用是细胞因子,这是这三年临床流式取得较快发展的第二个原因。根据法规规定,试剂盒需要注册,旷博、唯公、瑞斯凯尔、重庆博生特、赛基、湖南拜恩美等6家公司走在前面。 细胞因子的应用应当不局限于Th1/Th2/Th17等6因子,7因子乃至12因子检测。这三年,比较重要的进展在于 首款炎症因子四联检试剂盒; 肿瘤免疫评估六因子联检; 趋化因子联检,免疫细胞诱导剂的监测。
目前主要的商品流式分选仪见下表。 这三年,分选流式的发展呈现了这样几个趋势: 减少对细胞损伤,许多公司采用微流控芯片,低压分选等; 光谱分选仪,如BD公司的FACSDiscover S8,Thermofisher公司的BigFoot,Cytek公司的Aurora CS的光谱分选仪; 实时成像,如BD公司的FACSDiscover S8 和Union Biometrica的COPAS Vision ; 细胞拉曼散射,无需标记,如国内星赛生物公司的FlowRACS;
拉曼光谱流式
笔者建议的方向有二:1)把流式分析做到极致,如Beckman Coulter公司2020年12月发布CytoFlex SRT,分选出来的细胞就是有价值的; 2)把分选踏踏实实作为一个故事的终点,另一个故事的起点。花这么多钱买台分选,是为了把分选出来的细胞干出别的活来,比如最近十分热门的单细胞测序,能否在分选那一刻就考虑到测序的需要? 商品流式细胞仪是从分选仪开始,希望分选流式“以终为始”,真正成为流式皇冠上的明珠。 公司
| 型号
| 分选参数和其它特点
| BC
| Moflo Astrios EQ | 32C-7L,空气激发,6路 有效分选速度>70,000 EPS | CytoFLEX SRT | 15C-4L | BD
| FACSDiscover S8 | 全光谱+图像,5激光,6路
| FACSymphony S6
| 28C-9L,6路 | FASCAria Fusion
| 18C-5L
| FACSAria III
| 18C-4L
| FACSMeoldy
| 9C-3L
| Bio-Rad | S3e | 4C | Cytek
| Aurora CS
| 全光谱-5L,6路 | Cytonome
| Viva | 研究型
| Hydris
| 大规模细胞生产
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