基于SPR技术研究房水中靶因子在新生血管性AMD疾病中的致病机理

Neovascular AMD (including Wet-AMD, PCV and RAP) is a range of age-related fundus diseases caused by many factors and can lead to severe vision loss in older people. The pathogenesis involves the increased levels of VEGF of aqueous humor so that intravitreal injections of anti-VEGF agents become a predominant treatment method. However, some patients have poor response to anti-VEGF treatment, the mechanism of which is still unknown. We speculate the involvement of other cytokines or angiogenic factors in the pathogenesis of some kinds of neovascular AMD since we have found in our previous study that the levels of VEGF in aqueous humor of patients with PCV did not increase signifcantly. Therefore, to detect changes in the concentration of the target cytokines or angiogenic factors in the aqueous humor will contribute to evaluate and understand the underlying mechanism of AMD and guide the researech for the potential effective treatment. This study intends to build on the basis of previous CNV rat model studies. Firstly, CBA is applied to detect the changes of more than 20 kinds of cytokines and angiogenic factors in retinas of CNV rats and aqueous humor of patients with neovascular AMD, screening the target foctors and investigate their role. Secondly, all target factors from the treated AMD patients are detected real-timely by a novel SPR technique, and changes of them in the aqueous humor can be mapped out. Furthermore, individual treatment programs are developed according to this map. Smooth implementation of this study will help ascertain the role of the target factors in the pathogenesis of AMD and also provide a new perspective for clinical individual interventions.

新生血管性AMD(包括Wet-AMD、PCV和RAP)是与年龄相关的、由多种因素诱发的一组眼底疾病，能够导致严重的视力损害；目前认为其致病机制与眼内VEGF增高有关。但临床发现部分患者对于抗VEGF治疗效果差，机制不明。我们前期研究已证实PCV患者房水内VEGF增高不明显，推测有其它因子参与；因此检测房水中靶因子的浓度变化，进而研究其在新生血管性AMD中的致病机理，成为研究这类疾病有效治疗的潜在方向。本研究拟在前期研究基础上构建大鼠CNV模型，首先应用流式微球芯片技术检测大鼠视网膜和新生血管性AMD患者房水中20余种因子的变化情况，筛选出目标靶因子并探讨其作用机制。其次，应用一种新颖的表面等离子体共振技术对AMD患者房水中各种靶因子进行实时检测，绘制出其变化图谱，进而依据此图谱制定个性化的治疗方案。该研究的顺利实施将有助于探明靶因子在AMD发病机制中的作用并将为临床的个体化干预提供新视角

新生血管性AMD(包括Wet-AMD、PCV和RAP)是与年龄相关的、由多种因素诱发的一组眼底疾病，能够导致严重的视力损害；目前认为其致病机制与眼内VEGF增高有关。但临床发现部分患者对于抗VEGF治疗效果差，机制不明。我们前期研究已证实PCV患者房水内VEGF增高不明显，推测有其它因子参与；因此检测房水中靶因子的浓度变化，进而研究其在新生血管性AMD中的致病机理，成为研究这类疾病有效治疗的潜在方向。本研究拟在前期研究基础上构建大鼠CNV模型，之后应用流式微球芯片技术检测新生血管性AMD患者房水中多种因子的变化情况，筛选出目标靶因子并探讨其作用机制。其次，应用一种新颖的表面等离子体共振技术对AMD患者房水中各种靶因子进行实时检测，绘制出其变化图谱，进而依据此图谱制定个性化的治疗方案。该研究的顺利实施将有助于探明靶因子在AMD发病机制中的作用并将为临床的个体化干预提供新视角。经过两年的项目实施，我们团队获得了以下主要结果。第一部分：为探针固定的传感器芯片表面功能化是表面等离子体共振（SPR）传感器在生物传感应用中的关键。我们利用循环多巴胺溶液涂覆聚多巴胺膜对SPR传感芯片表面功能化。有效厚度的聚多巴胺膜很容易通过控制循环时间进行制备，同时生物识别元件可固定在聚多巴胺膜用于特定分子相互作用分析。这些操作都是在流体系统中的流动条件下进行的，并且具有易于实现，耗时少，成本低的优点，因为在操作中使用的试剂和设备都是在大多数实验室常规应用的。固定在传感器表面的蛋白质A探针和缓冲区人免疫球蛋白G的吸收系数被基于这种表面功能化策略进行监测，展示了其用于SPR生物传感应用的可行性。第二部分：使用医疗设备测量视网膜中央静脉阻塞（CRVO）患者房水中的能快速获得CRVO患者房水中是否存在血管生长因子（VEGF）的信息，这可以帮助医生做出正确的治疗策略，进一步避免过度治疗。我们利用表面等离子体共振（SPR）生物传感器对CRVO患者房水进行了VEGF的快速检测。结果表明，表面等离子体共振（SPR）传感器可以检测到患者房水内的VEGF，其检测结果与使用Milliplex人类细胞因子/趋化因子试验的检测结果是一致的。因此，SPR生物传感器可快速检测房水中VEGF的存在，并具有免标记、高灵敏度和实时监测的优势。