來自BÜHLMANN和EPFL的科學家們開發了肽，作為抗體的替代品來檢測對診斷和監測炎症性疾病至關重要的蛋白質–鈣蛋白。這些多肽為生物標誌物的檢測提供了一種更準確、更穩定和更具成本效益的手段，提高了鈣蛋白的診斷能力。目前研究人員正在進行進一步的測試，以將這一突破轉化為實用的診斷產品。

常見的炎症性疾病，如潰瘍性結腸炎和克羅恩病可以通過測量糞便樣本中的蛋白質鈣防衛蛋白來診斷或監測，而鈣防衛蛋白的血清水平可用於監測類風濕性關節炎的炎症狀態。患者樣本中的鈣保護素濃度通常使用結合併檢測該蛋白的抗體來確定，例如在側向流檢測中，如現在大家都很熟悉的家用COVID-19檢測試劑盒。

但是基於抗體的鈣蛋白檢測有一個問題：結果可能因使用的抗體類型和檢測方法而不同。發生這種情況是因為抗體可能與蛋白質上的不同部位結合，或者可能沒有統一的成分。抗體也可能由於解折疊或沉澱而隨著時間的推移而失活。

鈣防衛蛋白的側流檢測

一個可能的解決方案是使用多肽而不是抗體來檢測和測量像鈣蛋白這樣的疾病標誌物。肽是多達50個氨基酸的序列，能以高親和力和選擇性與蛋白質結合，但與抗體不同的是，它們可以通過化學方法生產，具有高純度和均勻性。此外，肽在一段時間內是穩定的，生產成本比抗體低，批次間的變異性也較低，而且它們可以附著在表面的特定位置，大大簡化了診斷測定的開發，因為它可以用更準確和可控的方式檢測生物標誌物。

帶著這個想法，診斷公司BÜHLMANN的首席技術官Christian Gerhold與EPFL的Christian Heinis教授小組合作，開發基於肽的人類鈣蛋白配體。Heinis小組的博士後Cristina Diaz-Perlas從超過5000億種不同的肽庫中分離出了幾種鈣蛋白的結合劑，並表明這些肽適合在簡化的側向流測定中進行鈣蛋白的定量。最好的多肽的解離常數為26nM–這是衡量它與鈣蛋白結合的緊密程度的標準，使其成為診斷測試的良好候選者。

該多肽不僅與鈣蛋白的一個大的表面區域結合，而且還與鈣蛋白的一種特定形式結合，這種鈣蛋白是患者樣本中的相關物種。在BÜHLMANN的Benjamin Ricken的指導下，該肽最終在專業組裝的側流盒中進行了測試，發現它適合準確檢測和量化鈣蛋白。在一項概念驗證研究中，該裝置被用來量化從病人血樣中獲得的血清中的鈣蛋白的濃度。

所開發的多肽是第一個可以針對生物標誌物鈣蛋白生成的合成親和試劑。Christian Heinis說：”EPFL和BÜHLMANN團隊目前正在用鈣蛋白特異性肽進行更多的測試，以便將該檢測方法轉化為一種產品，使這種日益重要的生物標誌物的診斷能力達到一個新的水平，以幫助患有炎症性疾病的病人。”

Christian Gerhold補充說：”這項合作極大地受益於BÜHLMANN生產和處理生物標誌物的技術，以及EPFL團隊通過噬菌體展示生成和篩選大型多肽組合庫的專業知識。”