跨平台数据整合：当 Luminex 遇上 MSD

往期文章：dpMFI 校正--横扫 Luminex 批次、板次与非特异偏差中，

我们借助斯坦福大学开发的dpMFI校正器，如同技艺精湛的裁缝，成功"熨平"了Luminex平台的批次偏差。然而，当研究从"单中心实验"扩展到"多中心协作"，且试图将Luminex数据与合作方的MSD历史结果对比时，一个更深层次的挑战出现：两种技术"国度"的数据，如何实现可信"对话"？

这并非假设。2010年Fu等人在《Clinical Chemistry》系统比较了MSD与Bio-Plex（Luminex）等主流平台，发现同一样本中IL-6的测量浓度在不同平台间存在显著差异，直接比对犹如"鸡同鸭讲"（见图）。

1、为什么 Luminex 和 MSD 数据不能直接比？

（1）原理的"代沟"

Luminex（xMAP技术）基于荧光微球编码，激光分别读取微球颜色和结合荧光的强度；MSD采用电化学发光（ECL）技术，通过电极激发发光分子产生信号。简言之，Luminex测量的是"荧光强度"，MSD测量的是"电化学发光强度"，两者信号本质不同，难以直接换算。

（2）标准品的"方言"

不同厂家使用自制重组蛋白标准品，纯度、活性、糖基化修饰存在差异，犹如不同地方的方言。即使标注相同单位，标准曲线的含义也因平台而异，导致测得浓度无法跨平台直接比较。

（3）基质的"干扰"血清、血浆中的脂质、蛋白质等成分对不同技术的影响不一致。一个平台能耐受的基质干扰，另一个平台可能放大，导致信号抑制或增强，进一步加剧差异。

2、跨平台整合的"王道"--国际标准溯源

真正实现"书同文"的关键，是使用统一的国际标准品。世界卫生组织（WHO）发布的国际标准品（以国际单位 IU 表示）可以替代厂家标准品，重新绘制标准曲线，实现信号向统一单位 IU/mL 的换算。这不仅保证了各平台数据的可比性，也为临床诊断和监管提供了科学依据。

3、 退而求其次的"实用策略"--统计校正

由于并非所有检测因子都有对应的国际标准品，无标准时统计校正是可行选择，但有一定局限性：

（1）Z-Score标准化将数据转为距离均值的标准差数值，去除量纲，适合做聚类和表达模式分析，但失去绝对浓度信息。

（2）分位数标准化（Quantile Normalization）强制不同数据集拥有相同分布，适合多中心数据合并，减少批次效应，但可能掩盖真实的生物学差异。

（3）桥接样本校正选取20-30份代表性样本，在两平台同时检测，建立线性回归模型（如 Y_MSD = a × X_Luminex + b）进行校正，方法灵活、针对性强，效果显著。

统计校正适合群体研究和趋势分析，但不能替代基于国际标准的绝对定量。

4、总结与展望

期待试剂厂商能在出厂时完成国际标准比对，从源头解决"书同文"难题，助力多因子检测数据在精准医学领域自由流通。

参考文献

• Bolstad, B. M., Irizarry, R. A., Åstrand, M., & Speed, T. P. (2003). Normalization methods for high density array data. Bioinformatics, 19(2), 185-193.

• Fu, Q., Lindgren, C., van Hage, M., & Ekerfelt, C. (2010). Comparison of multiplex immunoassay platforms for cytokine detection. Clinical Chemistry, 56(3), 512-520.

• 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.

• Lee, D., Kwon, S., Kim, S., & Lee, J. (2012). Quantile normalization in metabolomics data. Journal of Chromatography B, 881-882, 58-63.

• S. Food and Drug Administration. (2018). Bioanalytical Method Validation: Guidance for Industry.

• World Health Organization. (2021). Guidelines on the evaluation of similar biotherapeutic products (SBPs).