蛋白相互作用检测技术迭代，赋能精准定量——QF-Pro 与 PLA 技术深度对比

2026-03-16 18:03:15, 环亚生物环亚生物科技有限公司

邻近连接反应（Proximity Ligation Assay, PLA），作为蛋白相互作用（Protein-Protein Interactions, PPIs）与翻译后修饰（Post-Translational Modifications, PTMs）检测领域的常用技术，凭借其原理上的可操作性在基础科研广泛应用。然而，PLA 在分辨率、定量可靠性、数据分析效率及临床转化价值等方面存在固有局限，难以满足更高的需求。

在此背景下，HAWK Biosystems 公司基于FRET-FLIM原理开发了一种新的蛋白功能检测技术——QF-Pro，并利用PD-1/PD-L1相互作用检测，SKBR3 细胞的Akt/PKB激活等一系列对比实验，从分辨率、定量能力、重复性等方面全面证明QF-Pro技术是一种比PLA技术更有效的蛋白质功能分析工具。

1. 分辨率

检测分辨率，直接决定了对蛋白相互作用的真实识别能力。PLA 技术的最高分辨率仅40nm，使其难以区分蛋白是空间邻近还是真实相互作用，易产生假阳性结果。而 QF-Pro 技术实现了 10nm 级超高分辨率，能够精准判断标志物间是否存在真实的功能相互作用。

在药物阻断 CHO-K1 细胞与Jurkat细胞的PD-1/PD-L1相互作用检测实验中，QF-Pro 的高分辨率与高灵敏度，成功检测到抗 PD-1 阻断抗体对PD-1/PD-L1相互作用的阻断效果；而 PLA 因分辨率不足，未能捕捉到这一关键变化（图1）。

图1 不同浓度抗 PD-1 阻断抗体对PD-1/PD-L1相互作用的阻断效果检测。QF-Pro能够准确识别PD-1阻断抗体对PD-1/PD-L1相互作用的阻断效果（左），而PLA技术无法在该细胞模型中识别该阻断效果（右）

2. 定量能力

定量的准确性与可靠性是科研数据价值的核心保障。PLA 本质上属于定性评估，动态范围较低，其量化过程依赖操作人员手动计数 “每细胞信号点数”，主观性强、难以捕捉实验条件间的细微差异。

在 SKBR3 细胞的蛋白激酶 B（Protein Kinase B, Akt/PKB）激活状态实验中，面对基态与表皮生长因子（Epidermal Growth Factor, EGF）强刺激状态的显著差异，PLA所采用的人工计数方式无法识别两组间的统计学差异；而 QF-Pro依托FRET原理，以蓝色向绿色 / 黄色的梯度信号转换，直观且精准地量化了不同实验条件下的蛋白激活状态差异，数据客观可追溯，为科研结论提供了坚实支撑（图2）。

图2 EGF激活SKBR3 细胞的Akt/PKB水平检测。QF -Pro能够准确定量分析基态与不同激活时长的情况下Akt/PKB的活化水平差异（左），PLA无法识别Akt/PKB激活水平（右）。

3. 数据分析效率与重复性

数据分析的便捷性与结果的重复性直接影响科研效率与数据可信度。PLA 的数据分析流程繁琐且耗时，需操作人员进行视觉强度对比或信号点计数，即便借助 ImageJ 软件的 “颗粒分析（Analyse Particles）” 功能做后处理，仍因 “信号点大小不均” 等问题无法区分实验条件，导致主观偏差和低重复性。而 QF-Pro 的信号呈现直观清晰，无需复杂后处理即可完成量化分析。

以PD-1/PD-L1相互作用水平检测实验为例，真实患者组织样本中，QF-Pro无需繁琐预处理就能清晰呈现 PD-1/PD-L1 功能性结合状态，数据分析效率高同时避免了主观偏差，而PLA的人工计数方式无法有效区分不同PD-1/PD-L1作用水平（图3）。

图3 PD-1/PD-L1相互作用水平检测对比，PLA依赖人工计数（右），实验繁琐且稳定性差，QF-Pro自动识别（左），稳定性好

4. 临床转化能力：经实证验证，具备明确临床价值

检测技术的临床转化潜力至关重要。在针对 19 例非小细胞肺癌（Non-Small Cell Lung Cancer, NSCLC）患者的临床验证中，PLA 检测的细胞相互作用数（平均值、中位数、最大值）均未展现出任何治疗反应预测趋势（p=0.868），无法为临床治疗决策提供有效支持。

而 QF-Pro 量化的 PD-1/PD-L1 相互作用数据，不仅显著预测了患者对 PD-1/PD-L1 疗法的反应（p<0.005），相关研究结果还发表于《临床肿瘤学杂志》（Journal of Clinical Oncology）。即便在仅 19 例的小样本队列中，仍保持了稳定的预测性能，充分证实了其在临床疗效预测中的实用价值，为精准医疗落地提供了关键技术支撑（图4）。

图4 19例非小细胞肺癌患者用QF-Pro和PLA技术评估PD-1/PD-L1免疫治疗后效果对比

结语

PLA 技术作为传统的蛋白相互作用检测手段，需要在分辨率、定量能力、数据分析效率及临床转化价值等多个方面进行升级，而Hawk公司的QF-Pro 技术基于FRET/FLIM（荧光共振能量转移 / 荧光寿命成像显微镜）原理，以 10 nm 分辨率在原位量化功能蛋白作用，实现了完美的补充和迭代，提供了更精准、高效、可靠的检测方案。

厂家介绍

HAWK Biosystems是一家源自西班牙的创新型生物科技企业，聚焦空间功能蛋白质组学领域，其核心技术 QF-Pro® 平台基于 FRET/FLIM（荧光共振能量转移 / 荧光寿命成像显微镜）原理，具有超高分辨率、高特异性与灵敏度。

该系统以双抗体双位点捕获目标蛋白，以 10 nm 分辨率原位量化功能蛋白的空间图谱，精准量化组织中蛋白质的相互作用与功能状态，突破了传统技术仅能检测蛋白质表达的局限。适用于如石蜡包埋的切片、固定的组织切片、固定的孔板内细胞等；广泛用于蛋白-蛋白相互作用，蛋白翻译后修饰，免疫治疗有效性评估、肿瘤微环境信号解析、药物靶点原位验证等方向。

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环亚生物与 HAWK 的合作关系

环亚生物科技有限公司（APG BIO）已正式成为 HAWK Biosystems 在中国地区的独家代理商，全权负责 HAWK 核心技术与产品的全链条事务。作为深耕中国生命科学领域的专业服务商，环亚生物将依托自身成熟的技术支持体系与市场网络，为国内研究者提供 QF-Pro® 空间蛋白质定量分析平台的推广、销售、应用培训及售后保障等一站式服务。

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