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单细胞功能蛋白组,又一个“王者”时代的来临

单细胞功能蛋白组,又一个“王者”时代的来临

【概要描述】目前单细胞基因组和转录组测序正进行的如火如荼,而另外一个与之对应的新技术也正掘地而起,这就是单细胞蛋白组学。

单细胞功能蛋白组,又一个“王者”时代的来临

【概要描述】目前单细胞基因组和转录组测序正进行的如火如荼,而另外一个与之对应的新技术也正掘地而起,这就是单细胞蛋白组学。

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目前单细胞基因组和转录组测序正进行的如火如荼,而另外一个与之对应的新技术也正掘地而起,这就是单细胞蛋白组学

单细胞功能蛋白组学解决的科学问题:

• 如何评价PD1等免疫抑制剂的临床疗效?

• 如何预测肿瘤治疗方案的预后(标志物)?

• 如何提升CAR-T的制备工艺?

• 肿瘤病人发生耐药的核心机制?

• 如何评价自免病人的疾病状态?

相比RNA而言,单细胞蛋白组层面的分析更能直接和实时地监测生物个体的生理病理状态。分泌功能性的细胞因子是很多细胞对机体反应做出应答的方式,例如机体损伤、移植排斥、肿瘤免疫治疗等,但是细胞的异质性决定了不同类型的细胞做出应答的程度和敏感性可谓大相径庭。鉴别其中关键响应的功能细胞对发现损伤机制、建立精确疗效预测体系和指导精准治疗具有重要的价值。同样的这些蛋白也是关键细胞的功能表征,被作为评价重要功能性细胞亚群的关键效能指标。例如评价不同状态的CAR-T细胞、T细胞和NK细胞等免疫细胞,以及肿瘤细胞、干细胞和重编程细胞等。毋庸置疑,只有单细胞功能蛋白组学才能实现如此精准的研究目的。

早在2019年8月美国FDA就授予NKTR-214+Opdivo组合疗法突破性药物资格(BTD),用于治疗先前未治疗的不可切除性或转移性黑色素瘤患者。根据研究数据显示在治疗转移性黑色素瘤的1/2期临床试验中,NKTR-214+Opdivo组合疗法达到53%的客观缓解率(20/38)、34%的完全缓解率(13/38)和74%的疾病控制率(28/38)。47.4%(18/38)的患者靶病灶实现最大减少100%。

那么怎样精准评估或预测NKTR-214+Opdivo组合疗法的治疗效果?

 

38例患者病灶相对基线水平的最大变化瀑布图

去年发表在J Clin Oncol(IF:44.544)杂志上的一项研究就利用单细胞功能蛋白组学发现了CD8+ T细胞的多功能性可以作为NKTR-214(bempegaldesleukin)与Opdivo(nivolumab)免疫组合疗法的疗效预测标志物[1],这项研究开启了科学界对于单细胞功能蛋白组学广泛应用的美好畅想。

研究者开展了可以用于精准预测治疗效果的血液标志物研究。研究者对分选的血液CD8+和CD4+ T细胞、NK细胞进行了Isoplexis单细胞功能蛋白组学研究,分析单个细胞的32种细胞因子表达,确定细胞的多功能性指数(PSI, polyfunctional strength index)与疗效相关性。研究者首先发现了在NKTR-214+Opdivo组合疗法处理第8天时,只有多功能性CD8+ T细胞(分泌≥2个因子)的比例在客观缓解的患者一组中显著升高,在无应答的患者中并没有变化。同时,多功能性CD4+ T细胞在所有患者处理第8天时都升高,多功能性NK细胞在所有患者处理第8天时都减弱。因此,多功能性CD8+ T细胞可以作为潜在疗效标志物。

最后研究者发现了在处理第8天时,有应答患者一组中CD8+ T细胞的PSI(多功能性细胞比例x检测因子的信号强度)大约增加了2.2倍。在之后为期3年的研究中,研究者发现了CD8+ T细胞的PSI差异高的患者表现出更高的客观缓解率。这些结果说明了通过Isoplexis单细胞蛋白组分析得到的CD8+ T细胞多功能性指数PSI可成为与患者应答相关的预测性标志物

 

 

以上研究能够发现有疗效相关的多功能性细胞亚群凭借的就是领先的单细胞功能蛋白组检测技术平台 — IsoLight全自动单细胞功能蛋白质组学分析系统IsoLight是由美国IsoPlexis公司研发的一套高度集成的端到端的系统,通过检测配套的IsoCode芯片实现单细胞蛋白组的定量分析。

 

 

IsoCode芯片应用微流控体系,含有12000个微室,可同时分离500-1500个单细胞,结合抗体条形码阵列技术进行单细胞蛋白组的检测。IsoLight集成培养箱,可将分离的活的单个细胞进行24小时之内的培养,在每个单细胞培养过程中,通过高度多重夹心免疫检测的方式,定量单个活细胞的分泌蛋白,种类高达32种。该实验获得大量的单细胞蛋白质组学数据集可通过多维生信分析软件IsoSpeak自动分析,在实验结束后的同一天即可完成分析,无数据分析压力。

 

 

IsoPlexis系统在全球拥有超过450个用户,其中包括全球前15大的制药企业及超过40%美国顶尖癌症研究中心,发表文章超过100篇,是一套被广泛验证、广泛使用的成熟系统。

 

 

IsoLight表征功能蛋白质,广泛用于免疫学、肿瘤治疗、细胞治疗和再生医学、传染病和疫苗、炎症疾病研究、神经生物学、癌症研究等领域。其提供的蛋白质组学功能层面的数据,与临床结果具有显著相关性,对临床研究和科学知识的发展带来革命性的变化。

 

|   太阳集团官方版单细胞功能蛋白组学平台

太阳集团官方版作为国内专业蛋白质检测服务领域的标杆企业,在国内和国际蛋白质检测技术发展领域拥有极高的关注度。2022年3月,太阳集团官方版与美国IsoPlexis公司达成战略合作,引进和建立了IsoPlexis单细胞功能蛋白组检测系统。IsoPlexis系统的引进进一步完善了太阳集团官方版的蛋白质检测服务体系,将太阳集团官方版在蛋白检测领域的能力直接拓展到单细胞层面,能够为更广大研究群体和医药企业提供更加立体的科研服务。

 

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发布时间:2021-08-11 17:21:10

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