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isoPlexis单细胞功能蛋白组芯片
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isoPlexis单细胞功能蛋白组芯片

单细胞功能蛋白组,是在单个细胞维度上对细胞分泌的细胞因子表达水平和胞内蛋白磷酸化水平进行实时监测的技术。它将单细胞研究从RNA层面的静态比较,提升到蛋白及蛋白活性层面的动态监测,这对细胞功能状态和疾病发展趋势的判断至关重要。
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      单细胞功能蛋白组,是在单个细胞维度上对细胞分泌的细胞因子表达水平和胞内蛋白磷酸化水平进行实时监测的技术。它将单细胞研究从RNA层面的静态比较,提升到蛋白及蛋白活性层面的动态监测,这对细胞功能状态和疾病发展趋势的判断至关重要。如,在同一种疾病状态及治疗手段调控下,同一种免疫细胞群体很可能表现出不同的状态。此时,群体式平均化的细胞因子检测手段就很难区分患者之间的个体差异。单细胞功能蛋白组则可通过对每个免疫细胞进行独立的蛋白谱分析,获取个体差异信息。

 
 
     

      单细胞功能蛋白组实验由美国isoPlexis公司开发的IsoCode微流控芯片和全自动IsoLight检测系统来实现。IsoCode芯片上有12000个微室,每次实验芯片会捕获 500-1500个单细胞。被捕获的细胞即可原位培养13.5 h,检测其分泌的细胞因子谱的表达水平;又可在原位裂解,释放关键胞内蛋白,对其磷酸化水平进行检测。

|   技术路线:isoPlexis单细胞分泌蛋白组

      isoPlexis单细胞分泌蛋白组可针对培养的CAR-T细胞、CAR-NK细胞及外周血PBMCs、组织等新鲜分离的免疫细胞开展检测。第一步,先用磁珠将目的细胞分选和纯化。第二步,对活性达到80%以上的单细胞悬液利用细胞刺激因子等进行体外刺激,使其重新激活。第三步,将悬液注入IsoCode芯片,单细胞被芯片微室捕获并培养13.5小时。最后,通过双抗夹心法检测每个细胞分泌的多达32种细胞因子,根据细胞因子的表达谱评估各细胞的活性。

 

|   技术路线:isoPlexis单细胞磷酸化蛋白组

      isoPlexis 单细胞磷酸化蛋白组针于胞内信号通路蛋白磷酸化水平进行检测,可针对培养的细胞及新鲜采样的外周血、组织等分离的功能细胞等开展。第一步,先用磁珠将目的细胞分选和纯化,形成单细胞悬液。第二步,将悬液注入IsoCode 芯片,单细胞被芯片微室捕获。第三步,原位加入裂解液,裂解细胞,释放出胞内蛋白。最后,通过包被在芯片上的高特异抗体抓取目标蛋白,并通过双抗夹心法检测目标蛋白的磷酸化。

|   应用方向   

●   评价PD1等免疫抑制剂的临床疗效

●   发现肿瘤病人耐药的核心机制

●   疾病的预诊与预后标志物开发

●   指导耐药病人替代方案的施用

●   CAR-T毒性评价与制备工艺提升

●   评价自免病患者的免疫状态

●   预判器官移植病人用药风险与预后

●   其他

|   数据形式    

      isoPlexis 单细胞细胞因子芯片技术,一次性可同步对1000个单细胞分泌的32种细胞因子进行同步检测,在分析数据的时候,可以进行多个维度的解析。根据分泌细胞因子的数量,既可以简单统计不同分泌能力的细胞占比(A图),又可以用多维热图的形式进行多功能细胞及分泌谱的统计展示(图B)。由于细胞因子具有明确的功能倾向,综合加权统计细胞因子的数量和表达丰度,还可以获得细胞多功能指数(PSI指数),通过降维分析达到单指标即可指示样本免疫状态的效果(C图)。

       isoPlexis 三维t-SNE分析首先在三维空间内立体显示检测的所有样本中所有类型细胞及其分泌因子的总体分布及聚类情况。进一步,还可根据细胞因子的类别进行精细区分,找到导致组间差异的具体细胞因子类型(图D)。细胞亚群分析(PAT-PCA)可以以某类因子为轴,将不同分泌谱的细胞亚群沿坐标轴进行排布,从而精细研究不同的细胞亚群细胞簇的大小及其分泌谱的情况,为下游研究提供精准的数据支持(图E)。

|   检测列表

 

 

 

|   经典案例(点击观看视频

案例1:单细胞分泌细胞因子多功能指数(PSI)作为肿瘤免疫治疗预后标志物

 

案例2:单细胞磷酸化蛋白组预判肿瘤耐药并指导联合用药

|   服务资质 

      上海华盈生物医药科技有限公司于2022年3月与美国isoPlexis达成战略合作伙伴关系,全力推进单功能蛋白组技术在中国的全面推广和应用。作为国内高通量细胞因子和蛋白质检测服务领域的先行者和品牌标杆,华盈生物一直致力于为中国的科学家提供前沿的蛋白质检测技术和权威的系统性检测服务。有了isoPlexis单细胞细胞因子芯片的加入,华盈生物将细胞因子和信号通路磷酸化的检测从群体检测,提升到对单个细胞的功能实时监测的维度,必将为华盈生物合作伙伴发表更高水平的研究成果增添强大动力。

 
 
     

|   相关文献

[1]. Su Yapeng,Yuan, Dan,Chen, Daniel G, et al. Multiple early factors anticipate post-acute COVID-19 sequelae. Cell, 2022, 185: 881-895.e20. IF=41.582

[2]. Li Dan, Li Nan, Zhang Yi-Fan, et al. Persistent Polyfunctional Chimeric Antigen Receptor T Cells That Target Glypican 3 Eliminate Orthotopic Hepatocellular Carcinomas in Mice. Gastroenterology, 2020, 158: 2250-2265.e20. IF=22.682

[3]. Cordoba Shaun, Onuoha Shimobi, Thomas Simon, et al. CAR T cells with dual targeting of CD19 and CD22 in pediatric and young adult patients with relapsed or refractory B cell acute lymphoblastic leukemia: a phase 1 trial. Nat Med, 2021, 27: 1797-1805. IF=53.44

[4]. Creelan Benjamin C, Wang Chao, Teer Jamie K, et al. Tumor-infiltrating lymphocyte treatment for anti-PD-1-resistant metastatic lung cancer: a phase 1 trial. Nat Med, 2021, 27: 1410-1418. IF=53.44

[5]. Diab Adi, Tykodi Scott S, Daniels Gregory A, et al. Bempegaldesleukin Plus Nivolumab in First-Line Metastatic Melanoma. J Clin Oncol, 2021, 39: 2914-2925. IF=44.544

[6]. Su Yapeng, Chen Daniel, Yuan Dan et al. Multi-Omics Resolves a Sharp Disease-State Shift between Mild and Moderate COVID-19. Cell, 2020, 183: 1479-1495.e20. IF=41.582    

关键词:
单细胞、单细胞测序、单细胞蛋白组、单细胞功能蛋白组、isoPlexis
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发布时间:2021-08-11 17:21:10

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