药物开发和生物制品表征:质谱流式细胞术应用文章分析——其他疾病:自身免疫病-百泰派克生物科技BTP

     

    质谱流式技术(Mass Cytometry)在药物开发和生物制品表征中的潜力巨大。质谱流式细胞术将质谱技术与流式细胞仪相结合,能够实现对单个细胞的生化成分进行深入研究,帮助我们理解疾病机制,验证药物的效果,发现新的药物靶点以及增强生物制药质量控制。这在生物制品表征中非常有用,它可以帮助解决以下一些问题:

     

    单细胞层次的分子表征:传统的质谱技术通常需要大量的样本以获取可靠的结果,而质谱流式技术则可以分析单个细胞的生化成分,这可以帮助我们更深入地理解细胞的生物学特性。

    生物分子的定量分析:质谱流式技术可以对细胞内的生物分子进行定量分析,包括蛋白质、代谢物和其他生物分子。

    细胞异质性的研究:细胞群体中的细胞并非完全相同,它们之间的差异可能影响疾病的发展和治疗的效果。质谱流式技术可以帮助我们研究这种细胞异质性。

     

    百泰派克生物科技BTP采用基于Fluidigm Helios流式细胞仪(Mass Cytometry System for Single Cell Analysis)用于单细胞质谱分析,该平台能够完成包括单细胞捕获、cDNA合成、实时定量PCR分析、目标区域扩增以及质谱流式细胞分析。

     

    除了癌症,质谱流式也可以在包括自身免疫病、病毒感染等多种疾病机制研究和免疫检测中发挥关键作用(图1)。

     

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    图1. 使用质谱流式细胞术对病人进行大规模免疫监测研究

     

    自身免疫性疾病的特征是对自身抗原产生病理反应,这些反应可分为自身免疫性或自身反应性,可引起多种临床疾病。这类疾病可为全身性,如系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus, SLE)、血管炎等系统性风湿病,也可为组织或器官特异性,如内分泌和神经系统疾病,分别包括自身免疫性甲状腺炎和多发性硬化,以及其他疾病。自身免疫性疾病可为急性或慢性,可累及基本上所有器官和身体系统。

     

    由于自身免疫病的疾病异质性水平高,并且从患者的早期治疗中获得益处,因此确定用于诊断,预后和预测成功疗法的生物标志物至关重要。免疫表型技术的进步,如质谱流式技术,引入了前所未有的细胞亚群分辨率,现在可以全面分析患者免疫系统的表型和功能细节。

     

    对于系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus, SLE),有研究对来自9名早期系统性红斑狼疮患者、15名系统性红斑狼疮患者和14名对照组的外周血单核细胞(PBMCs)进行了3组的38-39个标记物的标记(包括:免疫分型、T细胞/单核细胞和B细胞),并进行质谱流式分析。研究发现早期SLE患者的外周辅助T细胞、滤泡辅助T(Tfh)细胞和几个Ki-67+增殖亚群(ICOS+Ki-67+CD8 T细胞、Ki-67+调节性T细胞、CD19intermediateKi-67high浆细胞和PU.1highKi-67high单核细胞)的水平增加,比早期RA患者的改变更突出(图2)。

     

     

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    图2. 质谱流式细胞术对不同类型样本的Tph细胞、Tfh细胞以及细胞增殖Ki-67的表征

     

    2017年Nature上发表了关于使用质谱流式技术来研究从外周血或直接从类风湿性关节炎(RA)和脊柱关节炎患者的滑液和炎症组织中分离出来的T细胞的激活和细胞因子产生情况的研究,在类风湿因子或抗瓜氨酸肽抗体血清阳性的RA患者中,能够识别出病理上扩大的PD-1hiCXCR5negCD4pos T细胞亚群。这些细胞的深入表型显示了几种能够帮助B细胞的蛋白质的表达,包括IL-21、CXCL13、ICOS和MAF,并将它们与传统的滤泡辅助T细胞区分开来,而下游的机制实验证明了这一群体促进浆细胞分化的能力。在另一项相关的研究中,用质谱流式分析了RA患者和骨关节炎对照者的外周血。研究发现RA患者有一个扩大的效应记忆CD4 T细胞群,显示CD27 HLA-DR表型,表明这些细胞在RA中的慢性激活。

     

    2019年,有研究为了确定驱动类风湿性关节炎(RA)的细胞群,将单细胞RNA测序(scRNA-seq)、Bulk-RNA测序和质谱流式技术应用于51个滑膜组织样本(图3),利用基于5,265个scRNA-seq谱的典型相关分析的综合策略,确定了18个独特的细胞群。将质谱流式技术和转录组学数据结合,文章发现RA滑膜中的细胞状态变化: THY1(CD90)+HLA-DRAhi底层成纤维细胞、IL1B+促炎症单核细胞、ITGAX+TBX21+自身免疫相关的B细胞和PDCD1+ T外周辅助细胞(Tph)和T滤泡辅助细胞(Tfh)。文章也定义了以GZMK+、GZMB+和GNLY+表型为特征的CD8 T细胞亚群。

     

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    图3. 质谱流式细胞术类风湿性关节炎(RA)患者样本实验流程概述

     

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    百泰派克生物科技-生物药物表征,生物质谱多组学优质服务商

     

    北京百泰派克生物科技有限公司(Beijing Bio-Tech Pack Technology Company Ltd. 简称BTP)从事以生物质谱为依托的生物药物表征,大分子物质(包括蛋白质、多肽、代谢物)质谱分析以及小分子物质检测服务。

    1、公司采用ISO9001质量控制体系,专业提供以质谱为基础的CRO检测分析服务;

    2、获国家CNAS实验室认可,为客户提供符合全球药政法规的药物质量研究服务;

    3、业务范围覆盖蛋白质组学、多肽组学、代谢组学、生物药物表征、单细胞分析、单细胞质谱流式、生信云分析以及多组学生物质谱整合分析等;

    4、七大质量控制检测平台,满足您一站式服务需求;

    5、服务3000+企业,10000+客户的选择;

    6、致力于为您提供优质的生物质谱分析服务!

     

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    相关服务

    单细胞质谱流式技术分析

     

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