單細胞功能蛋白組，是在單個細胞維度上對細胞分泌的細胞因子表達水平和胞內(nèi)蛋白磷酸化水平進行實時監(jiān)測的技術。它將單細胞研究從RNA層面的靜態(tài)比較，提升到蛋白及蛋白活性層面的動態(tài)監(jiān)測，這對細胞功能狀態(tài)和疾病發(fā)展趨勢的判斷至關重要。

單細胞功能蛋白組，是在單個細胞維度上對細胞分泌的細胞因子表達水平和胞內(nèi)蛋白磷酸化水平進行實時監(jiān)測的技術。它將單細胞研究從RNA層面的靜態(tài)比較，提升到蛋白及蛋白活性層面的動態(tài)監(jiān)測，這對細胞功能狀態(tài)和疾病發(fā)展趨勢的判斷至關重要。如，在同一種疾病狀態(tài)及治療手段調(diào)控下，同一種免疫細胞群體很可能表現(xiàn)出不同的狀態(tài)。此時，群體式平均化的細胞因子檢測手段就很難區(qū)分患者之間的個體差異。單細胞功能蛋白組則可通過對每個免疫細胞進行獨立的蛋白譜分析，獲取個體差異信息。

   
 單細胞功能蛋白組實驗由美國isoPlexis公司開發(fā)的IsoCode微流控芯片和全自動IsoLight檢測系統(tǒng)來實現(xiàn)。IsoCode芯片上有12000個微室，每次實驗芯片會捕獲 500-1500個單細胞。被捕獲的細胞即可原位培養(yǎng)13.5 h，檢測其分泌的細胞因子譜的表達水平；又可在原位裂解，釋放關鍵胞內(nèi)蛋白，對其磷酸化水平進行檢測。
|   技術路線
       單細胞細胞因子微流控芯片技術可針對培養(yǎng)的CAR-T細胞、CAR-NK細胞及外周血PBMCs、組織等新鮮分離的免疫細胞開展檢測。第一步，先用磁珠將目的細胞分選和純化。第二步，對活性達到80%以上的單細胞懸液利用細胞刺激因子等進行體外刺激，使其重新激活。第三步，將懸液注入IsoCode芯片，單細胞被芯片微室捕獲并培養(yǎng)13.5小時。最后，通過雙抗夾心法檢測每個細胞分泌的多達32種細胞因子，根據(jù)細胞因子的表達譜評估各細胞的活性。
 

|   應用方向   
●  評價PD1等免疫抑制劑的臨床療效
●  發(fā)現(xiàn)腫瘤病人耐藥的核心機制
●  疾病的預診與預后標志物開發(fā)
●  指導耐藥病人替代方案的施用
●  CAR-T毒性評價與制備工藝提升
●  評價自免病患者的免疫狀態(tài)
●  預判器官移植病人用藥風險與預后
●  其他
|   數(shù)據(jù)形式    
      isoPlexis 單細胞細胞因子芯片技術，一次性可同步對1000個單細胞分泌的32種細胞因子進行同步檢測，在分析數(shù)據(jù)的時候，可以進行多個維度的解析。根據(jù)分泌細胞因子的數(shù)量，既可以簡單統(tǒng)計不同分泌能力的細胞占比（A圖），又可以用多維熱圖的形式進行多功能細胞及分泌譜的統(tǒng)計展示（圖B）。由于細胞因子具有明確的功能傾向，綜合加權統(tǒng)計細胞因子的數(shù)量和表達豐度，還可以獲得細胞多功能指數(shù)（PSI指數(shù)），通過降維分析達到單指標即可指示樣本免疫狀態(tài)的效果（C圖）。

       isoPlexis 三維t-SNE分析首先在三維空間內(nèi)立體顯示檢測的所有樣本中所有類型細胞及其分泌因子的總體分布及聚類情況。進一步，還可根據(jù)細胞因子的類別進行精細區(qū)分，找到導致組間差異的具體細胞因子類型（圖D）。細胞亞群分析（PAT-PCA）可以以某類因子為軸，將不同分泌譜的細胞亞群沿坐標軸進行排布，從而精細研究不同的細胞亞群細胞簇的大小及其分泌譜的情況，為下游研究提供精準的數(shù)據(jù)支持（圖E）。

|   檢測列表

 
|   經(jīng)典案例
案例：單細胞分泌細胞因子多功能指數(shù)（PSI）作為腫瘤免疫治療預后標志物


|   相關文獻
[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
  上海華盈生物醫(yī)藥科技有限公司（以下簡稱“華盈生物”）成立于2012年，位于上海閔行區(qū)綠洲環(huán)路396弄，是一家集產(chǎn)品研發(fā) — 技術服務為一體的醫(yī)學生物技術領域的特色高科技企業(yè)。華盈生物作為專業(yè)的蛋白組學技術服務公司，充分利用核心團隊的科學背景與資源優(yōu)勢，成功打造了“蛋白芯片”和“蛋白質(zhì)譜”雙平臺技術服務體系，形成1+1>2的獨特業(yè)務優(yōu)勢。經(jīng)過多年的穩(wěn)步發(fā)展，華盈生物在業(yè)界逐漸樹立了“科學家服務科學家”的良好口碑和形象，業(yè)務覆蓋“蛋白芯片”、“蛋白質(zhì)譜”、“外泌體研究”、“空間單細胞組學”、“藥靶篩選”等領域，是國內(nèi)標桿性的蛋白質(zhì)篩選與檢測系統(tǒng)性服務平臺。