質(zhì)譜流式作為一項(xiàng)新興的高通量單細(xì)胞分析技術(shù)，已廣泛應(yīng)用于腫瘤、免疫、生物標(biāo)志物、疾病分型、細(xì)胞治療、疫苗、藥物研發(fā)等生物學(xué)及醫(yī)學(xué)研究的諸多領(lǐng)域。自首篇文獻(xiàn)報(bào)道以來，相關(guān)文獻(xiàn)呈現(xiàn)逐年快速上升趨勢，其中近40%發(fā)表于CNS等頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊及其子刊上，近五年發(fā)表文獻(xiàn)IF影響因子均值為13.84。

本篇小鹿重點(diǎn)盤點(diǎn)質(zhì)譜流式在高通量單細(xì)胞分析技術(shù)中的應(yīng)用，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用案例，探究質(zhì)譜流式技術(shù)上榜于各大期刊頂刊的必要因素。5大研究領(lǐng)域方向，助力您更有效地走進(jìn)質(zhì)譜流式的單細(xì)胞技術(shù)，加強(qiáng)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究突破！

人乳腺癌腫瘤及免疫生態(tài)系統(tǒng)的單細(xì)胞圖譜

A Single-Cell Atlas of the Tumor and Immune Ecosystem of Human Breast Cancer

本篇由蘇黎世大學(xué)Bernd Bodenmiller教授課題組在Cell 期刊發(fā)表的研究成果，通過單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組、單細(xì)胞蛋白組，質(zhì)譜流式等研究技術(shù)，描繪了免疫生態(tài)系統(tǒng)的單細(xì)胞圖譜。為腫瘤治療及其免疫環(huán)境的精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)發(fā)展提供了理論依據(jù)。

單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測序研究為乳腺癌免疫細(xì)胞表型多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)一步探索提供了可能，為探究大型患者隊(duì)列的研究奠定了基礎(chǔ)。因此研究者應(yīng)用單細(xì)胞測序流式細(xì)胞儀對來自 144 個(gè)人類乳腺腫瘤樣本的數(shù)百萬個(gè)細(xì)胞進(jìn)行分析，闡明了乳腺癌生態(tài)系統(tǒng)中的表型多樣性和腫瘤免疫細(xì)胞關(guān)系。該單細(xì)胞圖譜為基于乳腺癌生態(tài)系統(tǒng)的患者分類奠定了基礎(chǔ)。

人類腦部腫瘤的免疫細(xì)胞圖譜

Single-Cell Mapping of Human Brain Cancer Reveals Tumor-Specific Instruction of Tissue-Invading Leukocytesx

腦惡性腫瘤發(fā)生在中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)（膠質(zhì)瘤），也可從中樞神經(jīng)系統(tǒng)的其他部位浸潤身體（轉(zhuǎn)移）。高度免疫能抑制腫瘤微環(huán)境（TME），影響腦腫瘤生長。TME主要是由中樞神經(jīng)系統(tǒng)微血管形成還是由惡性腫瘤本身形成及中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（TAMs）的多樣性、起源和功能尚不清楚。

本篇由蘇黎世大學(xué)(UZH)和蘇黎世大學(xué)醫(yī)院(USZ)的一組研究人員在Cell期刊發(fā)表的研究成果，通過對腦癌組織的單細(xì)胞繪譜分析也發(fā)現(xiàn)了不同類型的腦瘤中不同的免疫細(xì)胞。這些非常精確的"腫瘤圖譜"對于更好地了解腫瘤中的個(gè)體免疫成分和開發(fā)激活免疫防御反應(yīng)的靶向免疫療法是至關(guān)重要的。

文章納入38例接受神經(jīng)手術(shù)切除的膠質(zhì)瘤、腦轉(zhuǎn)移及癲癇（對照）患者的新鮮手術(shù)切除組織；運(yùn)用質(zhì)譜流式分析腦組織免疫細(xì)胞構(gòu)成，并對總體免疫細(xì)胞水平進(jìn)行多維評分（MDS）；通過高維單細(xì)胞質(zhì)譜流式分析技術(shù)（CyTOF）、免疫熒光成像和RT-PCR等繪制腦腫瘤白細(xì)胞，選用免疫治療方法研究腦腫瘤中TME內(nèi)的免疫細(xì)胞，為進(jìn)一步探索不同類型腦腫瘤中TME內(nèi)的免疫細(xì)胞組成及免疫治療結(jié)果提供參考。

探究T細(xì)胞毒性加劇COVID-19重癥風(fēng)險(xiǎn)

Complement activation induces excessive T cell cytotoxicity in severe COVID-19

人類嚴(yán)重急性呼吸窘迫綜合征冠狀病毒(SARS-CoV-2)感染會(huì)導(dǎo)致多種臨床表現(xiàn)，從無癥狀疾病到急性呼吸窘迫綜合征 (ARDS) 和多器官衰竭。除了病毒對呼吸系統(tǒng)和其他器官的直接損傷外，越來越多的證據(jù)表明，由 SARS-CoV-2 感染引起的免疫反應(yīng)有助于冠狀病毒病 (COVID-19) 的病理生理學(xué)，尤其是在嚴(yán)重的疾病過程中。

2022年02月，德國柏林夏里特醫(yī)學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)在?Cell期刊發(fā)表的研究成果，采用單細(xì)胞蛋白質(zhì)組學(xué)(CyTOF)和單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究方法，評估COVID-19重度過程中致病T細(xì)胞的功能和誘導(dǎo)信號(hào)，發(fā)現(xiàn)了患者體內(nèi)的補(bǔ)體激活可使其T細(xì)胞過度毒性。表明T細(xì)胞毒性加劇和補(bǔ)體激活使得COVID-19患者患重度疾病或死亡的風(fēng)險(xiǎn)增大。

本篇作者將單細(xì)胞蛋白質(zhì)組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)與機(jī)制研究相結(jié)合，揭示 T 細(xì)胞區(qū)室的改變及它們的上游信號(hào)和功能相關(guān)性，解釋了在嚴(yán)重 COVID-19 中觀察到的重要免疫病理學(xué)特征。大規(guī)模細(xì)胞術(shù)（飛行時(shí)間細(xì)胞術(shù) [CyTOF]）和單細(xì)胞 RNA-seq (scRNA-seq) 結(jié)合基于 VDJ 測序 (VDJ-seq) 的 T細(xì)胞克隆型鑒定用于確定 COVID-19 和嚴(yán)重程度-T細(xì)胞區(qū)室的特異性改變。

免疫衰老保守標(biāo)志物探究

Comprehensive Pro?ling of an Aging Immune System Reveals Clonal GZMKCD8T?Cells as Conserved Hallmark of In?ammaging

衰老會(huì)導(dǎo)致免疫功能進(jìn)行性失調(diào)，幾乎影響免疫系統(tǒng)的所有組成部分，也將增加對多種疾病的易感性。然而，老年免疫系統(tǒng)成分組織特異性變化以及它們的保守性仍然知之甚少。

本篇由美國華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)在Immunity期刊（IF：43.474）發(fā)表的研究成果，采用單細(xì)胞RNA測序 (scRNA-seq) ， 單細(xì)胞免疫組庫測序 (TCR, BCR)，質(zhì)譜流式細(xì)胞術(shù) (CyTOF)單細(xì)胞蛋白質(zhì)組學(xué)， 表位轉(zhuǎn)錄組測序 CITE-seq測序等研究方法，全面描述了免疫衰老的細(xì)胞景觀，并發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的衰老細(xì)胞標(biāo)志——表達(dá)CD8 的克隆顆粒酶K (GZMK) 并在物種之間保守的T細(xì)胞。GZMK ?CD8 ?T 細(xì)胞的一個(gè)獨(dú)特亞群在在衰老環(huán)境中驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生，并且可以通過增加 GZMK 的分泌而促成免疫衰老表型。這一系列工作提示GZMK ?細(xì)胞有望成為解決年齡相關(guān)免疫系統(tǒng)功能障礙的潛在靶細(xì)胞。

血液病理學(xué)的單細(xì)胞圖譜

Multiplexed Single Cell Morphometry for Hematopathology Diagnostics

淋巴瘤和白血病是兒童中最常見的癌癥類型，隨著疾病預(yù)測與治療的進(jìn)步，這些造血系統(tǒng)腫瘤診斷分類的復(fù)雜性增加。目前的血液病理學(xué)家多用光學(xué)顯微鏡和免疫表型研究（流式細(xì)胞術(shù)/免疫組化）進(jìn)行診斷，但形態(tài)相似或者重疊的細(xì)胞不能以這種方式進(jìn)行區(qū)分。應(yīng)用流式細(xì)胞術(shù)，用針對細(xì)胞類型特異性標(biāo)記物的熒光標(biāo)記抗體進(jìn)行染色。確定每個(gè)標(biāo)記存在與否，通過標(biāo)記的免疫表型鑒定其細(xì)胞類型，但會(huì)受到測試所選抗體的限制，無法區(qū)分相似免疫表型的細(xì)胞，這種情況需要借助顯微鏡來做。因此單獨(dú)使用顯微鏡或流式細(xì)胞測量法，都不足以做相對準(zhǔn)確的診斷。

本篇來自于美國斯坦福大學(xué)Sean C. Bendall團(tuán)隊(duì)在Nature Medicine（IF：87.241）發(fā)表的研究成果，通過CyTOF質(zhì)譜流式細(xì)胞技術(shù)（單細(xì)胞蛋白質(zhì)組學(xué)），將形態(tài)測量法與免疫分型相結(jié)合，融合為一種高通量、高度復(fù)用的單細(xì)胞測定法。既可用于傳統(tǒng)的細(xì)胞測量，也可用于新的診斷參考，該方法或可起到優(yōu)化常規(guī)的血液病理學(xué)自動(dòng)化診斷的作用。

本研究確定了一組細(xì)胞抗原，對來自健康人骨髓的細(xì)胞進(jìn)行了表征研究，與來自不同疾病的骨髓和血液樣本的細(xì)胞進(jìn)行比對，通過單細(xì)胞形態(tài)測量定義了正常和腫瘤群體。這些工作能夠追蹤健康和惡性造血分化的連續(xù)過程，形成靶向細(xì)胞計(jì)數(shù)的基礎(chǔ)，或可應(yīng)用于當(dāng)前的臨床實(shí)驗(yàn)室流程中。

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