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信帆生物:免疫學研究,你的工具升級了嗎?

更新時間:2016-05-04   點擊次數:1065次

免疫系統不僅影響著疾病狀態,也影響科學研究 – 從疫苗開發到白血病,從傳染病到關節炎,從免疫治療到自身免疫。這些領域的探索需要運用各種技術和儀器,從細胞毒性分析到質譜分析。這些技術交織在一起,形成協同效應,比如免疫治療就綜合了免疫學和細胞治療的原理。

每個實驗室在研究具體問題時,無疑都有自己的一套技術。不過,一些新的趨勢正在興起。毫無疑問,這并不是免疫學所*的。但話說回來,免疫學的問題也不屬于單個學科。

多維度分析

一提到免疫學,你通常會想到根據細胞的大小和粒度以及熒光標記來分析(或分選)大量的細胞。流式細胞儀能夠根據抗原受體的存在對免疫細胞進行分型,比如CD4和CD8抗原的表達。細胞內抗原的染色已變得司空見慣,而分泌的蛋白(如細胞因子)甚至也能同時捕獲和觀察。

賓夕法尼亞大學人類免疫學核心實驗室的主任Eline Luning Prak認為:“目前有著更多維度分析的趨勢,這樣細胞將有著更好的表型分辨率。”這能夠在白血病和淋巴瘤治療后更好地追蹤殘留疾病,也能夠尋找克隆演化。

“zui多15種顏色……流式是目前的,”斯坦福大學醫學院人類免疫監控中心(HIMC)的主任Holden Maecker如是說。不過他提到了另一個更令人興奮的產品,Fluidigm的CyTOF質譜流式細胞儀。這臺儀器有點像流式細胞儀,不過不是利用光檢測器來區分熒光標記的抗體,而是利用原子質譜儀來區分同位素金屬結合的抗體。

“它真的擴展了你在單管中所能開展的分析,并連接了所有數據,”Maecker解釋道。當然,沒有什么是的。CyTOF儀器要比流式細胞儀貴得多,而且它更慢 – 每秒500個細胞,相對而言流式細胞儀每秒能分析多達10,000個細胞。“當你討論稀有細胞,或分析500個樣品時,這就是真正的差異,”他說。

分析這么多的參數,也往往意味著這種技術會超出我們分析數據的能力。研究人員正在利用概率分組、SPADE和概率狀態建模,來分析多色流式細胞儀和CyTOF的數據。Prak指出:“你不能指望你的頭腦。你需要建立一個模型,系統地比較同一患者在不同時間的樣本,或比較這種疾病和那種疾病的患者,并讓電腦說出它們之間的差別,而不僅僅是目測。”

檢測新力量

流式細胞儀不僅能分析蛋白質,也能分析RNA。利用Affymetrix的PrimeFlow™ RNA分析,透化的細胞與互補的寡核苷酸探針一起孵育。之后通過分支DNA(bDNA)信號擴增技術和傳統的流式細胞儀,可檢測RNA。Affymetrix負責eBioscience業務的副總裁Dara Grantham Wright表示:“我們zui多檢測三種RNA,并同時檢測五種蛋白質。”

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