药物开发和生物制品表征：质谱流式可检测的细胞指标-百泰派克生物科技BTP.pdfVIP

胞指标-百泰派克生物科技BTP

MassCytometry）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FluidigmHelios流式细胞仪（MassCytometry

SystemforSingleCellAnalysis）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。

相比于传统荧光流式，质谱流式的检测指标完成了从荧光标签到金属标签的巧妙转

换。检测维度的递增代表了一种突破性的进展，这使得质谱流式具有独特的优势，

目前，使用质谱流式技术可以同时对多达45个参数进行可靠的量化。理论上，质

谱流式能同时对100多种元素进行检测，这表明在未来的应用中具有更高的复用能

力，这使得质谱流式能够更全面的方式对细胞进行分析。

目前质谱流式可检测的细胞指标可分为12类，2020年有一篇综述全面的总结了质

谱流式的应用领域。

1、表型特征分析。

质谱流式可以复用多达45个细胞标记物，开辟了一个后荧光时代的细胞测量法，

非常适合对复杂系统中的细胞进行深度表型分析。在疾病发病机制中发挥不同作用

于能够通过金属抗体标记并探测几乎所有细胞表面分子，质谱流式可以描述各种细

胞类型，包括免疫细胞谱系中的稀有细胞。

2、细胞内细胞因子测定。

细胞因子的表达水平提供了关于免疫激活状态的新视角。质谱流式较高的多参数能

力使其能够提供细胞分型和胞内细胞因子表达的多重信息。Vendrame等人利用

CyTOF评估了细胞因子对自然杀伤（NK）细胞的影响，发现白细胞介素（IL）-

12/IL-15/IL-18的刺激诱导NK细胞中干扰素-γ（IFN-γ）的表达急剧增加。

Doyle等人对丙型肝炎病毒（HCV）感染患者的肝脏和外周血中的浆细胞（pDCs）

进行了表征，并证明在慢性HCV感染期间，肝脏pDCs是多功能的，能够产生丰富

的IFN-γ和其他免疫调节剂。

、细胞内信号传递状态。

细胞内的多种信号通路可以感知环境刺激并做出相应地调整，以实现关于细胞反应

的关键决策。使用针对磷酸化蛋白的金属螯合抗体，质谱流式可以表征单个细胞内

的信号通路状态。已有研究证明了质谱流式在评估细胞信号传导状态的动力学或时

间点方面的效用。Shinko等人提供了一个优化的临床血液样本磷酸化信号蛋白的

染色方案。结合细胞类型标志物和刺激/抑制状态，可以全面的评估细胞内信号传

导状态和细胞对特定条件的反应特征。

、细胞体积和大小的测量。

细胞大小和体积是对于细胞类型的基本表征指标。荧光流式细胞仪利用散射光指标

（前向散射光和侧向散射光）来确定细胞体积和大小。Stern等人建立了基于小麦

胚芽凝集素（WGA）和基于锇四氧化物（OsO4）的质膜染色来衡量哺乳动物细胞的

大小。Rapsomaniki等人确定钌复合物ASCQ_Ru是量化细胞体积的有力标记。这些

染色剂替代了荧光流式细胞仪中评估的光散射特性，扩大了质谱流式技术的可检测

参数范围。

、细胞活力的鉴别。

辨别细胞活力在生物样本分析中至关重要，特别是在功能研究中，如细胞内信号传

递或药物反应。传统流式中PI、DAPI、7-AAD等DNA染料区分出死细胞。在质谱流

式技术中，顺铂（Cisplatin）被用来标记细胞死活，原理死细胞的细胞膜不完整