物理科技生物学-PHYICA

通过测量单细五星物语胞中的整体蛋白质水平来发现隐藏的癌细胞

医学研究 2022-02-19 21:52:11

Fig

1:我们的供应链管理工作流程的实验性概述

急性髓细胞性白血病层级性质的概述,白血病干细胞(LSC)位于顶端,分化为祖细胞,随后分化为母细胞

b .根据CD34/CD38表面标记表达水平绘制的OCI-AML8227等级的FACS图

P1细胞被认为是活细胞,P2不包括成对细胞和原始细胞,祖细胞和LSC细胞根据CD34/CD38表达进行注释

c scMS样本创建升压通道样本和单细胞的概述;在每个池中用四个Blast、五个LSC和五个祖细胞创建单细胞TMTpro样品,在与200个细胞当量的126个标记的增强样品合并之前,使用十四个可用的TMTpro通道随机标记

我们的供应链管理实验管道的概念概述;将单细胞分选到含有1ul裂解缓冲液的384孔板中,然后消化、TMT标记和多重化

通过FAIMSPro气相分馏和Orbitrap检测,用液相色谱-质谱联用仪分析所得样品

信用:DOI: 10

1038/s 1467-021-23667-y 来自DTU和哥本哈根大学的研究人员首次证明,对急性髓系白血病患者肿瘤样本中单细胞水平的蛋白质分析可以用来检测逃避化疗的癌症干细胞

研究人员开发的技术也可以应用于生物技术生产,在单细胞水平上提供新的见解,进而提高细胞系的生产能力

急性髓细胞白血病(AML)是一种血液癌症,影响骨髓中的正常干细胞,从而转化为癌症干细胞,细胞的成熟过早停止

这些未成熟的细胞在骨髓中迅速积累并取代正常细胞

这导致血液中正常功能细胞的严重缺乏

急性髓细胞白血病是一种侵袭性很强的癌症,其治疗包括强化化疗,在许多情况下可以将骨髓中未成熟的患病细胞减少到5%以下

这表明疾病处于静止状态,无法通过骨髓显微镜检查发现,患者被视为已治愈

然而,即使这种疾病不能在临床上被发现,骨髓中仍然可能存在癌症干细胞

大约50%的患者复发,五年后存活率只有22%,这对完全康复是一个真正的威胁

在单细胞水平上分析癌症 因此,DTU大学和哥本哈根大学的研究人员决定更进一步,在单细胞水平上检查癌症样本;通过一系列优化,他们的工作流程允许在没有任何必要的预富集的情况下研究单细胞的蛋白质组

蛋白质组构成了细胞中的所有蛋白质,而细胞蛋白质是细胞的主力

因此,细胞蛋白质组代表了当前细胞状态的高分辨率分子图,并且是关于细胞功能的高度信息

通过对这些蛋白质信号的分析,现在有可能仅基于蛋白质水平的数据来区分细胞类型,并揭示通常静止的癌症干细胞

“我们想针对这些静止的白血病干细胞,但问题是它们只占很小的一部分——不到肿瘤样本的1%

研究癌症的标准方法是对大量肿瘤样本进行质谱分析,这种方法忽略了这些非常微小的细胞群

现在,我们第一次有机会了解蛋白质,以及逃避治疗的癌细胞中蛋白质信号网络是如何出错的,”领导这项研究的DTU生物工程学院蛋白质组学核心的副教授兼负责人欧文·肖夫说

这项研究表明单细胞蛋白质组学可以用来回答类似的问题

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RNA)方法,但是具有额外的优点,即提供关于隐藏的癌细胞中实际蛋白质表达的有意义的信息

这是当前批量级技术无法做到的

基础技术还允许研究人员了解其他细胞系统,例如,各种癌症,它可以用来提供生物技术生产系统的新见解

例如,该技术可以揭示哪些细胞群是好的生产者,哪些不是,并识别细胞标记来帮助选择那些高生产者

单细胞数据的挑战在于它非常大并且是多维的

通常,分析会有两个条件:癌症和无癌症,这可能是将一组癌症样本与一组非癌症样本进行比较的情况

通过单细胞方法,现在每个临床样本将有数万个细胞,每个细胞都有一长串蛋白质及其表达水平

复杂性如此之大,以至于研究人员不得不发明一种新的软件来帮助他们分析和可视化数据

欧文·肖夫继续说道: “我们可以问SCeptre这些细胞群中哪些蛋白质是不同的

这将告诉我们每个细胞在它们各自的分化层次中的位置

e

它在哪里发展,以及它们的潜在治疗目标是什么;由于软件还将数据可视化,这使得理解复杂的单细胞数据更加直观

该研究的下一步是使用来自主要临床标本的综合单细胞分析的数据来设计两步治疗方案

我们设想有可能首先使用化疗来减轻肿瘤负担,然后通过第二道靶向治疗来根除骨髓中剩余的白血病干细胞

这样,我相信我们将大大减少复发的病人数量

"

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