Fluidigm首臺商業(yè)化C1™單細胞制備系統(tǒng)落戶BRI研究院

第一臺商業(yè)化的Fluidigm^® C1™ 系統(tǒng)是由位于Virginia的Seattle Mason的Benaroya研究院（BRI）購買的， 該院因其在自身免疫疾病方面的研究成果而舉世聞名。為了留念，F(xiàn)luidigm員工包括開發(fā)這一技術的研發(fā)團隊在裝有儀器的包裝盒上簽了名。你現(xiàn)在還能在BRI發(fā)現(xiàn)這個帶有簽名的包裝盒----它代表了Fluidigm公司和BRI共同的信仰，那就是C1儀器能通過單細胞分析在轉化醫(yī)學領域引起一場革命。

BRI致力于根除多達80種已知的自身免疫疾病----包括I型糖尿病，多發(fā)型硬化，克羅恩病和類風濕關節(jié)炎----這些疾病是由免疫系統(tǒng)對自身產(chǎn)生的攻擊造成的。作為科學創(chuàng)新的全球領導者，BRI通過協(xié)助預測疾病，控制疾病進程和增強可用的治療方法的安全性和有效性在這一領域產(chǎn)生深遠的影響。BRI把實驗室，轉化醫(yī)學和臨床研究密切整合，從實驗到臨床獲得了巨大的突破。

第一臺C1™是由BRI的系統(tǒng)免疫學部門采購，現(xiàn)在由Peter Linsley博士領導。使用藥物學、免疫學、基因組學和生物信息學的交叉學科研究方法，依靠最先進的技術，他們的團隊通過對免疫系統(tǒng)的高通量分析進行了疾病的早期檢測和治療監(jiān)測，成功推進了個性化用藥的研究。個性化用藥的工作有助于改善病人的治療效果和降低護理費用。

Linsley博士用C1™儀器去發(fā)現(xiàn)免疫治療的應答者，研究為什么病人有時會對相同治療產(chǎn)生截然不同的反應。例如，腫瘤壞死因子的阻斷劑 (etanercept, infliximab, etc.), T細胞共刺激的阻斷劑(abatacept) 和B細胞阻斷劑 (rituximab)被批準用于治療關節(jié)炎，它們只在一小部分病人中有效，而在其他病人中可以引起不良反應。通過在分子水平理解引起這些差異的原因，Linsley博士希望建立個性化免疫治療。

“監(jiān)控病原性T細胞的表型能使研究者們監(jiān)控疾病，并為自身免疫疾病和過敏疾病以前所未有的精度優(yōu)化治療效果。” Linsley 博士說。

作為最初將C1™完全整合到BRI基因組學平臺的負責人，Linsley 博士通過該技術了解到，單細胞數(shù)據(jù)非常適合觀察應答和非應反應，并確定藥物特性是否受T細胞受體控制。C1™的單細胞mRNA表達流程非常適合這一研究，能幫助解答關于T細胞始祖的問題。

C1™系統(tǒng)用開創(chuàng)性的微流控技術重新詮釋了單細胞基因組學，這一技術使科學家和臨床醫(yī)生可以無縫地分離、處理和分析單個細胞。做為第一臺商業(yè)化的自動單細胞分離和制備系統(tǒng)，C1™可以用不到一小時的手工操作時間重復性地制備96個單細胞。

“你可以免去做次級純化的麻煩而且所有可能真正影響細胞的情況都可以避免,” Damien Chaussabel博士說, 他是BRI系統(tǒng)免疫學部門的前任領導。使用這一完整的流程，研究者可以捕獲和確認單細胞，裂解細胞，反轉錄，預擴增目標和回收產(chǎn)物用于定量PCR或測序文庫的制備。

單細胞基因表達分析對在分子水平上了解免疫應答中細胞的命運至關重要。傳統(tǒng)的流式分選（FACS）和顯微切割技術在分離單細胞時非常耗時耗力，需要很高的技巧，且沒法保證拿到的用來做下游分析的單細胞是活的。

Linsley博士在免疫學方面的興趣可以追溯到他在生物工程企業(yè)工作的30年前。 當時在西雅圖開創(chuàng)Oncogen公司 (后來被Bristol-Myers Squibb收購), 他研究了T細胞和其他細胞的通訊網(wǎng)絡，同時發(fā)現(xiàn)了CD28/CTLA-4/B7 共刺激軸線以及免疫抑制藥物abatacept 和 belatacept (Orencia® and Nulojix®). 最終他從藥物開發(fā)轉型為幫助臨床醫(yī)生更有效地使用現(xiàn)有的免疫制劑。在BRI他研究的終極目標是讓臨床醫(yī)生能夠給每一個病人匹配上最有效的治療。

“我們知道T細胞的病原效應是由它們的特異性----抗原受體序列或者克隆型----以及它們的功能特性或表型決定的，” Linsley 博士說。 “然而，即使是在識別相同抗原的T細胞中，會存在諸多克隆型和表型，它們并不是同樣病原性。結果，在混雜的群體中，單一病原性T細胞的始祖和表型特性的關系很難區(qū)分。在C1上的單細胞分析可以讓我們闡明在疾病出現(xiàn)和治療時T細胞識別自身抗原的過程是如何擴展和收縮的。”
 
目前，分析從單細胞mRNA測序開始，然后用Fluidigm公司的C1™, Biomark™ HD 和Dynamic Array™ IFC做特定位點基因表達。那些位點用來預測哪些基因是過表達的。

盡管蛋白組學不是這一研究的常規(guī)組成，BRI還是計劃在不久的將來用CyTOF® 2流式質譜儀來進行單細胞蛋白的分析。
 
創(chuàng)新的單細胞基因組學和蛋白組學技術，能幫助科學家探究更廣泛的科學問題，從而不斷推動免疫學研究。通過與BRI的合作, Fluidigm公司期待著將單細胞工具用在臨床研究上，實現(xiàn)稀有組織的稀有細胞的無創(chuàng)分析。

正如在包裝盒上寫的一句話:"C you on the other side.”