3月21日是聯合國大會在2011年12月宣布的世界唐氏綜合征日（WDSD）。世界唐氏綜合征日的日期是三月的第21天，這是為了表示導致唐氏綜合征（簡稱DS，也稱為21三體綜合征或T21）的第21條染色體的三倍體（三體）的獨特性而選擇?；加蠨S的人比一般人更容易受到感染。他們對疫苗反應的滴度也減弱，并有幾種自身免疫性疾病的傾向，特別是甲狀腺功能減退癥、乳糜瀉、1型糖尿病和斑禿癥。
在這重要的日子的來臨之際，來自美國紐約西奈山伊坎醫學院的Louise Malle和他的團隊于2月22日在全世界最權威及最有名望的學術期刊之一《Nature》上發表了他們的重大發現--多達22種細胞因子的升高以及T細胞過度活化可能是唐氏綜合癥臨床表型的基礎1。作者對沒有任何感染跡象的21位DS患者的血漿進行了細胞因子陣列檢測，發現三分之一的人有廣泛的可溶性免疫功能失調（圖1）。在測定的29種標記物中，有22種細胞因子上升了2,000倍。21人中有9人的細胞因子（包括IL-13、IL-4、TNFβ、IL-6和IL-1α）與健康對照組相比明顯升高。除此之外，作者也發現DS患者的T細胞，尤其是CD4+T細胞同時偏向于活化記憶表型（圖2）。作者從而得出結論，高細胞因子濃度以及活化的CD4+T細胞導致濾泡外B細胞分化，因而破壞DS患者的免疫耐受性（圖3）。
圖1
圖2
圖3
從多功能單細胞了解DS發病機制
這篇文獻的結論讓我們開始思考研究人員是否也應該從單細胞層面了解多重功能（分泌兩種或以上的細胞因子）的T細胞在破壞DS免疫受耐性的發病機制呢？
其實早在2019年，來自科羅拉多大學安舒茨醫學分校的Paula Araya和他的團隊也發現DS可導致T細胞，尤其是CD8+T細胞向高激活狀態分化2。他們分析了利用PMA/Iono刺激的CD8+T細胞，發現DS患者（圖4標為T21）的細胞中的顆粒酶B（GZMB）、IFN-γ和TNF-α這3種效應因子與健康對照組（D21）相比，明顯升高了。作者還發現同時產生上述兩種效應物，即GZMB/IFN-γ或IFN-γ/TNF-α的CD8+T細胞的頻率增加。這說明了DS患者的T細胞多功能性。
圖4
由此可見，深入了解DS的多功能T細胞能幫助了解病發機制，進而揭示治療機會，以調節T細胞功能和改善DS患者的健康結果。
IsoPlexis的功能蛋白質組分析技術，能在單細胞層面分析30+種細胞因子
新的分析方法推動了科學研究的進步，提供了新的見解，同時擴大了包括有關自體免疫、神經炎癥等的未來研究問題和范圍。在過去的十年里，單細胞分析技術多次被《Nature Methods》評為年度最佳方法。單細胞功能分析已經成為一種重要的工具，用于幫助更好地了解療法的發展和復雜疾病的機制，而IsoPlexis一直處于這些發展的前沿，使研究人員能夠發現新的單細胞數據層，并將其轉化為可操作的見解。
流式細胞儀單細胞技術告訴我們各種免疫細胞亞群以及限制在3-4種的胞內細胞因子，而RNA-Seq告訴我們各個單細胞可能做什么?？墒沁@并不足夠讓我們了解涉及多達22種細胞因子的唐氏綜合癥。慶幸的是IsoPlexis的技術可以對大量單細胞同時進行超過30種細胞因子的多重檢測，告訴我們各個單細胞在功能上做什么，哪些是最活躍的。這就是IsoPlexis如何了解各種發病機制與預測對療法的一些免疫反應。
利用IsoCode單細胞芯片做功能性表型分析
IsoPlexis獨特的蛋白質組學條形碼增加了其他技術無法提供的功能數據層，從活躍的或初始的細胞，對大量單細胞同時進行超過30種細胞因子的多重檢測。這使研究人員能夠加快發現真正的功能相關的蛋白，并與體內生物學有意義的關聯。
IsoPlexis分析平臺——全自動單細胞功能生物標志物分析
IsoPlexis全自動單細胞功能蛋白質組學分析系統，其自動化的端到端工作流易于合并到現有工作流中。
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參考文獻
1. Malle, L., Patel, R.S., Martin-Fernandez, M. et al. Autoimmunity in Down’s syndrome via cytokines, CD4 T cells and CD11c+ B cells. Nature (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-05736-y
2. Araya, Paula et al. “Trisomy 21 dysregulates T cell lineages toward an autoimmunity-prone state associated with interferon hyperactivity.” Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America vol. 116,48(2019):24231-24241. doi:10.1073/pnas.1908129116