神經退行性疾病是老齡化人群的一個主要威脅，影響著全球數百萬人口。其中包括許多中樞神經系統細胞停止發揮功能的情況，而最常見的是阿爾茨海默病。據估計，全球大約有4400萬人患有這種疾病，而且這個數字正在以指數速度增長。^1，2，3

雖然治療可以幫助緩解阿爾茨海默病的癥狀，但目前還無法治愈。更嚴重的是，這些疾病缺乏有效的干預策略。因此生物標志物的開發至關重要，不僅有助于改善早期診斷，而且能監測疾病進展，衡量病人對治療的反應，并建立新的治療策略。²

我們所知道的是，神經炎癥在神經退行性疾?。ㄈ绨柎暮Ｄ。┲衅鹬匾饔谩Ｗ鳛橐环N涉及許多炎癥介質的神經組織損傷的復雜生物反應，適應性和先天性免疫細胞已被證明可以穿透血腦屏障，并能夠釋放多種炎癥介質，從而導致神經系統損傷。^2-8

從功能上定義參與神經炎癥免疫反應的細胞類型

特別是對于阿爾茨海默病，促炎性細胞因子能夠影響淀粉樣前體蛋白(APP)的處理、β-淀粉樣蛋白聚集和TAU蛋白磷酸化 ，⁹這是所有阿爾茨海默病的神經病理學標志。

細胞因子和趨化因子對

APP和β-淀粉樣蛋白（Aβ）的影響

From Current Alzheimer Research,

2017, Vol. 14, No. 8

然而，鑒于阿爾茨海默病難以治愈，研究人員必須獲得更多的數據。這促使他們開始研究功能蛋白質組學技術，以獲得對神經炎癥驅動因素的新見解。

蛋白質組學的轉變

神經元退化是神經退行性疾病的一個標志。這種退化導致了神經元蛋白的變化，而這正是大多數患者被診斷的方式。為了防止進一步的損害，有必要盡量早期診斷。而早期診斷必須檢查疾病狀態下的蛋白質及其功能。¹⁰這就是為什么最近蛋白質組學的突破可以幫助研究人員推進他們的工作，并且現在開始將重點轉向功能分析。

功能蛋白質組學分析填補了

當前單細胞全面表征的缺口

當前有多種蛋白質組學方法被用于分析蛋白質的表達，以監測細胞活動及更好地了解各種生化通路。¹¹綜合起來，這些方法正在改變疾病研究的方式，因為它們可以實現精確和大規模的蛋白質分析，幫助研究人員獲得更多關于疾病進展的知識。^2，11

傳統技術在評估神經炎癥方面

面臨挑戰

然而，對于臨床試驗而言，這些類型的大規模檢測技術很難分析有應答者和無應答者，從而妨礙藥物療效的分析。了解每個異質性免疫細胞產生哪些特定的細胞因子極為重要，而細胞功能表型可以揭示這些細胞的差異。²

通過觀察單細胞的多功能性，研究人員可以更好地表征神經炎癥的驅動因素。評估細胞亞群的獨特細胞因子特征，能更好地定義阿爾茨海默病的相關生物標志物。

神經退行性疾病的新生物標志物的發現非常重要，因為它們不僅可以作為治療靶點，還可以改善診斷，預測疾病進展，增加我們對大腦神經病理變化的理解。實現這一目標的方法之一是通過使用單細胞功能蛋白質組學，它能根據細胞功能和生物標志物的表達對患者進行分層，以更好地預測治療反應。¹²

阿爾茨海默病患者(ALZ)

與健康供者(HD)中CD8+T細胞的多功能性炎癥指數

IsoPlexis單細胞分泌組學

為了應對這些挑戰，IsoPlexis已經開發出一種技術，能夠根據細胞外功能對每個免疫細胞進行表型，我們稱之為“功能表型”。

通過我們突破性的單細胞分泌組解決方案，用戶首次可以直接分析每個單細胞分泌的細胞因子，同時檢測多達數千個單細胞。與現有技術（如質譜法和流式細胞術）相比，單細胞分泌組解決方案的飛躍之處在于，它能夠同時對每個細胞的32種以上的分析物進行高度多重性量化，從而檢測出稀有細胞和細胞亞群的關鍵特征。¹³

總結

雖然神經退行性疾?。òò柎暮Ｄ习Y）的治療開發仍在繼續競賽中，但很明顯，功能蛋白質組學的進步可以為推進這一進程提供更多助力。

在單細胞水平上研究蛋白質揭示了對神經炎癥的獨特見解，使研究人員能夠更快推進研究。找到治療方法只是時間問題！

我們將分享單細胞蛋白質組解決方案

在神經炎癥中的應用

未完待續！

參考文獻：

1.Naqvi, E. (2017, June 30). Alzheimer’s Disease Statistics. Alzheimer’s News Today. https://alzheimersnewstoday.com/alzheimers-disease-statistics/#:~:text=It%20is%20estimated%20that%20there,all%20ages%20have%20Alzheimer’s%20diseas/

2.Pal R, et. al. New insight into neurodegeneration: the role of proteomics. Molecular neurobiology. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24323427/

3.NCI Dictionary of Cancer Terms. National Cancer Institute https://www.cancer.gov/publications/dictionaries/cancer-terms/def/neurodegenerative-disorder

4.Town, T., Nikolic, V. & Tan, J. The microglial “activation” continuum: from innate to adaptive responses. J Neuroinflammation 2, 24, doi:10.1186/1742-2094-2-24 (2005).

5.Akiyama, H. et al. Inflammation and Alzheimer’s disease. Neurobiol Aging 21, 383-421 (2000).

6.Kim, Y. S. & Joh, T. H. Microglia, major player in the brain inflammation: their roles in the pathogenesis of Parkinson’s disease. Exp Mol Med 38, 333-347, doi:10.1038/emm.2006.40 (2006).

7.Dheen, S. T., Kaur, C. & Ling, E. A. Microglial activation and its implications in the brain diseases. Curr Med Chem 14, 1189-1197 (2007).

8.Town, T. Alternative Abeta immunotherapy approaches for Alzheimer’s disease. CNS Neurol Disord Drug Targets 8, 114-127 (2009).

9.Domingues, C., da Cruz E Silva, O., & Henriques, A. G. (2017). Impact of Cytokines and Chemokines on Alzheimer’s Disease Neuropathological Hallmarks. Current Alzheimer research, 14(8), 870–882. https://doi.org/10.2174/1567205014666170317113606

10.Puranik N, et. al. Proteomics and Neurodegenerative Disorders: Advancements in the Diagnostic Analysis. Current protein & peptide science. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32392110/

11.Single Cell Proteomics: Each Cell Makes a Difference. IsoPlexis. http://www.isoplexis.com/

12.https://isoplexis.com/literature/isoplexis-proteomic-product-suite-for-neuroinflammation/

Miltenyi Biotec

成立于2013年的IsoPlexis公司總部位于美國的康涅狄格州，是一家專注于單細胞多重功能蛋白質檢測解決方案的**供應商。自2018年商業化以來，已在全球成功裝機超過150臺，是眾多國際知名研究機構和制藥廠商的合作伙伴，相關文獻發布超過100篇，并有多篇高分文章發布在Nature、Cell、Immunology等刊物上。

IsoPlexis致力于提供業內廣受贊譽的精準單細胞分析系統，助力加速對抗癌癥及各種疑難病癥的進程。通過揭示細胞亞群中獨特的免疫生物標志物，推動免疫療法及靶向治療邁向更精準、個性化的發展階段。