質(zhì)譜流式技術(shù)（Mass Cytometry）在藥物開發(fā)和生物制品表征中的潛力巨大。質(zhì)譜流式細(xì)胞術(shù)將質(zhì)譜技術(shù)與流式細(xì)胞儀相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)單個(gè)細(xì)胞的生化成分進(jìn)行深入研究，幫助我們理解疾病機(jī)制，驗(yàn)證藥物的效果，發(fā)現(xiàn)新的藥物靶點(diǎn)以及增強(qiáng)生物制藥質(zhì)量控制。這在生物藥物表征中非常有用，它可以幫助解決以下一些問題：

單細(xì)胞層次的分子表征：傳統(tǒng)的質(zhì)譜技術(shù)通常需要大量的樣本以獲取可靠的結(jié)果，而質(zhì)譜流式技術(shù)則可以分析單個(gè)細(xì)胞的生化成分，這可以幫助我們更深入地理解細(xì)胞的生物學(xué)特性。

生物分子的定量分析：質(zhì)譜流式技術(shù)可以對(duì)細(xì)胞內(nèi)的生物分子進(jìn)行定量分析，包括蛋白質(zhì)、代謝物和其他生物分子。

細(xì)胞異質(zhì)性的研究：細(xì)胞群體中的細(xì)胞并非完全相同，它們之間的差異可能影響疾病的發(fā)展和治療的效果。質(zhì)譜流式技術(shù)可以幫助我們研究這種細(xì)胞異質(zhì)性。

百泰派克生物科技BTP采用基于Fluidigm Helios流式細(xì)胞儀（Mass Cytometry System for Single Cell Analysis）用于單細(xì)胞質(zhì)譜分析，該平臺(tái)能夠完成包括單細(xì)胞捕獲、cDNA合成、實(shí)時(shí)定量PCR分析、目標(biāo)區(qū)域擴(kuò)增以及質(zhì)譜流式細(xì)胞分析。

免疫細(xì)胞包括多樣化的細(xì)胞亞群，它們通過細(xì)胞因子介導(dǎo)的互作和直接的細(xì)胞-細(xì)胞相互作用，與其他免疫和非免疫細(xì)胞協(xié)同行使生物學(xué)功能。大腦由影響大腦發(fā)育、組織平衡和神經(jīng)元活動(dòng)的常駐和浸潤(rùn)免疫細(xì)胞組成。中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）紊亂會(huì)引發(fā)廣泛的疾病，包括情緒障礙、腦血管疾病、多動(dòng)癥和自閉癥等神經(jīng)發(fā)育疾病，焦慮抑郁、精神錯(cuò)亂、成癮等精神類疾病，阿爾茨海默（AD）、帕金森（PD）、亨廷頓?。℉D）等神經(jīng)退行性疾病。而這些嚴(yán)重危害人類健康，造成沉重的社會(huì)負(fù)擔(dān)。越來越多的證據(jù)表明，免疫系統(tǒng)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育和功能中的作用（圖1）。因此，免疫調(diào)節(jié)作為治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)紊亂疾病的一種治療策略，已經(jīng)得到越來越多的關(guān)注。

質(zhì)譜流式技術(shù)可以對(duì)復(fù)雜的免疫網(wǎng)絡(luò)中的其單個(gè)細(xì)胞成分進(jìn)行描述，該技術(shù)的出現(xiàn)使得對(duì)大腦的高維分析成為可能，從而使人們對(duì)神經(jīng)-免疫相互作用的理解達(dá)到新的水平。

腦部惡性腫瘤可以起源于中樞神經(jīng)系統(tǒng)（膠質(zhì)瘤）或從身體的其他位置侵入（轉(zhuǎn)移），高度免疫抑制的腫瘤微環(huán)境（TME）影響著腦瘤的生長(zhǎng)。TME主要是由中樞神經(jīng)系統(tǒng)微環(huán)境還是由惡性腫瘤本身形成，以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（TAMs）的多樣性、起源和功能都是未知的。因此，有研究組利用質(zhì)譜流式技術(shù)繪制了腦瘤的免疫細(xì)胞圖譜（圖2）。

研究首先獲得38名接受神經(jīng)外科手術(shù)的患者身上采集新鮮切除的組織，設(shè)計(jì)了兩個(gè)CyTOF抗體組合，在單細(xì)胞水平上測(cè)量了74個(gè)參數(shù)。第一個(gè)抗體組合以髓細(xì)胞為重點(diǎn)，以捕獲大腦TME中的整個(gè)吞噬細(xì)胞譜，以及譜系識(shí)別標(biāo)記物，以繪制主要的白細(xì)胞群及其相對(duì)細(xì)胞頻率。第二個(gè)抗體組合以淋巴細(xì)胞為重點(diǎn)，旨在深入探究淋巴細(xì)胞亞群分布（圖3）。結(jié)果表明TME內(nèi)組織駐留和入侵的免疫細(xì)胞的異質(zhì)性組成，就可以明確區(qū)分膠質(zhì)瘤和腦轉(zhuǎn)移瘤（BrM）。膠質(zhì)瘤TME主要表現(xiàn)為組織駐留的反應(yīng)性小膠質(zhì)細(xì)胞。組織侵入的TAMs顯示出獨(dú)特的特征軌跡，揭示了其對(duì)腫瘤的影響以及對(duì)淋巴細(xì)胞激活的調(diào)控。

進(jìn)一步，有研究組利用質(zhì)譜流式成像技術(shù)表征來自患者的 139 例高級(jí)別膠質(zhì)瘤和 46 例腦轉(zhuǎn)移腫瘤的免疫學(xué)景觀。該研究對(duì)高維組織病理學(xué)圖像中的 1多萬個(gè)細(xì)胞進(jìn)行單細(xì)胞分析，實(shí)現(xiàn)了免疫譜系和激活狀態(tài)的空間分辨率，揭示了原發(fā)性腫瘤和各種實(shí)體癌腦轉(zhuǎn)移瘤之間免疫景觀的差異（圖4）。

有研究使用單細(xì)胞質(zhì)譜細(xì)胞術(shù)揭示小鼠神經(jīng)炎癥和神經(jīng)變性模型中不同的腦髓細(xì)胞群。該研究使用39個(gè)抗體進(jìn)行染色，比較了多發(fā)性硬化癥的實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎（EAE）模型、亨廷頓?。℉D）的R6/2模型和肌萎縮側(cè)索硬化癥（ALS）的突變體超氧化物歧化酶1（mSOD1）模型中的髓細(xì)胞群的變化，確定了三種專屬于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的骨髓細(xì)胞群，并存在于每個(gè)疾病模型中（圖5）。

先天性和適應(yīng)性免疫在帕金森病（PD）中起著至關(guān)重要的作用。然而，關(guān)于PD外周血中特異性免疫細(xì)胞分類的研究仍然缺乏。有研究使用質(zhì)譜細(xì)胞術(shù)染色技術(shù)對(duì)不同發(fā)病年齡帕金森病患者外周血中的細(xì)胞群進(jìn)行準(zhǔn)確的免疫分型。文章表征了60個(gè)細(xì)胞簇，發(fā)現(xiàn)PD的免疫特征變化，包括效應(yīng)CD8 T細(xì)胞減少，細(xì)胞毒性自然殺傷（NK）細(xì)胞降低和PD患者活化單核細(xì)胞增加（圖6）。

阿爾茨海默病是一種無法治愈的神經(jīng)退行性疾病，神經(jīng)炎癥在其中起著關(guān)鍵作用。然而人們對(duì)適應(yīng)性免疫反應(yīng)在阿爾茨海默病中的貢獻(xiàn)知之甚少。因此，有研究利用對(duì)多個(gè)隊(duì)列的綜合分析，確定了阿爾茨海默病的外周和中樞適應(yīng)性免疫變化。該研究對(duì)外周血單核細(xì)胞進(jìn)行了質(zhì)譜流式分析，發(fā)現(xiàn)了阿爾茨海默病的免疫特征，包括CD8 T效應(yīng)記憶CD45RA（TEMRA）細(xì)胞的數(shù)量增加。在第二個(gè)隊(duì)列中，我們發(fā)現(xiàn)CD8+ TEMRA細(xì)胞與認(rèn)知能力呈負(fù)相關(guān)。這些結(jié)果揭示了阿爾茨海默病患者血液和腦脊液中的適應(yīng)性免疫反應(yīng)（圖7）。