神经退行性疾病是老龄化人群的一个主要威胁，影响着全球数百万人口。其中包括许多中枢神经系统细胞停止发挥功能的情况，而最常见的是阿尔茨海默病。据估计，全球大约有4400万人患有这种疾病，而且这个数字正在以指数速度增长。1，2，3
虽然治疗可以帮助缓解阿尔茨海默病的症状，但目前还无法治愈。更严重的是，这些疾病缺乏有效的干预策略。因此生物标志物的开发至关重要，不仅有助于改善早期诊断，而且能监测疾病进展，衡量病人对治疗的反应，并建立新的治疗策略。2
我们所知道的是，神经炎症在神经退行性疾病（如阿尔茨海默病）中起着重要作用。作为一种涉及许多炎症介质的神经组织损伤的复杂生物反应，适应性和先天性免疫细胞已被证明可以穿透血脑屏障，并能够释放多种炎症介质，从而导致神经系统损伤。2-8
从功能上定义参与神经炎症免疫反应的细胞类型
特别是对于阿尔茨海默病，促炎性细胞因子能够影响淀粉样前体蛋白(APP)的处理、β-淀粉样蛋白聚集和TAU蛋白磷酸化 ，9这是所有阿尔茨海默病的神经病理学标志。
细胞因子和趋化因子对
APP和β-淀粉样蛋白（Aβ）的影响
From Current Alzheimer Research,
2017, Vol. 14, No. 8
然而，鉴于阿尔茨海默病难以治愈，研究人员必须获得更多的数据。这促使他们开始研究功能蛋白质组学技术，以获得对神经炎症驱动因素的新见解。
蛋白质组学的转变
神经元退化是神经退行性疾病的一个标志。这种退化导致了神经元蛋白的变化，而这正是大多数患者被诊断的方式。为了防止进一步的损害，有必要尽量早期诊断。而早期诊断必须检查疾病状态下的蛋白质及其功能。10这就是为什么最近蛋白质组学的突破可以帮助研究人员推进他们的工作，并且现在开始将重点转向功能分析。
功能蛋白质组学分析填补了
当前单细胞全面表征的缺口
当前有多种蛋白质组学方法被用于分析蛋白质的表达，以监测细胞活动及更好地了解各种生化通路。11综合起来，这些方法正在改变疾病研究的方式，因为它们可以实现精确和大规模的蛋白质分析，帮助研究人员获得更多关于疾病进展的知识。2，11
传统技术在评估神经炎症方面
面临挑战
然而，对于临床试验而言，这些类型的大规模检测技术很难分析有应答者和无应答者，从而妨碍药物疗效的分析。了解每个异质性免疫细胞产生哪些特定的细胞因子极为重要，而细胞功能表型可以揭示这些细胞的差异。2
通过观察单细胞的多功能性，研究人员可以更好地表征神经炎症的驱动因素。评估细胞亚群的独特细胞因子特征，能更好地定义阿尔茨海默病的相关生物标志物。
神经退行性疾病的新生物标志物的发现非常重要，因为它们不仅可以作为治疗靶点，还可以改善诊断，预测疾病进展，增加我们对大脑神经病理变化的理解。实现这一目标的方法之一是通过使用单细胞功能蛋白质组学，它能根据细胞功能和生物标志物的表达对患者进行分层，以更好地预测治疗反应。12
阿尔茨海默病患者(ALZ)
与健康供者(HD)中CD8+T细胞的多功能性炎症指数
IsoPlexis单细胞分泌组学
为了应对这些挑战，IsoPlexis已经开发出一种技术，能够根据细胞外功能对每个免疫细胞进行表型，我们称之为“功能表型”。
通过我们突破性的单细胞分泌组解决方案，用户首次可以直接分析每个单细胞分泌的细胞因子，同时检测多达数千个单细胞。与现有技术（如质谱法和流式细胞术）相比，单细胞分泌组解决方案的飞跃之处在于，它能够同时对每个细胞的32种以上的分析物进行高度多重性量化，从而检测出稀有细胞和细胞亚群的关键特征。13
总结
虽然神经退行性疾病（包括阿尔茨海默氏症）的治疗开发仍在继续竞赛中，但很明显，功能蛋白质组学的进步可以为推进这一进程提供更多助力。
在单细胞水平上研究蛋白质揭示了对神经炎症的独特见解，使研究人员能够更快推进研究。找到治疗方法只是时间问题！
我们将分享单细胞蛋白质组解决方案
在神经炎症中的应用
未完待续！
参考文献：
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公司总部位于美国的康涅狄格州，是一家专注于单细胞多重功能蛋白质检测解决方案的**供应商。自2018年商业化以来，已在全球成功装机超过150台，是众多国际知名研究机构和制药厂商的合作伙伴，相关文献发布超过100篇，并有多篇高分文章发布在Nature、Cell、Immunology等刊物上。
IsoPlexis致力于提供业内广受赞誉的精准单细胞分析系统，助力加速对抗癌症及各种疑难病症的进程。通过揭示细胞亚群中独特的免疫生物标志物，推动免疫疗法及靶向治疗迈向更精准、个性化的发展阶段。
