第一臺(tái)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(gòu)買(mǎi)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(kāi)發(fā)這一技術(shù)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)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(gè)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(guò)單細(xì)胞分析在轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)領(lǐng)域引起一場(chǎng)革命。

BRI致力于根除多達(dá)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(fēng)濕關(guān)節(jié)炎----這些疾病是由免疫系統(tǒng)對(duì)自身產(chǎn)生的攻擊造成的。作為科學(xué)創(chuàng)新的全球領(lǐng)導(dǎo)者，BRI通過(guò)協(xié)助預(yù)測(cè)疾病，控制疾病進(jìn)程和增強(qiáng)可用的治療方法的安全性和有效性在這一領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。BRI把實(shí)驗(yàn)室，轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)和臨床研究密切整合，從實(shí)驗(yàn)到臨床獲得了巨大的突破。

第一臺(tái)C1™是由BRI的系統(tǒng)免疫學(xué)部門(mén)采購(gòu)，現(xiàn)在由Peter Linsley博士領(lǐng)導(dǎo)。使用藥物學(xué)、免疫學(xué)、基因組學(xué)和生物信息學(xué)的交叉學(xué)科研究方法，依靠最先進(jìn)的技術(shù)，他們的團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)免疫系統(tǒng)的高通量分析進(jìn)行了疾病的早期檢測(cè)和治療監(jiān)測(cè)，成功推進(jìn)了個(gè)性化用藥的研究。個(gè)性化用藥的工作有助于改善病人的治療效果和降低護(hù)理費(fèi)用。

Linsley博士用C1™儀器去發(fā)現(xiàn)免疫治療的應(yīng)答者，研究為什么病人有時(shí)會(huì)對(duì)相同治療產(chǎn)生截然不同的反應(yīng)。例如，腫瘤壞死因子的阻斷劑 (etanercept, infliximab, etc.), T細(xì)胞共刺激的阻斷劑(abatacept) 和B細(xì)胞阻斷劑 (rituximab)被批準(zhǔn)用于治療關(guān)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(yīng)。通過(guò)在分子水平理解引起這些差異的原因，Linsley博士希望建立個(gè)性化免疫治療。

“監(jiān)控病原性T細(xì)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(guò)敏疾病以前所未有的精度優(yōu)化治療效果�！� Linsley 博士說(shuō)。

作為最初將C1™完全整合到BRI基因組學(xué)平臺(tái)的負(fù)責(zé)人，Linsley 博士通過(guò)該技術(shù)了解到，單細(xì)胞數(shù)據(jù)非常適合觀察應(yīng)答和非應(yīng)反應(yīng)，并確定藥物特性是否受T細(xì)胞受體控制。C1™的單細(xì)胞mRNA表達(dá)流程非常適合這一研究，能幫助解答關(guān)于T細(xì)胞始祖的問(wèn)題。

C1™系統(tǒng)用開(kāi)創(chuàng)性的微流控技術(shù)重新詮釋了單細(xì)胞基因組學(xué)，這一技術(shù)使科學(xué)家和臨床醫(yī)生可以無(wú)縫地分離、處理和分析單個(gè)細(xì)胞。做為第一臺(tái)商業(yè)化的自動(dòng)單細(xì)胞分離和制備系統(tǒng)，C1™可以用不到一小時(shí)的手工操作時(shí)間重復(fù)性地制備96個(gè)單細(xì)胞。

“你可以免去做次級(jí)純化的麻煩而且所有可能真正影響細(xì)胞的情況都可以避免,” Damien Chaussabel博士說(shuō), 他是BRI系統(tǒng)免疫學(xué)部門(mén)的前任領(lǐng)導(dǎo)。使用這一完整的流程，研究者可以捕獲和確認(rèn)單細(xì)胞，裂解細(xì)胞，反轉(zhuǎn)錄，預(yù)擴(kuò)增目標(biāo)和回收產(chǎn)物用于定量PCR或測(cè)序文庫(kù)的制備。

單細(xì)胞基因表達(dá)分析對(duì)在分子水平上了解免疫應(yīng)答中細(xì)胞的命運(yùn)至關(guān)重要。傳統(tǒng)的流式分選（FACS）和顯微切割技術(shù)在分離單細(xì)胞時(shí)非常耗時(shí)耗力，需要很高的技巧，且沒(méi)法保證拿到的用來(lái)做下游分析的單細(xì)胞是活的。

Linsley博士在免疫學(xué)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(dāng)時(shí)在西雅圖開(kāi)創(chuàng)Oncogen公司 (后來(lái)被Bristol-Myers Squibb收購(gòu)), 他研究了T細(xì)胞和其他細(xì)胞的通訊網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)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(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)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(biāo)是讓臨床醫(yī)生能夠給每一個(gè)病人匹配上最有效的治療。

“我們知道T細(xì)胞的病原效應(yīng)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(shuō)。 “然而，即使是在識(shí)別相同抗原的T細(xì)胞中，會(huì)存在諸多克隆型和表型，它們并不是同樣病原性。結(jié)果，在混雜的群體中，單一病原性T細(xì)胞的始祖和表型特性的關(guān)系很難區(qū)分。在C1上的單細(xì)胞分析可以讓我們闡明在疾病出現(xiàn)和治療時(shí)T細(xì)胞識(shí)別自身抗原的過(guò)程是如何擴(kuò)展和收縮的�！�
 
目前，分析從單細(xì)胞mRNA測(cè)序開(kāi)始，然后用Fluidigm公司的C1™, Biomark™ HD 和Dynamic Array™ IFC做特定位點(diǎn)基因表達(dá)。那些位點(diǎn)用來(lái)預(yù)測(cè)哪些基因是過(guò)表達(dá)的。

盡管蛋白組學(xué)不是這一研究的常規(guī)組成，BRI還是計(jì)劃在不久的將來(lái)用CyTOF® 2流式質(zhì)譜儀來(lái)進(jìn)行單細(xì)胞蛋白的分析。
 
創(chuàng)新的單細(xì)胞基因組學(xué)和蛋白組學(xué)技術(shù)，能幫助科學(xué)家探究更廣泛的科學(xué)問(wèn)題，從而不斷推動(dòng)免疫學(xué)研究。通過(guò)與BRI的合作, Fluidigm公司期待著將單細(xì)胞工具用在臨床研究上，實(shí)現(xiàn)稀有組織的稀有細(xì)胞的無(wú)創(chuàng)分析。

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