我們正在面對(duì)COVID-19的疫情，隨著疫情繼續(xù)流行，出現(xiàn)了更多關(guān)于COVID-19急性后遺癥（PASC）的病例。美國(guó)疾病控制與預(yù)防中心將PASC定義為人們?cè)赟ARS-CoV-2感染后可能出現(xiàn)4周或更久的、持續(xù)的健康問(wèn)題。PASC成為一種新的全球性危機(jī)。
 

據(jù)估計(jì)，約31%-69%的COVID-19患者患有PASC，其癥狀包括記憶喪失、胃腸道（GI）不適和疲勞、嗅覺(jué)喪失和呼吸短促。之前的研究表明，PASC也與患者急性疾病的嚴(yán)重程度有關(guān)，PASC可能與自身免疫因素有關(guān)。由于PASC的異質(zhì)性和可能與之相關(guān)的各種因素的差異，迫切需要描述其生物學(xué)和免疫學(xué)基礎(chǔ)，以及檢測(cè)這些機(jī)制在整個(gè)感染和恢復(fù)過(guò)程中的變化。
 

為了更好地了解PASC，研究人員對(duì)309例COVID-19患者從最初診斷到康復(fù)（2-3個(gè)月后）進(jìn)行了研究。并結(jié)合了臨床數(shù)據(jù)和患者報(bào)告的癥狀，從最初診斷到早期恢復(fù)進(jìn)行了深度多組學(xué)、縱向調(diào)查研究，在最初診斷COVID-19時(shí)，找到了4個(gè)預(yù)測(cè)PASC的因素；對(duì)癥狀相關(guān)免疫特征的分析顯示，病人可以化分為四種類型，PASC因素之間的免疫關(guān)聯(lián)隨著時(shí)間的推移而減少，導(dǎo)致不同的恢復(fù)期免疫狀態(tài)。該研究結(jié)果最近發(fā)表在《Cell》雜志上一篇題為“Multiple Early Factors Anticipate Post-Acute COVID-19 Sequelae.”的文章。研究為理解“PASC”的異質(zhì)性提供了一個(gè)框架，為探究導(dǎo)致PASC的生物學(xué)因素提供了豐富的資源，研究有助于監(jiān)測(cè)、指導(dǎo)治療和預(yù)防COVID-19急性后遺癥。

單細(xì)胞蛋白組技術(shù)表征患者免疫細(xì)胞功能

作者對(duì)309例COVID-19患者的臨床數(shù)據(jù)結(jié)合電子病例進(jìn)行研究，并以457位健康人作為對(duì)照。患者被分為三個(gè)階段：臨床診斷（T1）、急性疾�。�急性、T2）和初始癥狀出現(xiàn)后2-3個(gè)月（恢復(fù)期、T3）。通過(guò)抽血，輔以鼻拭子和血漿測(cè)量，分析自身抗體、COVID特異性抗體、整體血漿蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)譜；從病人的血液樣品中分離了外周血單個(gè)核細(xì)胞（PBMC），進(jìn)行了基因和蛋白層面的單細(xì)胞多組學(xué)表征（圖1）。
 

圖1：研究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

單細(xì)胞功能蛋白質(zhì)組學(xué)揭示了不同細(xì)胞對(duì)持續(xù)炎癥的潛在影響

免疫失調(diào)可能與PASC有關(guān)；而且許多與嚴(yán)重急性COVID-19相關(guān)的免疫細(xì)胞表型仍在T3時(shí)不同程度上富集，并與PASC相關(guān)。根據(jù)病人的免疫學(xué)特征可以將病人分為四組，即Type1組，Type2組，intermediate組和naïve組（圖2）。
 

圖2：T3期病人分組

為了系統(tǒng)研究PASC與T3期病人免疫狀態(tài)的關(guān)系。在四組病人中，IsoPlexis的單細(xì)胞蛋白組學(xué)技術(shù)分析不同類型免疫細(xì)胞的功能，包括在疾病進(jìn)展起重要作用的T細(xì)胞、單核細(xì)胞和NK細(xì)胞亞群，探究與恢復(fù)期患者的疾病嚴(yán)重程度存在相關(guān)性，證實(shí)了T細(xì)胞和單核細(xì)胞對(duì)于持續(xù)炎癥的影響。研究者從PBMC中分離T細(xì)胞、單核細(xì)胞、NK細(xì)胞等亞群。培養(yǎng)并刺激細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞因子，使用IsoPlexis獲得性免疫和固有免疫芯片檢測(cè)分泌的細(xì)胞因子。數(shù)據(jù)直接端到端傳輸?shù)絀soSpeak軟件分析熒光信號(hào)，計(jì)算細(xì)胞因子分泌細(xì)胞的數(shù)量、細(xì)胞因子的強(qiáng)度水平等，整體評(píng)價(jià)細(xì)胞的多功能強(qiáng)度指數(shù)（PSI），同時(shí)也可以給出單細(xì)胞水平的細(xì)胞因子圖譜信息（圖3）。結(jié)果表明，所有非naïve患者組在T3時(shí)表現(xiàn)出CD8+和CD4+T細(xì)胞多功能水平升高；與健康對(duì)照組相比，所有患者組均表現(xiàn)出較高的單核細(xì)胞多功能。這表明，在恢復(fù)期，所有患者組中都有不同程度的持續(xù)的、已啟動(dòng)的免疫激活。

單細(xì)胞水平的功能蛋白質(zhì)組學(xué)能夠提供一種獨(dú)特的評(píng)估方式，揭示了恢復(fù)期病人T細(xì)胞、單核細(xì)胞和NK細(xì)胞亞群與不同PASC內(nèi)型以及疾病嚴(yán)重程度的關(guān)系。
 

圖3：不同組病人特定細(xì)胞亞群的多功能性和細(xì)胞因子差異

患者T1到T3免疫狀態(tài)-癥狀軌跡的預(yù)測(cè)顯示，即使在COVID-19診斷時(shí)，這表明患者可能在感染過(guò)程的早期傾向于其急性后狀態(tài)（圖2）。這反過(guò)來(lái)又表明，這些患者分組與T1時(shí)存在的某些PASC因素之間可能存在關(guān)系。進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，顯示了PASC因素與細(xì)胞多功能、單細(xì)胞免疫表型、血漿蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)的關(guān)系及其相關(guān)性（圖4）。
 

圖4：不同的PASC因素與多組學(xué)檢測(cè)相關(guān)性

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參考文獻(xiàn)：

1. Su, Y., et al. “Multiple Early Factors Anticipate Post-Acute COVID-19 Sequelae.” Cell (2022), doi: https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.01.014.