在新冠疫情影響下，抗病毒感染研究及疫苗開發(fā)是全球關注的核心領域。當前，盡管在新冠感染的檢測、預防和治療方面取得了顯著進展，但以奧密克戎為代表的病毒變種的出現，也警醒研究者們人類對于病毒的免疫機制還需更深入研究，為了解新變異病毒、疫苗產生的長期保護及防治策略提供有效信息。

Isoplexis 單細胞功能蛋白質組技術
●首次將單細胞技術和功能性蛋白質組學結合起來。
●采用獨特的微流控微室反應和抗體條碼技術，在單細胞水平對分泌的多種細胞因子和胞內磷酸化蛋白組等在活細胞狀態(tài)下進行高靈敏多重檢測分析，對功能蛋白進行定性、定量，以此洞察單細胞功能異質性。
●通過簡單易用的生信分析軟件對單細胞數據進行自動分析，得到具有指導性的結果，幫助下一步決策。
 

圖 1：單細胞功能蛋白組檢測原理

IsoPlexis 單細胞功能蛋白組技術的應用：
●探討新冠病毒感染及疾病發(fā)展的免疫相關機制；
●評價疫苗誘導的抗原特異性 T 細胞免疫作用；
●探索疫苗保護作用持久性的免疫學指標；
●研究疫苗對新出現的病毒變異株致病產生有效保護作用及機制。

 圖 2：IsoLight 全自動單細胞功能蛋白組分析系統

近年來，已有眾多研究機構采用單細胞功能蛋白組技術研究新冠疾病機制及疫苗開發(fā)，并將研究成果發(fā)表在高影響力的期刊上。
 

應用 1：通過單細胞多組學技術探討不同嚴重程度新冠疾病的發(fā)生機制

發(fā)表期刊：Cell（2020 年，影響因子 38.637 )

文章：Multi-Omics Resolves a Sharp Disease-State Shift between Mild and Moderate COVID-19

研究單位：美國西雅圖系統生物學研究所 James R.Heath 和西雅圖 Swedish 醫(yī)學中心 Jason D. Goldman

研究成果：利用單細胞多組學技術解析了輕度、中度和重度 COVID-19 病人之間的急劇免疫變化狀態(tài)。其中 IsoPlexis 單細胞分泌蛋白組學作為單細胞蛋白層面和細胞功能表征的一個重要補充，研究發(fā)現 COVID-19 疾病嚴重程度與 CD8+ T 細胞多功能性的非單調變化相關，與單核細胞的多功能性呈正相關，提示重度新冠病人體內先天免疫和適應性免疫的嚴重失衡，導致疾病進展。細胞多功能指數（PSI）是評價病人體內先天免疫和適應性免疫的一個很好的綜合性細胞功能指標。
 

應用 2：探索與急性新冠感染后遺癥（PASC）發(fā)生相關的生物學因素，以助于預防、監(jiān)測或指導治療 PASC

發(fā)表期刊：Cell（2022 年發(fā)表，該期刊影響因子 41.582）

文章：Multiple early factors anticipate post-acute COVID-19 sequelae

研究單位：美國西雅圖系統生物學研究所 James R.Heath 和西雅圖Swedish 醫(yī)學中心 Jason D. Goldman

研究成果：對 309 名 COVID-2019 疾病患者從最初診斷（T1 期）、急病期（T2）到恢復期（T3 期，2-3 個月后）縱向多組學研究發(fā)現診斷初期預測 PASC 的風險因素。

IsoPlexis 單細胞功能蛋白組學技術幫助分析 PASC 病人體內不同免疫細胞（CD4+、CD8+、NK、單核細胞）的多功能性，為系統研究 PASC與 T3 階段變化的免疫反應及預后奠定功能基礎。
 

圖 5：不同 PASC 類型病人的免疫細胞功能表征。

應用 3：研究新冠疫苗對機體產生的細胞免疫保護作用及個體差異

發(fā)表期刊：JCI Insight（2022 年發(fā)表，該期刊 2020 影響因子 8.315）

文章： In-depth analysis of SARS-CoV-2-specific T cells reveals diverse differentiation hierarchies in vaccinated individuals

研究單位：安德森癌癥研究中心的 Simrit Parmar 研究團隊

研究成果：研究團隊采用 isoPlexis 技術檢測新冠疫苗（包括 Pfizer/Moderna的 mRNA 疫苗和強生的腺病毒疫苗）在不同疫苗接種者體內產生的 SARS-CoV-2 特異性 T 細胞分泌細胞因子情況，來評估疫苗產生的細胞免疫水平及保護作用，尤其是針對變異病毒株。此外，還揭示了疫苗保護作用在人群中的個體差異，及其與變異病毒突破性感染的相關性。
 

圖 6：不同疫苗接種者體內 SARS-CoV-2 特異性 T 細胞的細胞因子分泌譜情況。