從「系統(tǒng)」著手，多組學(xué)方法推動(dòng)新型疫苗研發(fā)

2024 年 3 月,，由云南大學(xué)牽頭承擔(dān)的 2023 年度國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃「病原學(xué)與防疫技術(shù)體系研究「重點(diǎn)專項(xiàng)」重要預(yù)防性疫苗免疫應(yīng)答的精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究」項(xiàng)目正式啟動(dòng),。

作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，張子杰教授在談及這項(xiàng)計(jì)劃時(shí)表示,，研究團(tuán)隊(duì)致力于理解疫苗免疫應(yīng)答的作用規(guī)律,，并最終利用這些規(guī)律根據(jù)人群遺傳和免疫特征,、疫苗技術(shù)特點(diǎn)等參數(shù)規(guī)劃免疫策略以及設(shè)計(jì)靶向免疫應(yīng)答機(jī)制的新一代更安全更高效的疫苗。

他介紹說(shuō),，在新型疫苗的研究過(guò)程中，「系統(tǒng)」的概念尤為重要,，這需要利用多組學(xué)或多參數(shù)的研究方法來(lái)全面解析復(fù)雜的生物現(xiàn)象,，借助高參數(shù)的免疫學(xué)檢測(cè)工具、單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)和全基因組分析等手段,，從生物大數(shù)據(jù)的角度出發(fā),，整合來(lái)自多個(gè)維度的信息，并進(jìn)行綜合分析,。這種多層次的數(shù)據(jù)集成使我們能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)生物系統(tǒng)的系統(tǒng)性關(guān)聯(lián)研究,，從而推動(dòng)疫苗學(xué)和免疫學(xué)的發(fā)展。

為了更廣泛地從不同角度和層面分析免疫學(xué)相關(guān)指標(biāo),，需要更多參數(shù)來(lái)提供更細(xì)致的信息,，這對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器的性能無(wú)疑提出了較高要求。張子杰教授回顧了采購(gòu) NovoCyte Opteon 的決策過(guò)程,。他表示,，在前期，課題組對(duì)市場(chǎng)上幾款同類產(chǎn)品進(jìn)行了詳盡的調(diào)研,，重點(diǎn)放在能夠滿足高參數(shù)檢測(cè)需求的流式細(xì)胞儀,，即那些可以同時(shí)檢測(cè)超過(guò) 30 甚至 40 種生物標(biāo)志物并且具備較高檢測(cè)速度和較高穩(wěn)定性的設(shè)備。

經(jīng)過(guò)反復(fù)對(duì)比,，課題組最終將目標(biāo)鎖定在 NovoCyte Opteon 全光譜流式細(xì)胞儀上,。張子杰教授特別提到，在測(cè)試階段,，有件“小事”令課題組對(duì) NovoCyte Opteon 的印象尤為深刻,。當(dāng)時(shí) NovoCyte Opteon 演示機(jī)在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前，曾被送往昆明的另一家機(jī)構(gòu)進(jìn)行測(cè)試,。之后僅通過(guò)簡(jiǎn)單的打包便直接運(yùn)送至實(shí)驗(yàn)室,，經(jīng)過(guò)基本的安裝后，再接通電源并進(jìn)行初步調(diào)試后,，儀器便順利通過(guò)了 QC 檢驗(yàn),。這一過(guò)程充分證明了儀器的卓越穩(wěn)定性，即便是在運(yùn)輸途中經(jīng)歷了各種挑戰(zhàn)后,，仍能即刻投入正常使用,。

基于這一良好開(kāi)端，團(tuán)隊(duì)討論后一致認(rèn)為初步印象非常積極,。根據(jù)團(tuán)隊(duì)成員的后續(xù)反饋,，該儀器的軟件操作簡(jiǎn)便,，包括一鍵開(kāi)關(guān)機(jī)及自動(dòng)檢測(cè)等功能，都極大地方便了日常使用,。從目前的初步使用情況看,，該儀器完全滿足了課題組的需求。

高性能與高可靠性兼具,，為科研工作提供堅(jiān)實(shí)保障

在張子杰教授課題組中,，陳燕麗博士正在開(kāi)展博后階段的研究，她的主要方向是疫苗免疫,，其實(shí)驗(yàn)內(nèi)容幾乎每天都要和 NovoCyte Opteon 打交道,，對(duì)于這款新型全光譜流式細(xì)胞儀帶給研究工作的推進(jìn)作用，她有著切身的感受,。

陳燕麗博士表示,，能夠成為 NovoCyte Opteon 全光譜流式細(xì)胞儀在中國(guó)大陸的首個(gè)用戶非常榮幸。這款儀器是裝備了 5 個(gè)激光器和 73 個(gè)檢測(cè)器的頂配版,，支持超過(guò) 50 色的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),，對(duì)于解析疫苗誘導(dǎo)的免疫反應(yīng)機(jī)制至關(guān)重要。

她介紹說(shuō),，在使用傳統(tǒng)的熒光流式細(xì)胞儀時(shí),，由于檢測(cè)通量有限，獲取的數(shù)據(jù)往往不足以支持對(duì)更為精細(xì)的細(xì)胞亞群及其功能進(jìn)行深入研究,。而 NovoCyte Opteon 則提供了在細(xì)胞亞群和功能分子層面進(jìn)行更加精細(xì)檢測(cè)的可能性,。

此外，這款儀器的檢測(cè)靈敏度相較于傳統(tǒng)熒光流式細(xì)胞儀更高,。在疫苗誘導(dǎo)的細(xì)胞反應(yīng)研究中,，一些記憶 T 細(xì)胞和記憶 B 細(xì)胞等亞群盡管表達(dá)量極低但卻非常重要，使用這款 NovoCyte Opteon 有助于更有效地捕捉到這些低頻細(xì)胞群體,。

值得一提的是,，NovoCyte Opteon 還提供自發(fā)熒光去除的功能。在檢測(cè)低頻細(xì)胞亞群時(shí),，自發(fā)熒光常常會(huì)對(duì)檢測(cè)信號(hào)造成顯著干擾,。而這一功能可以精確地識(shí)別并排除這些自發(fā)熒光的影響，從而確保獲得的細(xì)胞亞群數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確可靠,。

除了開(kāi)展系統(tǒng)疫苗學(xué)的基礎(chǔ)研究外,，張子杰教授課題組還在與醫(yī)院緊密合作，將多組學(xué)技術(shù)用于臨床樣本的分析,，并基于臨床相關(guān)復(fù)雜性狀開(kāi)展致病機(jī)理和疾病預(yù)防與治療的探索,。課題組余泫靜博士研究生的課題有很多內(nèi)容與臨床隊(duì)列的免疫相關(guān)研究有關(guān)。她從新手友好度,、軟件使用和客戶服務(wù)的角度分享了 NovoCyte Opteon 帶來(lái)的助力,。

她介紹道,，安捷倫 NovoCyte Opteon 光譜流式細(xì)胞儀的配套軟件非常適合新手使用，即便是完全沒(méi)有接觸過(guò)流式細(xì)胞術(shù)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)室成員,，也能迅速掌握其操作方法,，輕松上手；其次,，在數(shù)據(jù)處理能力上,，該軟件展現(xiàn)了極高的流暢度。當(dāng)在實(shí)驗(yàn)中處理大量的細(xì)胞樣本時(shí),，即便數(shù)據(jù)集龐大復(fù)雜，軟件在原始數(shù)據(jù)處理界面和分析工作區(qū)均能保持順暢無(wú)阻的操作體驗(yàn),，不會(huì)出現(xiàn)明顯的卡頓現(xiàn)象,。

此外，該軟件的功能十分全面,。例如,，在進(jìn)行細(xì)胞亞群劃分時(shí)，可以利用 heatmap density 功能來(lái)映射和可視化不同的細(xì)胞群體,，進(jìn)而更好地理解各個(gè)細(xì)胞群之間的關(guān)系,。這一特性是 NovoCyte Opteon 配套軟件的亮點(diǎn)之一，極大地提升了數(shù)據(jù)分析的直觀性和便捷性,，使得復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析變得簡(jiǎn)單易行,。

對(duì)于安捷倫的售后服務(wù)，余泫靜亦贊賞有加,。在 NovoCyte Opteon 演示機(jī)首次抵達(dá)實(shí)驗(yàn)室時(shí),，安捷倫的技術(shù)支持就已展現(xiàn)強(qiáng)大的專業(yè)能力。負(fù)責(zé)培訓(xùn)的軟件工程師不僅在 PPT 中詳細(xì)介紹了儀器的硬件構(gòu)造和軟件操作流程,，還耐心解答了課題組提出的每一個(gè)問(wèn)題,，并迅速給予了專業(yè)的反饋。

她還提到,，NovoCyte Opteon 正式在實(shí)驗(yàn)室運(yùn)轉(zhuǎn)后,，售后服務(wù)的質(zhì)量依然保持著高標(biāo)準(zhǔn)。無(wú)論是進(jìn)一步的技術(shù)培訓(xùn),，還是在使用過(guò)程中遇到的問(wèn)題,，安捷倫的響應(yīng)始終快速且及時(shí)。他們的專業(yè)水準(zhǔn)確保了課題組成員能夠無(wú)縫過(guò)渡到日常使用階段,，為科研工作提供了堅(jiān)實(shí)的保障,。

積極響應(yīng)科研難點(diǎn)痛點(diǎn)，助力疫苗研發(fā)擁抱新機(jī)遇

隨著全球?qū)残l(wèi)生安全重視程度的提高,，當(dāng)前,，新型疫苗的研究與應(yīng)用正在迎來(lái)前所未有的發(fā)展機(jī)遇,。新型疫苗的研發(fā)不僅成為了科學(xué)界的熱點(diǎn)，也是社會(huì)關(guān)注的重點(diǎn)領(lǐng)域,。作為云南疫苗實(shí)驗(yàn)室云南大學(xué)分中心,，張子杰教授領(lǐng)導(dǎo)的疫苗與疾病系統(tǒng)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)著愈加重要的使命。

張子杰教授談到,，隨著疫苗研究不斷向更加精細(xì)和復(fù)雜的層面推進(jìn),，對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的要求也越來(lái)越高。特別是在探索疫苗如何激發(fā)人體免疫反應(yīng)的過(guò)程中,，科學(xué)家們?cè)絹?lái)越依賴于那些能夠提供高精度,、高通量數(shù)據(jù)的先進(jìn)儀器。因此,，高性能儀器的快速迭代能力以及穩(wěn)定可靠的性能成為了科研工作者在選擇實(shí)驗(yàn)設(shè)備時(shí)考慮的關(guān)鍵因素,。如果儀器供應(yīng)商能夠在這些方面提供強(qiáng)有力的支持，將大大加速科學(xué)研究的步伐,，推動(dòng)疫苗開(kāi)發(fā)進(jìn)程,。

陳燕麗博士補(bǔ)充道，就安捷倫全光譜流式細(xì)胞儀而言,，在使用這類高參數(shù)儀器的過(guò)程中,，隨著檢測(cè)復(fù)雜度的增加，如何高效處理和分析這些海量數(shù)據(jù)成為了新的挑戰(zhàn),。

鑒于此,，希望未來(lái)能夠開(kāi)發(fā)出更多自動(dòng)化的數(shù)據(jù)處理程序，類似于單細(xì)胞分析中常用的 R 或 Python 軟件包甚至是機(jī)器學(xué)習(xí)模型,。這樣的自動(dòng)化流程將有助于在高維度數(shù)據(jù)中精準(zhǔn)識(shí)別所需細(xì)胞亞群的變化趨勢(shì),。特別是對(duì)于側(cè)重實(shí)驗(yàn)工作的科研人員而言，簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)分析流程意味著他們可以將更多的注意力集中在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)果解釋上,，而不是陷入繁瑣的數(shù)據(jù)處理工作中,。這樣不僅提高了研究效率，也為更深入的科學(xué)發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造了條件,。