T細(xì)胞在免疫監(jiān)視以及抵御感染和癌癥方面發(fā)揮著許多關(guān)鍵作用。在過去幾十年中，對(duì)T細(xì)胞功能的深入理解使得人們?cè)诎┌Y免疫治療、自身免疫疾病和傳染病等領(lǐng)域取得了重大突破。近期的突破性進(jìn)展，包括獲得美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）批準(zhǔn)的TCR-T療法以及用于靶向?qū)嶓w瘤和自身免疫疾病的CAR-T細(xì)胞的先進(jìn)設(shè)計(jì)，預(yù)示著T細(xì)胞研究的光明前景。

盡管近期技術(shù)方面取得了些進(jìn)步，但研究人員僅僅觸及利用T細(xì)胞進(jìn)行治療的潛力的表面。隨著以T細(xì)胞為中心的治療目標(biāo)不斷發(fā)展，研究人員需要的工具和技術(shù)也在不斷演變，以充分理解T細(xì)胞。在本博文中，我們將探討用于T細(xì)胞研究的技術(shù)趨勢(shì)，并深入研究這些趨勢(shì)將如何塑造T細(xì)胞研究的未來。

單細(xì)胞技術(shù)

揭示T細(xì)胞異質(zhì)性的見解

集合（ensemble）和群體（bulk）檢測(cè)提供了廉價(jià)且易于獲取的T細(xì)胞信息，但群體平均值常常掩蓋了在疾病和治療中具有作用的稀有細(xì)胞亞群的存在。因此，近期的研究趨勢(shì)是引入單細(xì)胞平臺(tái)，以提高生物學(xué)分辨率并捕捉關(guān)于單細(xì)胞的關(guān)鍵細(xì)節(jié)。過去十年中，PubMed中包含“單細(xì)胞”作為關(guān)鍵詞的條目增加了超過500%，這表明單細(xì)胞技術(shù)（如單細(xì)胞RNA測(cè)序、質(zhì)譜流式細(xì)胞術(shù)以及多種研究單細(xì)胞功能的技術(shù)，包括細(xì)胞因子分泌、細(xì)胞殺傷和代謝組學(xué)）正在快速推動(dòng)研究向前發(fā)展。

功能行為學(xué)

超越轉(zhuǎn)錄組學(xué)和基因組學(xué)

盡管基因組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)數(shù)據(jù)對(duì)于理解T細(xì)胞生物學(xué)至關(guān)重要，但越來越清楚的是，僅憑它們無法完整地講述T細(xì)胞行為的全部故事。特別是，mRNA與蛋白質(zhì)水平之間的相關(guān)性已被證明會(huì)因多種因素（如細(xì)胞亞群和功能狀態(tài)）而顯著變化。鑒于測(cè)序的某些局限性，研究正在轉(zhuǎn)向納入更多功能數(shù)據(jù)，以直接表征T細(xì)胞的活性。功能測(cè)定可以測(cè)量細(xì)胞因子分泌、細(xì)胞殺傷和代謝狀態(tài)等多種數(shù)據(jù)，提供更全面的T細(xì)胞功能視角，并可用于直接評(píng)估直接參與免疫反應(yīng)的T細(xì)胞行為。

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)

監(jiān)測(cè)T細(xì)胞動(dòng)態(tài)

T細(xì)胞的功能是動(dòng)態(tài)的，其功能行為（如細(xì)胞因子分泌、細(xì)胞殺傷和表面標(biāo)記表達(dá)）與激活、持久性和耗竭等結(jié)果密切相關(guān)。這些行為發(fā)生在時(shí)間譜上，無法通過依賴單時(shí)間點(diǎn)數(shù)據(jù)的技術(shù)（如流式細(xì)胞術(shù)和單細(xì)胞RNA測(cè)序）捕捉到。至關(guān)重要的是，研究表明，T細(xì)胞和工程T細(xì)胞的效力可能與快速或慢速細(xì)胞殺傷相關(guān)，這表明設(shè)計(jì)有效的細(xì)胞治療可能依賴于動(dòng)態(tài)測(cè)量以優(yōu)化治療潛力。

T細(xì)胞研究有望改變免疫治療的未來，這需要更先進(jìn)的工具來充分理解單個(gè)細(xì)胞的行為并發(fā)揮其潛力。一種旨在同時(shí)利用所有這些趨勢(shì)的技術(shù)是Beacon®光導(dǎo)微流控平臺(tái)。Beacon®平臺(tái)是一種單細(xì)胞技術(shù)，專注于提供單個(gè)細(xì)胞實(shí)時(shí)的功能數(shù)據(jù)。Beacon®儀器可自動(dòng)將單個(gè)T細(xì)胞分離到0.74納升的NanoPens®小室中，并可進(jìn)行多種檢測(cè)以研究單細(xì)胞功能。例如，將單個(gè)T細(xì)胞與靶細(xì)胞共培養(yǎng)可以同時(shí)展示數(shù)千個(gè)單細(xì)胞的細(xì)胞殺傷、細(xì)胞因子分泌和表面標(biāo)記表達(dá)能力。在完成檢測(cè)后，Beacon®儀器還可以回收感興趣的細(xì)胞以進(jìn)行多組學(xué)測(cè)序，并揭示功能行為的轉(zhuǎn)錄組學(xué)驅(qū)動(dòng)因素。