近(21)日，由以色列魏茲曼科學研究所(Weizmann Institute of Science)Ido Amit教授所帶領的團隊，發表了一種稱為「Zman-seq」的新技術，能夠追蹤、測量單顆細胞在生物體內隨著時間的變化；他們也將此技術應用在極具免疫抑制特性的膠質母細胞瘤(glioblastoma)，並發現免疫細胞在進入腫瘤後，短時間內就遭到腫瘤微環境的影響，失去抗腫瘤活性，或是反過來抑制攻擊腫瘤的免疫細胞。這項研究刊登在知名學術期刊《Cell》。
 
該技術是利用多種螢光染劑，在每顆細胞加上各種時間標記(stamps)，進而追蹤細胞在健康組織或病理組織內的動向。研究團隊表示，這種技術可以了解細胞的活動史，以及細胞在組織中停留多久，進而解開細胞在特定組織中，隨著時間所發生的分子及細胞層級變化。
 
研究團隊表示，目前依然缺乏能夠在生物體內捕捉細胞動態的基因體技術，而Zman-seq能夠透過先標記尚在循環中的免疫細胞，待其進入腫瘤後，記錄單顆細胞隨著時間的轉譯體動態變化，追蹤時間可維持數天。
 
研究團隊也將Zman-seq，用於最常見的侵襲性腦癌——膠質母細胞瘤，希望透過追蹤免疫細胞進入膠質母細胞瘤，其細胞狀態和分子軌跡在免疫失能微環境中的變化，以了解許多利用免疫系統機制的腫瘤療法，對抗膠質母細胞都效果不彰的原因。
 
結果他們發現，自然殺手細胞(NK)竟然在進入腫瘤後24小時內，就失去抗腫瘤活性；巨噬細胞則是在進入腫瘤後48小時內遭到脅持，產生抑制抗腫瘤免疫的效果。研究團隊認為，這或許解答了為何免疫系統在對抗膠質母細胞瘤時會如此無力。
 
接下來，研究團隊也會開發能夠針對免疫干擾腫瘤檢查點(immune-disabling tumor checkpoints)加以阻斷的方式，以使免疫系統在膠質母細胞瘤及其他難以治療的腫瘤能夠再次活化；此外，他們也計畫將Zman-seq用在人體其他部位的免疫細胞動態研究，以探究某些腫瘤治療是否能夠進一步改善。
 
國內同樣鎖定細胞追蹤需求開發解決方案的鎂迪生醫(路明思生技)，則是以螢光奈米鑽石為基礎，開發結合奈米級細胞追蹤試劑與定量級影像技術的創新追蹤平台，可觀察單一細胞等級之影像且能夠濾除生物自體的螢光雜訊，清楚標定細胞的數目、位置、遷移情況以及生物分佈性(biodistribution)。
 
鎂迪生醫執行長蘇隆畯表示，追蹤細胞的去向及隨著時間變化的技術，是學界共同想要解決的問題。他分析，Ido Amit團隊的技術能夠看出免疫細胞在不同時間點的差異性，但由於染劑先天上的特性，僅能觀察短時間內的變化。
 
鎂迪生醫的LuminX細胞染劑及追蹤技術，則屬於長時間的追蹤技術，且不僅應用場景非限定於腫瘤部位，全身器官都可以追蹤，還可以分析後續細胞的功能性，並且定量細胞數目，後續也能將細胞再從各個器官分離出來，是一種能精準掌握「細胞前世今生」的技術。
 
參考資料：
https://www.genengnews.com/topics/translational-medicine/single-cell-method-reveals-precise-order-of-events-that-immune-cells-are-going-through/
原始研究：
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S009286742301317X?dgcid=coauthor
 
(編譯 / 吳培安)