2019单细胞质谱和成像质谱技术论坛

为促进单细胞质谱和成像质谱分析技术在生命科学、临床医学和创新药物研发等相关领域研究中的应用,由北京大学蛋白质与植物基因研究国家重点实验室,北京大学生命科学学院承办的“2019单细胞质谱和成像质谱技术论坛”于2019年11月16-17日在北京大学生命科学学院101邓佑才报告厅举行。

本次大会邀请到多位国内单细胞质谱和成像质谱技术领域的专家,共同探讨了“单细胞蛋白质组学”、“成像质谱在重大疾病研究中的应用”、“ 质谱流式在生物医学研究中的应用”等7个议题,大会采取了学术报告与学术讨论交流相结合的形式,为参会者提供了一场内容精彩和学术气氛浓厚的学术盛宴。

本次大会的胜利召开,为单细胞质谱领域的科学工作者提供了高质量的学术交流平台,系统地展现了该领域的突飞猛进的进展,同时展示了国内单细胞质谱技术和成像质谱领域相关单位在生命科学研究、临床应用和药物研发中取得的创新成果和潜在的重要作用。

本次会议得到了北京大学蛋白质与植物基因研究国家重点实验室,北京大学生命科学学院和Thermo Fisher Scientific公司等单位的大力支持。

该技术论坛由北京大学生命科学学院纪建国教授主持,邀请了单细胞质谱和成像质谱分析领域的多位嘉宾包括佑安医院肝病研究所陈德喜教授、浙江大学附属一医院盛剑鹏研究员、美国Fluidigm公司李丹博士、北京大学生命科学学院王青松副教授、中国科学院生态环境研究中心曲广波研究员、北京大学生命科学学院纪建国教授实验室朱文苑、中科院高能物理研究所王萌副研究员等。

来自佑安医院肝病研究所的陈德喜教授做了成像质谱在肝病研究中的应用报告。陈德喜教授首先介绍了成像质谱技术原理和优势,其主要通过使用金属标记抗体,可同时检测单样本中多达40种参数,并且通道间无干扰,可精确分析细胞亚群,用质谱代替光谱作为检测方式,具有超低背景、无串色、多参数检测通道等完全区别于传统模式的优势特点;接着重点介绍了利用成像质谱流式分析肝穿标本的微环境差异分析与肝硬化肝癌和结肠癌肝转移后免疫微环境差异分析,其中利用成像质谱分析了样本中不同组织多个蛋白marker的不同表达情况,为解决临床问题提供了非常重要的思路,研究工作取得了重要进展和新发现。

来自浙江大学附属一医院的盛剑鹏研究员介绍了质谱流式(CyTOF)在巨噬细胞研究中的应用。盛剑鹏研究员首先介绍了CyTOF的发展历史及使用实例,重点介绍了利用CyTOF分析HCC免疫微环境的应用,其中利用42个蛋白marker,分析了40个细胞亚群,并且重点分享了划分细胞亚群的方法及注意事项;最后对如何设计CyTOF相关的实验做了详细的介绍,主要包括panel、sample、design的处理,报告内容详细,讲述精彩。

来自美国Fluidigm公司李丹博士做了“质谱流式技术在生物医学研究中的应用”报告。李丹博士介绍了Helios(a CyTOF system)与传统流式比较,优点主要包括无串色、通道多、背景低,然后李丹博士介绍了Helios质谱流式系统的组成及样品分析方法,样品悬浮液经雾化后为单细胞液滴,进入等离子炬,变成离子云,四级杆过滤杂质离子后进入飞行时间质量分析器分析。接着介绍了Helios质谱流式系统数据可视化方法,包括SPADE,viSNE等多种数据呈现方式有助于数据分析与展示,并结合示例文章讲解这套系统可以解决什么问题,可以得到什么数据以及数据如何分析。讲解完Helios质谱流式系统后,李丹博士介绍了Hyperion组织质谱成像系统,Hyperion系统通过单次扫描1平方微米组织可以同时分析几十种蛋白质标记物,信号质量更高,数据更加可靠,避免了不同区域切片差别或者连续组织切片产生的误差,提高了诊断的准确性。

北京大学生命科学学院王青松副教授做了主题为质谱流式技术在蛋白质磷酸化信号通路研究中的应用汇报,首先介绍了蛋白质翻译后修饰的各种形式、蛋白质磷酸化修饰的特点及研究蛋白质磷酸化修饰的方法,其中主要基于质谱(MS)方法研究磷酸化修饰位点,接着为大家介绍了质谱的构成、原理、应用,最后引入了质谱流式技术的诞生背景及在磷酸化信号通路研究中的开创工作,工作具有创新性,并且在临床上具有应用前景。

来自中国科学院生态环境研究中心的曲广波研究员做了单细胞内金属及金属颗粒物的摄入与效应的报告,主要利用质谱开展持久性有毒化学污染物(PTS)的相关研究和环境监测标准方法体系的建设,与多家公司合作开发样品前处理流程,解决不同体系间硬件的匹配,实现不同模块间的软件通讯,实现提取系统和净化系统进样模块的串联。

北京大学生命科学学院纪建国教授实验室的朱文苑博士做了结直肠癌患者血液组分蛋白质组学分析及细胞亚群的鉴定的报告,首先基于TMT定量蛋白质组鉴定了结直肠癌患者的差异蛋白,并且通过磁珠分选了血液中免疫细胞亚群,这些工作有利于疾病的诊断和亚型划分,最后利用CyTOF分析了免疫细胞亚群,并且结合定量到的差异蛋白,证明了细胞亚群的变化与疾病的进展相关联,对结直肠癌的诊断和治疗有重要作用。

来自中科院高能物理研究所王萌副研究员做了基于激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱技术的单细胞分析和生物元素成像分析报告,从分析化学角度分析质谱流式技术,详细介绍了标记试剂、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS),接着介绍了他们的工作,主要包括LA-ICP-MS在单细胞分析及生物元素成像的工作,并且他们开发了一些获取单细胞的方法,对解决生物学问题提供了新颖的思路。

本次大会参会人员主要来自北京大学、中科院生态环境中心、国家蛋白质科学中心-北京(凤凰中心)、中科院高能物理所、首都医科大学、河南大学、中科院生物物理所、山东大学、北京协和医院、清华大学、复旦大学等100多名研究人员到场参会。本次会议受到的关注、报名人数超出预期。很多研究人员不远千里来参会交流,给嘉宾们留下了非常深刻的印象,多位嘉宾提前到场并及时对提出的问题给出了详细的解答、会后留下答疑并进行学术交流,现场学术气氛浓厚。

最后,借用大会主席纪建国教授的话“A dream of single cell proteomics is starting here and the future of single protein sequencing is full of poetry”。单细胞蛋白质组时代已经来临,期望与该领域内的每一位科研工作者共同努力推动该领域的发展。

感谢所有参会嘉宾和为大会辛勤付出的工作人员,感谢北京大学蛋白质与植物基因研究国家重点实验室,北京大学生命科学学院和Thermo Fisher Scientific公司等单位的大力支持,与会嘉宾期待来年再会并预祝单细胞质谱和成像质谱分析技术在我国生命科学研究、临床和药物研发相关领域研究中取得创新成果。