高通量藥物篩選平臺構(gòu)建：BD Phosflow™ 技術(shù)助力信號通路磷酸化分析

內(nèi)容簡介：
本文聚焦于基于流式細(xì)胞術(shù)的單細(xì)胞水平信號通路磷酸化檢測技術(shù)——Phosflow™。文章詳細(xì)解析了BD Phosflow™技術(shù)的核心：磷酸化特異性流式抗體、關(guān)鍵的固定破膜條件優(yōu)化及其在多參數(shù)檢測中的整合策略。探討了該技術(shù)如何在藥物篩選中實(shí)現(xiàn)對MAPK/ERK, JAK/STAT, AKT/mTOR等關(guān)鍵通路激活狀態(tài)的快速、定量評估。

關(guān)鍵詞： 磷酸化流式細(xì)胞術(shù)、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、藥物篩選、多參數(shù)檢測、磷酸特異性抗體

正文：

細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)通過蛋白質(zhì)的可逆磷酸化這一快速、動態(tài)的翻譯后修飾來精確調(diào)控細(xì)胞的增殖、分化、存活和代謝。解碼這些信號通路的異常激活是理解疾病機(jī)制（特別是癌癥和自身免疫病）和開發(fā)靶向藥物的核心。傳統(tǒng)的Western Blot雖然能檢測磷酸化蛋白，但其操作繁瑣、通量低、且提供的是群體細(xì)胞的平均信號，掩蓋了細(xì)胞異質(zhì)性。

BD Phosflow™技術(shù)的出現(xiàn)，革命性地實(shí)現(xiàn)了在單細(xì)胞水平上對多重信號通路激活狀態(tài)進(jìn)行高通量、定量分析。它將流式細(xì)胞術(shù)的多參數(shù)優(yōu)勢延伸至磷酸化蛋白檢測領(lǐng)域，為功能基因組學(xué)、藥物毒理學(xué)和精準(zhǔn)醫(yī)療提供了強(qiáng)大的分析工具。

Phosflow™技術(shù)的成功依賴于三個關(guān)鍵支柱：

1. 高特異性的磷酸化抗體：這是技術(shù)的基石。BD開發(fā)了經(jīng)過嚴(yán)格驗(yàn)證的、能特異性識別特定蛋白特定磷酸化位點(diǎn)（如p-ERK1/2 (Thr202/Tyr204), p-AKT (Ser473), p-STAT3 (Tyr705)等）的單克隆抗體。這些抗體的開發(fā)挑戰(zhàn)性，因?yàn)樗鼈儽仨毮軈^(qū)分磷酸化和非磷酸化的表位，且在經(jīng)過后續(xù)固定破膜處理后仍能保持高親和力和特異性。

2. 優(yōu)化的固定與破膜方案：磷酸化狀態(tài)瞬息萬變，且磷酸化表位通常位于胞內(nèi)。為了精確“捕捉"某一瞬間的磷酸化狀態(tài)，并允許抗體進(jìn)入，樣本前處理至關(guān)重要。BD針對不同的磷酸化靶點(diǎn)，優(yōu)化了特定的固定（如用甲醛快速“凍結(jié)"細(xì)胞狀態(tài)）和破膜條件（如使用甲醇或去垢劑組合）。例如，甲醇破膜對暴露某些核內(nèi)磷酸化蛋白（如STATs）的表位特別有效。這些經(jīng)過預(yù)驗(yàn)證和優(yōu)化的protocol確保了檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性。

3. 與多色流式技術(shù)的無縫整合：這是Phosflow™。研究人員可以將磷酸化檢測抗體（通常偶聯(lián)于一種熒光染料）與細(xì)胞表面標(biāo)志物（如CD3, CD4, CD8定義T細(xì)胞亞群）、細(xì)胞功能標(biāo)志物（如CD25, CD69）甚至胞內(nèi)其他蛋白的檢測抗體組合使用。這樣，在一次實(shí)驗(yàn)中，不僅可以讀出某條通路是否被激活，更能精確回答是哪個細(xì)胞亞群被激活、激活的強(qiáng)度如何、以及多條通路之間是否存在協(xié)同或拮抗作用。例如，在評估一種激酶抑制劑時(shí)，可以同時(shí)分析它對p-S6（mTOR通路下游）、p-ERK和p-STAT5在不同免疫細(xì)胞亞群上的抑制效果，從而全面評估其效力和選擇性。

在高通量藥物篩選中，Phosflow™技術(shù)展現(xiàn)出巨大潛力。無論是篩選小分子化合物庫、siRNA庫還是天然產(chǎn)物，均可利用Phosflow™作為讀數(shù)平臺，快速評估候選物質(zhì)對特定信號節(jié)點(diǎn)的調(diào)控作用。其單細(xì)胞特性尤其適用于分析混合細(xì)胞群體（如外周血單個核細(xì)胞PBMCs），無需預(yù)先分選即可直接獲得不同細(xì)胞類型的反應(yīng)譜，大大提高了篩選效率和信息量。

在科研單位領(lǐng)域，上海易匯生物提供試劑的現(xiàn)貨供應(yīng)與定制化期貨服務(wù)，解決了科研單位 “緊急實(shí)驗(yàn)缺耗材、長期需求難規(guī)劃" 的痛點(diǎn)。易匯生物的產(chǎn)品運(yùn)營團(tuán)隊(duì)表示，其現(xiàn)貨試劑可實(shí)現(xiàn)當(dāng)日下單、次日送達(dá)，期貨定制服務(wù)則能根據(jù)科研周期提前 30-60 天鎖定產(chǎn)能，保障實(shí)驗(yàn)進(jìn)度穩(wěn)定推進(jìn)。 對于大型藥物篩選項(xiàng)目而言，這意味著能夠確保整個篩選周期內(nèi)所有核心試劑（如各種Phosflow™抗體、固定破膜試劑）的批次穩(wěn)定性和持續(xù)供應(yīng)，是獲得可靠、可重復(fù)篩選數(shù)據(jù)的根本保障。

綜上所述，BD Phosflow™技術(shù)通過將流式細(xì)胞術(shù)的高通量、多參數(shù)優(yōu)勢與磷酸化特異性檢測的精準(zhǔn)性相結(jié)合，為動態(tài)研究細(xì)胞信號網(wǎng)絡(luò)提供了視角，極大地加速了靶向藥物研發(fā)和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究。