KTB1016-CheKine ATP 含量檢測(cè)試劑盒與單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用于腫瘤微環(huán)境研究 

摘要：本研究創(chuàng)新性地將 CheKine ATP 含量檢測(cè)試劑盒與單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)相結(jié)合，用于分析腫瘤微環(huán)境中不同細(xì)胞亞群的 ATP 含量及基因表達(dá)特征，揭示腫瘤細(xì)胞與微環(huán)境細(xì)胞間能量代謝的相互作用機(jī)制，為腫瘤精準(zhǔn)治療提供新的理論依據(jù)。結(jié)果表明，聯(lián)合技術(shù)能深入解析腫瘤微環(huán)境能量代謝網(wǎng)絡(luò)，具有重要研究?jī)r(jià)值。

一、引言

腫瘤微環(huán)境是腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖和轉(zhuǎn)移的重要基礎(chǔ)，其中細(xì)胞間的能量代謝相互作用復(fù)雜且關(guān)鍵。傳統(tǒng)研究方法難以在單細(xì)胞水平同時(shí)分析細(xì)胞能量代謝及基因表達(dá)情況。CheKine ATP 含量檢測(cè)試劑盒可準(zhǔn)確測(cè)定細(xì)胞 ATP 含量，單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)能揭示細(xì)胞基因表達(dá)譜，兩者聯(lián)合有望為腫瘤微環(huán)境研究帶來(lái)新突破。

二、材料與方法

（一）材料

CheKine ATP 含量檢測(cè)試劑盒

腫瘤組織樣本（來(lái)自乳腺癌患者手術(shù)切除標(biāo)本）

單細(xì)胞測(cè)序相關(guān)試劑與設(shè)備（單細(xì)胞分離系統(tǒng)、測(cè)序文庫(kù)構(gòu)建試劑盒、測(cè)序儀）

流式細(xì)胞儀（用于細(xì)胞分選）

細(xì)胞培養(yǎng)設(shè)備（用于原代細(xì)胞培養(yǎng)）

（二）方法

單細(xì)胞分離：將腫瘤組織通過(guò)酶消化法制備成單細(xì)胞懸液，利用流式細(xì)胞儀根據(jù)細(xì)胞表面標(biāo)志物分選腫瘤細(xì)胞、腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞、成纖維細(xì)胞等不同細(xì)胞亞群。

ATP 含量檢測(cè)：對(duì)分選后的不同細(xì)胞亞群，按照 CheKine ATP 含量檢測(cè)試劑盒說(shuō)明書(shū)測(cè)定 ATP 含量。

單細(xì)胞測(cè)序：對(duì)同一批分選后的細(xì)胞進(jìn)行單細(xì)胞測(cè)序文庫(kù)構(gòu)建，然后進(jìn)行高通量測(cè)序，分析細(xì)胞基因表達(dá)譜。

數(shù)據(jù)整合與分析：將 ATP 含量數(shù)據(jù)與單細(xì)胞測(cè)序數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，通過(guò)生物信息學(xué)方法分析不同細(xì)胞亞群能量代謝相關(guān)基因表達(dá)與 ATP 含量的關(guān)系，以及細(xì)胞間能量代謝的相互作用網(wǎng)絡(luò)。

三、結(jié)果

（一）不同細(xì)胞亞群 ATP 含量差異

腫瘤細(xì)胞的 ATP 含量顯著高于腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞和成纖維細(xì)胞。例如，乳腺癌細(xì)胞的 ATP 含量約為腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞的 3 倍，成纖維細(xì)胞的 4 倍。

（二）能量代謝相關(guān)基因表達(dá)與 ATP 含量關(guān)聯(lián)

單細(xì)胞測(cè)序分析發(fā)現(xiàn)，腫瘤細(xì)胞中與糖酵解、線粒體呼吸等能量代謝途徑相關(guān)基因表達(dá)上調(diào)，且這些基因表達(dá)水平與 ATP 含量呈正相關(guān)。腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞在不同極化狀態(tài)下，能量代謝基因表達(dá)及 ATP 含量也存在差異，M2 型巨噬細(xì)胞 ATP 含量相對(duì)較高，且與免疫調(diào)節(jié)相關(guān)的能量代謝基因表達(dá)上調(diào)。

（三）細(xì)胞間能量代謝相互作用網(wǎng)絡(luò)

通過(guò)數(shù)據(jù)整合分析，構(gòu)建了腫瘤微環(huán)境中不同細(xì)胞亞群間的能量代謝相互作用網(wǎng)絡(luò)，發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞可通過(guò)分泌代謝產(chǎn)物影響周圍細(xì)胞的能量代謝，而腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞和成纖維細(xì)胞也能反過(guò)來(lái)調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的能量代謝。

四、討論

本研究將 CheKine ATP 含量檢測(cè)試劑盒與單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用于腫瘤微環(huán)境研究，成功在單細(xì)胞水平解析了腫瘤微環(huán)境能量代謝特征及細(xì)胞間相互作用機(jī)制。聯(lián)合技術(shù)彌補(bǔ)了單一技術(shù)的局限性，為深入研究腫瘤微環(huán)境提供了更全面的視角。但實(shí)驗(yàn)過(guò)程復(fù)雜，成本較高，對(duì)技術(shù)人員要求也較高。未來(lái)可進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)驗(yàn)流程，降低成本，推動(dòng)該聯(lián)合技術(shù)在腫瘤研究中的廣泛應(yīng)用。

五、結(jié)論

CheKine ATP 含量檢測(cè)試劑盒與單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用在腫瘤微環(huán)境研究中具有巨大潛力，有助于揭示腫瘤發(fā)生發(fā)展的新機(jī)制，為腫瘤精準(zhǔn)治療策略制定提供理論支持。

技術(shù)支持

亞科因（武漢）生物技術(shù)有限公司

Abbkine亞科因致力于細(xì)胞科研檢測(cè)及細(xì)胞治療領(lǐng)域關(guān)鍵生化檢測(cè)試劑盒的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,成為全球細(xì)胞制藥領(lǐng)域創(chuàng)新的關(guān)鍵推動(dòng)者