基因编辑CCR5闹剧之余，我们谈如何做好趋化因子的多色流式

niwanmao

昨天开始，人民网“首例基因编辑婴儿在中国诞生。”刷屏，但同时，也引发了铺天盖地的伦理争议。

这一事件的主角年轻的基因学副教授贺建奎，他供职于南方科技大学（以下简称“南科大”）；从斯坦福大学学成归国时，贺建奎仅有28岁。目前，以基因测序技术、免疫基因组学为主要研究方向。
多年过去，如今34岁的贺建奎，身份已不仅仅是南科大副教授这样简单，围绕他和他的基因研究，已有多家公司缠绕其中。而南科大也在一份最新的声明中表示，贺建奎于“已于2018年2月1日停薪留职，离职期为2018年2月—2021年1月”。
然而，学者并非贺建奎的唯一身份，他同时担任基因测序公司“瀚海基因”和肿瘤早期筛查公司“因合生物”的董事长。商业安全工具天眼查显示，贺建奎共担任六家公司的法人代表。
（来源： 棱镜）

此外，国外媒体也报道贺曾在Youtube上提前发布过相关视频。结合种种迹象，这是一场精心策划的炒作。相信，后续国家会介入这方面的调查。我们先来看看这场闹剧的靶分子CCR5，其正式名称是CD195，是45kD G蛋白偶联的七次跨膜CC-趋化因子受体，表达在T细胞和单核细胞。搜索了下，确实有相当多的研究表明CCR5在HIV感染、乳腺癌等感染性疾病和癌症中发挥着重要作用。
那么，什么是趋化因子和趋化因子受体？
我们知道，细胞迁移是一种重要的生理过程。 从胚胎发育到免疫监视，让正确的细胞在正确的时间出现在正确位置，这至关重要。 细胞必须从细胞外环境中获取线索并整合这些不同的信号以便相应地作出反应，这一般都是通过趋化因子受体-配体相互作用来实现。细胞表面的趋化因子受体能识别并结合分泌的细胞因子（趋化因子）。 许多趋化因子受体能够结合多种配体，而趋化因子可以与多种受体结合，形成复杂的相互作用网络。不同因子的组合作用，可形成协同或竞争、抑制等作用，就这样免疫系统形成了一个精密的调控网络。

说到这里，我们不禁又回头说一声，HIV R5感染过程中，CCR5在其中起着重要作用，CCR5的突变关上了对HIV R5病毒的这扇窗，却又打开了另一扇窗，出现了针对其它病毒的漏洞。更不用说HIV现在有很多办法控制。

许多炎症性疾病，如多发性硬化、类风湿性关节炎、心血管疾病和某些病毒感染，与单核细胞功能和迁移密切相关。 单核细胞表达大量的粘附分子和趋化因子受体，包括趋化因子受体CCR2、CX3CR1和CCR5等，所以我们往往会同时检测这三个分子。但是大家一旦用多色流式同时检测这三个标记，就会发现，CCR2、CX3CR1强度总是特别弱，见下图第三列（中间列为单染管）：


Jalbert等人反复验证之后，发现原因可能是：
1、CCR5抗体连接CCR5后形成空间位阻，导致CCR2抗体的结合能力降低。这意味着CCR5和CCR2非常接近，可能是异二聚体的形式。
2、CCR5抗体的连接可引起CCR2/CCR5异二聚体的构象变化，这将掩盖抗体识别的CCR2表位。
三者共染时，CX3CR1虽然也有降低，但不太明显，表明CCR5/CX3CR1与CCR2/CX3CR1之间可能也存在相互作用。
于是他们提出了序贯染色的方法，Jalbert等人发现染色的顺序也有讲究，CCR2先染30分钟（其中15分钟在37度）、CX3CR1染25分钟（其中10分钟在37度）、最后CCR5染20分钟（其中5分钟在37度），这个顺序效果最佳，最接近于单染，见下图第一行三个小图：


可见，多色流式检测趋化因子或表面其它分子时，需要注意其空间位阻之间的影响，这也是多色流式的难点之一。多色组合是否合理，要多与单染做对比。

参考文献：Jalbert, E. , Shikuma, C. M., Ndhlovu, L. C. and Barbour, J. D. (2013), Sequential staining improves detection of CCR2 and CX3CR1 on monocytes when simultaneously evaluating CCR5 by multicolor flow cytometry. Cytometry, 83A: 280-286. doi:10.1002/cyto.a.22257

btx362237729

感谢分享！做趋化因子流式确实需要注意！

苏沁沁

好文章！居然才发现