基于单细胞多组学筛选培养上清液生物标志物实现干细胞分化过程的非侵入式监测

《npj Regenerative Medicine》：Multiomics analysis of keratinocyte differentiation identifies secreted markers for non-destructives cell therapy in-process controls

　　摘要基于多能干细胞的治疗为再生医学带来了巨大前景，但工业规模的生物生产仍处于初级阶段。对于需要粘附于基质才能正常分化的细胞而言，当前的一个特殊挑战是在该过程中缺乏无损的细胞控制手段。这使得生物制造在分化最终阶段之前基本处于"盲目"状态——对于某些细胞类型，这可能需要数周时间——从而无法及时采取可能必要的纠正措施，也无法提前终止以节省成本。我们通过创建一种方法克服了这一问题，该方法允许根据细胞分化不同阶段的单细胞RNA测序分析和定量蛋白质组学结果来选择培养上清液中的合适标志物，从而能够识别出具有信息价值的分泌型标志物。作为概念验证，我们将该方法应用于多能干细胞向基底角质形成细胞的分化过程，并识别出IGFBP6和TNC两种分泌蛋白。这些生物标志物可以直接在培养上清液中测量，为分化过程提供了信息丰富且无创的指示指标。