新品上市|| AccuraCode：新格元高通量药物筛选解决方案
发布时间：2021-08-26 10:53:22
新药研发过程中，在获得一定数量的活性化合物之后，往往需要经过漫长的筛选过程。如果说活性化合物筛选和优化是横亘在新药研发管线中的必经阶段，那么，高通量药物筛选就是镶嵌在这个管线上的最佳实践。稳定高效的药筛平台被誉为原研创新药物的“种子孵化器”，目前高通量药筛方法可分为两大类：
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生化水平(biochemical assay) -
细胞水平(cell-base assay)
其中生化水平可以用来检测酶促反应、受体结合等，但是由于生化检测在无细胞条件下进行，缺乏信号转导级联的细胞结构信息，无法评价化合物的生物活性功能。细胞水平的检测更加接近真实的体内环境，为研究化合物作用后特定通路变化创造了条件。
细胞内基因表达可以反映其结合药物之后的状态变化，通过差异基因及其通路变化揭示药效、药代以及耐药机制。
AccuraCode®：新格元高通量药物筛选解决方案
基于成熟的单细胞研发体系，新格元于近期开发出一款可一次完成数百种药物处理后细胞系RNA捕获及建库的高通量药物筛选试剂盒：AccuraCode® HTP OneStep RNAseq Kit。可在通量和精度上加速药物筛选进程。
以微孔板作为反应载体，AccuraCode®将逆转录(reverse transcription, RT)和PCR扩增步骤合并，在高通量PCR板中仅需一步(OneStep)即可高效获得各孔中的cDNA分子。然后将每孔的cDNA混合纯化，构建一个含多种药物化合物处理的混合RNA-seq文库。高通量测序后，根据孔标签（Well Barcode）信息拆分出不同药物处理下细胞系（不是单个细胞哟~）的基因表达信息。
AccuraCode®技术流程
产品优势
AccuraCode®是基于细胞转录组的高通量筛选方法，同时，新格元提供适配本试剂盒的数据分析软件，可快速得到药物响应基因表达谱。此外，在高通量药筛方面，AccuraCode®还具有以下特点：
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通量高：一次完成数百种药物筛选； -
简化药筛流程，提供一体化捕获建库试剂盒：从RNA捕获到文库构建全流程； -
适用细胞类型广：适用贴壁细胞和悬浮细胞； -
成本低：构建混合文库，降低药物筛选成本； -
可搭配自动化工作站，实现批量筛选； -
提供生信分析软件，便于搭建自动化流程； -
可快速建立大规模药物转录组数据库。
AccuraCode®应用示例
接下来让我们基于AccuraCode®试剂盒设计一个简单的药物筛选试用验，来具体地看看AccuraCode®是如何实现药物筛选的吧~
使用AccuraCode®试剂盒分别对DMSO（Control）、B(Drug_1)、P(Drug_2)、T (Drug_3)的不同浓度下、处理时间下的细胞转录水平变化进行检测，以获得最佳作用药物，最佳药物浓度以及最佳药物处理时间。本试验的基本情况如下表：
*A549细胞系是于1972年建立的人类非小细胞肺癌细胞系.
试验流程：
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重复处理之间一致性高，不同药物处理差异明显
取药物处理24h的数据，做相关性分析可看出，重复处理的样本聚成一类，而不同药物处理差异明显，说明不同药物处理之后，细胞内基因表达差异明显。
基因表达相关性图
通过主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)亦可看出不同药物处理在降维图上有较大差异，取第一主成分Top20基因，我们可展示对分型影响较大的基因，如这里的CYP24A1(Cytochrome P450 Family 24 Subfamily A Member 1)、NAGLU(N-Acetyl-Alpha-Glucosaminidase)、TSKU (Tsukushi, Small Leucine Rich Proteoglycan )等。
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药物作用后细胞内通路变化
在同一个培养板上不同药物同时培养，得到的差异基因更能反映细胞对药物的响应。结合基因本体论数据库(Gene Ontology, GO)、京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes , KEGG)或其他基因富集数据库，可以进一步分析上下调基因通路(Pathway)。如本例中选取药物B培养24h时与对照组的差异基因，GO分析可得到：
差异基因通路富集
上调较为明显的通路有：protein dimerization activity、cytoskeletal protein binding、regulation of organelle organization、cytoskeleton organization；下调较为明显的通路有：structural molecule activity、oxidoreductase activity、aromatic compound catabolic process。
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不同处理条件规律明显
这里展示药物B在四种浓度下，分别处理6h,12h,24h,48h之后，四个基因于对照组的差异倍数（fold change，FC）。可以看出，基因KPT18、RPS2随时间持续下调，而在培养48h内，基因KLF6、CD44持续上调。可看出特定培养时间和浓度条件下基因差异表达有明显的规律。
AccuraCode®试剂盒搭配自动化工作站，可进一步提高药物筛选通量。药物筛选过程中，通量、成本、周期是主要的挑战，新格元推出高通量药物筛选试剂盒，在这三个挑战中引入新技术变量，通过高通量细胞药筛平台的建立，来缩短药物筛选周期。基于AccuraCode®试剂盒，可快速建立大规模对候选药物响应的转录组数据库，为药物作用机理乃至耐药机理研究提供数据基础。
