流式技术在医学研究的作用范文

目前血液系统肿瘤分类的重要内容是确定抗原表达谱所指向的最适的、非恶性增生的免疫细胞系（如B细胞、T细胞）和分化状态（如前体、成熟体）。国际上对血液系统肿瘤的分类几乎都需要整合免疫表型、形态学、细胞来源和分子遗传数据，以获取精确诊断。利用相应抗体可检测稀有的免疫细胞亚群（如浆细胞样树突状细胞），目前已经在临床疾病的精细分类中得到运用［5］。流式分析技术可以提供重要的诊断和预后信息，且能非常精确地识别恶性肿瘤的特殊免疫表型和DNA序列，因而可用于选择特异的治疗方法。例如，体内有许多CD20＋B细胞的恶性肿瘤患者，目前常使用抗－CD20单抗（美罗华）治疗；同样，如果以表达CD52的T细胞和B细胞亚群为主，则也许能用抗CD52单抗进行治疗（阿仑珠单抗）。

套细胞淋巴瘤进展迅速，需要更多的强化治疗，流式细胞术可用于将其与另一种形态学相似的非活动性的CD20＋成熟B细胞淋巴瘤相鉴别［6］。此外，流式细胞术能够精细地区分B细胞淋巴瘤的抗原表达分布、识别特异性肿瘤之间重复性的抗原、定量恶性腺瘤细胞的抗原密度，从而帮助临床诊断。流式细胞术还能精细区分大量异种细胞，可用于检测治疗后体内残存的恶性肿瘤细胞（如监测极小的残留病灶）［6］。在一些常见的恶性肿瘤疾病中，这些残留病灶长期存在导致预后很差［7］。最后，流式细胞术可用于对急性淋巴细胞白血病（最常见的儿童血液疾病）相关细胞进行分型，并帮助指导治疗。

1用于免疫学疾病的诊断和预后判断

流式细胞术也可作为主要的临床实验室平台应用于评估患者的免疫状态，比如HIV感染后的血液CD4＋T细胞计数［8－9］分类，还可以预测几种主要的免疫缺陷，例如自身免疫性淋巴组织增生综合征、严重的联合免疫缺陷和抗体缺陷。此外，流式细胞仪可以定量检测异体干细胞移植中的特殊免疫细胞亚群和异体骨髓移植后的免疫重建［10－11］，因而可以预测移植后的存活率［12－13］。最后，流式细胞术可用于定量检测血液中极少量的CD34＋血管内皮祖细胞，可作为临床上的一种非常规方法用于预测外周动脉和心血管疾病的预后。

2流式细胞技术在细胞治疗和器官移植中的应用

流式细胞术作为分选纯化特殊细胞群的研究工具，可以用于基于细胞水平的治疗。CD34＋是人类造血干细胞和祖细胞的特殊标记物［14］，因此可以使用流式技术分离和纯化表型为CD34＋的细胞进行移植。这种方法的理论依据是，肿瘤患者先经过高强度的放疗和化疗，随后进行自体干细胞移植，以缓解一般化疗后复发的肿瘤或者一般化疗不足以带来长期缓解的肿瘤。使用流式细胞技术分离自体CD34＋干细胞并应用于临床，可减少干细胞移植时再灌注及肿瘤细胞污染引起的风险。乳腺癌、非霍奇金淋巴瘤和多发性骨髓瘤患者使用高纯度流式分选的CD34＋干细胞进行自体移植的研究已经启动。令人遗憾的是，这些研究规模较小以及缺乏足够的对照，使得该技术尚未取得美国FDA的支持。虽然流式细胞术可以满足鉴别治疗需要的细胞亚群，例如FOXP3＋调节T细胞，但是细胞经过固定破膜处理后，便不能用于临床治疗［15］。流式细胞术另一种新用途是可以用于检测输血后、移植前、怀孕时潜在产生的HLA抗体，也可用于移植时HLA分型的检测。最初检测以上项目使用的是繁琐且敏感性较差的血清学试验。精细的HLA抗体分析和HLA分型，成为人类组织相容性检测最前沿的技术手段。1983年，一个生殖期刊证明了用流式细胞术可检测到针对供体的HLA抗体［16］，这种抗体会带来明显的早期异体肾移植排斥。从那以后，大量的研究证实了这种观察，这不仅仅适用于肾移植的受者，其他器官移植也同样适用［17－18］。

从血液学角度来看，异体干细胞移植中HLA抗体和HLA抗原不吻合，导致移植物植入失败。在某些情况下，供者检测到特异性HLA抗体可以作为移植的禁忌证，而在另外一些情况下，定制抑制抗体的治疗方案对于提高细胞治疗方法的疗效更为重要。采用微球检测HLA抗体的新方法加速了流式技术在临床上的应用。将纯化的一类和二类HLA抗原连接在微球表面，明显降低了使用整个细胞作为靶抗原时非HLA细胞膜蛋白造成的假阳性。最近出现一种新的基于流式技术的多通路平台，可以同时鉴别100种独立的双色荧光微球［19］，并构成二维虚拟列阵。一种复杂的设门方案，使用三色激光，可以分析每种独立的微球，根据荧光强度来判断每种微球的反应是阴性还是阳性。HLA抗原包被的微球可以用于辨别致敏患者血清中的一类和二类抗体。相关研究证明，流式技术检测显示交叉配对性结果，与供体特异性抗体、早期排斥反应、移植失败有很强的相关性［20］。这种新技术将给实体器官移植带来帮助。有趣的是，这种多通路流式细胞术同样可应用于HLA基因分型，通过微球上附属的DNA探针，可同时检测到近100种等位基因的变化［21］。因此，目前任何HLA实验室都可以轻松实现用流式技术进行高通量的HLA基因分型。实际上，这种技术足够敏感和特异，可以精确检测干细胞和实体器官移植患者的HLA分子间特异性的单个氨基酸序列的差异［22］。

3流式细胞术数据分析系统的发展趋势

高通量诊断、预后评价中的多通路微球分析、DNA倍数分析，以及稀有淋巴细胞亚群的检测，会获得非常大量的数据，而分析和数据报告的标准化将有助于大量数据的共享，从而促进流式细胞术在临床和科研中的广泛应用［23－25］。目前，一些流式技术平台已经建立了自动化数据分析系统，其使用标准化的方法，将数据集作为统计学客体嵌入n－维空间或者群体分布，更能促进目标数据的获取、评估和报告。这些创新会促进流式技术在临床的应用，并拓展其在血液恶性肿瘤及免疫检测以外的其他研究领域中的应用。

作者：杨瑞宁周显光张迪江淑芳单位：解放军第81医院检验科南京军区南京总医院全军肾脏病研究所