新型单细胞分析技术——质谱流式细胞术在白血病治疗中的应用

质谱流式细胞术(CyTOF)是结合质谱原理和流式技术的新型单细胞分析技术,近年来,CyTOF以其多参数、高通量、无需补偿计算及多元化数据分析等技术优势,在白血病治疗的研究中广泛应用,可精确测定细胞中元素含量,可在单细胞水平分析白血病细胞独特表型与复杂的信号通路的变化,用于研究抗白血病药物的作用机制、发现白血病潜在治疗靶点、评估治疗反应、深入了解白血病复发和耐药机制。本文就CyTOF原理、特点、优势及其在白血病治疗中应用的研究进展予以综述。

质谱流式细胞术:急性髓系白血病精准诊疗的新热点

质谱流式细胞术是一种将传统流式细胞技术与质谱技术相结合的新技术,拥有高通量、金属标签以及条形码等多个优势,可精细分析急性髓系白血病(AML)细胞群体表型、细胞周期和信号通路,在鉴定治疗靶标、研发靶向药物以及动态监测治疗过程等领域有广泛的应用前景。本研究综述对质谱流式细胞仪的工作原理、技术优势及其在AML精准诊疗中的应用。

基于质谱流式细胞技术揭示TP53突变型乙型肝炎病毒相关性肝细胞癌的免疫微环境特征

目的探讨TP53突变型乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)相关性肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)的肿瘤免疫微环境特征。方法收集2018—2019年广西医科大学附属肿瘤医院肝胆外科手术切除的38例HCC患者活体组织标本及其配对癌旁组织标本,提取组织DNA,并进行基因突变分析。采用质谱流式细胞术(CyTOF)比较TP53突变组和TP53未突变组中癌组织与癌旁组织以及两组癌组织之间的免疫微环境特点。结果采用CyTOF鉴定TP53突变组和TP53未突变组所有免疫细胞,结果鉴定为22个细胞亚群,包括CD4+T细胞亚群、CD8+T细胞亚群、B细胞亚群、树突细胞亚群、自然杀伤(natural killer cell,NK)细胞亚群、NKT细胞亚群、粒细胞亚群和2个未知细胞亚群。其中,TP53突变组癌组织中CD8+T细胞和CD4+T细胞的表达比例均较未突变组癌组织高(2.26%vs 0.47%,P=0.028;7.53%vs 3.55%,P=0.046)。结论TP53突变型HBV相关性HCC的肿瘤免疫微环境具有免疫异质性。

基于转录组学和蛋白质组学技术分析缺氧对肝细胞癌肿瘤微环境的影响

目的探讨缺氧对肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)肿瘤微环境的影响,为HCC患者的诊治提供指导。方法收集2018年5月至2019年7月在广西医科大学附属肿瘤医院行根治性肝切除术的116例HCC患者组织样本及相应的临床病理资料,基于HALLMARK-HYPOXIA基因集和单样本基因集富集分析方法计算HCC患者的缺氧评分,并使用转录组测序数据和深度学习模型检测的免疫组化染色结果对评分结果进行验证。通过Log-rank检验、单因素和多因素Cox比例风险模型及卡方检验分析缺氧评分与HCC患者预后和临床病理参数的关系。利用转录组学和蛋白质组学技术探讨高、低缺氧评分HCC患者的分子特征和肿瘤微环境异质性。结果根据缺氧评分将116例HCC患者分为高缺氧评分组(n=58)和低缺氧评分组(n=58)。与低缺氧评分组相比,高缺氧评分组的缺氧诱导因子1α(hypoxia-inducible factor1α,HIF-1α)表达水平明显升高(P<0.001);HCC患者的缺氧评分与HIF-1α的表达水平呈正相关(r=0.672,P<0.001)。高缺氧评分组患者的总生存期(P=0.001)和无复发生存期(P=0.006)均明显低于低缺氧评分组患者,且高缺氧评分与HCC患者更高的巴塞罗那分期(P=0.040)和肿瘤复发率(P=0.020)有关。高缺氧评分是HCC患者预后不良的独立因素(HR=2.074,95%CI:1.036~4.153,P=0.040)。高缺氧评分组患者主要富集调控HCC干细胞的信号通路(包括Wnt、Hedgehog、TGF-β等信号通路),且该组患者的肝癌干细胞相关标志物(包括CD24、CD44、CXCL12、EpCAM、ICAM1、KRT19、PROM1和THY1)表达上调。高缺氧评分组和低缺氧评分组的肿瘤微环境细胞组成存在异质性,且高缺氧评分组患者的CD45-CD326+类肿瘤干细胞亚群和CD45+CD326+恶性双阳性细胞亚群的HCC干细胞相关标志物(包括CD54、CK19、CD34、OV6、CD13、CD133)表达水平较低缺氧评分组更高。结论高缺氧评分患者的生存预后较低缺氧评分患者差且具有更强的肿瘤干性特征的肿瘤微环境。

流式细胞术最新进展及临床应用

近年来,流式细胞术作为临床检验中无可替代的重要技术之一,在定量方式、检测内容、多参数分析、细胞成像、体内监测及数据分析等方面均取得了许多突破,应用日趋广泛,前景可观。本文将介绍流式细胞术在定量流式细胞术、多色流式细胞术、磷酸化流式细胞术、质谱流式细胞术、成像流式细胞术及体内流式细胞术方面的最新进展及临床应用。

基于质谱流式技术分析慢性鼻窦炎伴鼻息肉的免疫微环境细胞构成特征

目的:利用质谱流式技术分析对照、慢性鼻窦炎不伴鼻息肉(CRSsNP)、非嗜酸粒细胞型慢性鼻窦炎伴鼻息肉(neCRSwNP)和嗜酸粒细胞型慢性鼻窦炎伴鼻息肉(eCRSwNP)患者的鼻腔组织免疫微环境细胞构成特征。方法:招募2022年3—12月就诊于北京协和医院耳鼻咽喉头颈外科行鼻内镜手术的CRS患者13例,其中男8例,女5例,年龄22.3~58.3岁。3例对照黏膜来自经鼻内镜手术的颞下窝良性肿瘤或无功能垂体腺瘤患者的正常筛窦或蝶窦,并排除了变应性鼻炎和鼻窦炎。将16例临床组织样本(对照组3例、CRSsNP 3例、neCRSwNP 4例、eCRSwNP 6例)制备成单细胞悬液。用42种分子标志物构成的组合进行质谱流式检测,分析细胞亚群在各组间的差异。采用GraphPad Prism 9对数据进行分析。结果:根据质谱流式结果将对照、CRSsNP、neCRSwNP和eCRSwNP的细胞划分为7个主要的细胞亚群,并对T/NK细胞和髓样细胞进行详细的分群。在T/NK细胞中,与对照组相比,CRSsNP组的NK CD56^(bright)细胞数量增加,NK CD56^(dim)细胞数量减少;与CRSsNP组相比,eCRSwNP组的NKT细胞和CD4^(+)Tem细胞数量减少;与CRSsNP组相比,eCRSwNP组中CD25在Treg细胞内的表达水平显著增加;与CRSsNP组相比,eCRSwNP组的CD8^(+)Teff细胞和CD8^(+)TRM细胞中Tbet表达显著减少;eCRSwNP组中,CD103在CD8^(+)TRM细胞中的表达明显少于CRSsNP组。在髓样细胞中,与其他3组相比,eCRSwNP组中巨噬细胞明显增多、cDC1和单核细胞显著减少;与对照组和CRSsNP组相比,eCRSwNP组的静息状态巨噬细胞也明显减少;与CRSsNP组相比,eCRSwNP组的cDC2和单核细胞内CX3CR1的水平显著降低;eCRSwNP组的cDC2和巨噬细胞中NLRP3的表达水平显著高于其他3组;与对照组相比,eCRSwNP组中cDC2和巨噬细胞中Gata3的表达水平也显著升高;此外,eCRSwNP组中单核细胞内CCR2的表达低于CRSsNP组。在ILC中,与对照组相比,eCRSwNP组中CCR6的表达减少。结论:与对照、CRSsNP、neCRSwNP相比,eCRSwNP中巨噬细胞数量增多,cDC1、静息状态巨噬细胞等减少,保护性细胞CD103+CD8^(+)TRM耗竭;此外,eCRSwNP的单核细胞中CCR2和CX3CR1表达水平降低。

流式细胞术在非造血系统肿瘤诊断和治疗监测中的临床应用进展

流式细胞术(FCM)是一项集光学、应用流体学、电子学和计算机等多门学科为一体的细胞分析技术。目前,FCM在血液系统肿瘤的诊断与治疗监测中广泛应用,但在非造血系统肿瘤(NHN)的临床应用仍处于初级阶段。近年来,随着分析需求的日益增长和科学技术的发展,一系列与现有高新技术高度整合的新型FCM逐步受到关注,例如质谱流式细胞术(CyTOF)、全光谱流式细胞术(SFC),这些新型FCM的出现为NHN患者临床实验室辅助诊断提供了更多的可能。该文阐述传统FCM、CyTOF与SFC原理及其在NHN诊断和治疗中的应用及前景,为FCM在临床检验的进一步拓展应用提供参考。