流式细胞术检测稀少细胞

稀有细胞,其单独存在或在相对低数量的细胞混合物中存在,通常指示健康状态。细胞存在于它们通常不存在的地方,例如循环血液中的内皮细胞,表明存在严重的病理。

流式细胞仪在发现稀有细胞和理解它们如何与更丰富的细胞不同方面发挥了重要作用。MilliporeSigma(Billerica,MA)的流式细胞仪成像产品经理Sherree Friend博士说:“在过去,显微镜是要走的路,但这种技术需要一个训练有素的操作员长时间扫描视野。考虑到观察和人类耐力的限制,检测足以用于稀有细胞的统计验证的细胞数量变得困难。

显微镜仍然用于表征通过流动方法分离的稀有细胞。基于细胞的形态学评估,使用事件和分子特异性荧光标签,通常涉及细胞仪下游的附加步骤和仪器。MilliporeSigma的Amnis®成像流式细胞仪结合了这些关键的分析功能。

在一个应用中,来自布法罗大学(NY)的研究人员通过定量外周血T淋巴细胞中NF-kB的易位程度来研究器官移植患者的免疫抑制水平。研究者得出结论,通过成像流式细胞术获得的数据可以帮助指导移植患者中免疫抑制药物的适当剂量水平。尽管细胞和蛋白质在技术上都不是“罕见的”,但是这说明了可以进行细胞分析的细节。

在另一个实验中,来自加拿大卫生部的研究人员开发了一种检测罕见的双核细胞以定量微核的测定法,目前通过显微镜进行的过程。研究者得出结论,成像流式细胞术可以提供一种更快速和更准确的方法来估计来自意外辐射暴露的未知辐射剂量。

结合显微镜和细胞计数术提出了关于罕见细胞事件的一个有趣的观点。朋友解释说,“当观察它们时,研究人员经常担心人为因素 - 例如颗粒粘在细胞上。将成像与流式细胞术结合提供了额外的能力来验证罕见事件不是假的,特别是当您没有数千个细胞或事件时。它允许您同时识别细胞形态和发生。

速度和数字很重要

从临床角度来看,罕见细胞计数事件的分析有时可以检测“**小残留病变”(MRD),当某些疾病似乎被根除但是在非常基本的水平时,不发生。在为白血病或淋巴瘤治疗的患者中讨论MRD是常见的,其中血常常是正常的,并且患者感觉良好,但它们**终复发并因其疾病死亡。

常规诊断不能检测指示**终复发的危险MRD水平。

评估实体瘤中的MRD是困难的,因为细胞附着在异质组织内。血癌更加“诊断友好”,因为危险因子可以作为单一的低丰度细胞检测到。

MRD相关细胞发生在100,000以下的水平,被认为不可能在患者的正常寿命内引起复发。“Beckman Coulter(迈阿密,佛罗里达州)科学事务总监Jeannine Holden博士说,”但是你不能知道样品中的浓度是否相关。诊断师必须计数足够的细胞以确认观察结果是统计学相关的,这可能涉及数百万个细胞的计数。

计数许多离散实体,即使在流式细胞术速度,是昂贵和耗时的。

在样品制备期间损失了大量的细胞,并且靶细胞群体的富集并不总是实用的。“你正在研究混合10到20种细胞类型,彼此没有很大的不同,”霍尔顿告诉实验室经理。挑出靶细胞需要观察尽可能多的参数或颜色。颜色是指来自不同标签的荧光发射。骨髓瘤血液样品含有恶性和正常B细胞​​,成熟和不成熟。

疾病相关的细胞可以在治疗过程中改变。在诊断中占优势的细胞通常不同于治疗期间或长期缓解期后临床医生感兴趣的细胞。此外,生物药物可以对肿瘤细胞群体施加选择压力。“如果没有表达CD20表面抗原的细胞亚群逃避抽取,他们可能会在以后出现,”霍尔顿说。“此外,细胞可能经历表型漂移。

涂色我的世界

研究人员使用细胞分选或细胞分析仪来表征和分离纯的细胞亚群,其通常是具有0.01%和更低的频率的稀有细胞。除了挑战之外,起始样品(例如,原代细胞和循环肿瘤细胞)的可用性通常有限。在血液中循环的肿瘤细胞是液体活检的基础,其将基于细胞的诊断超越简单的形态学表征到蛋白质和基因水平。专家认为,液体活检可能有**会取代许多固体组织活检。循环肿瘤细胞是相当罕见的,我们对其意义的理解是有限的,但没有流式细胞术,液体活检将是不可能的。

Bio-Rad(Hercules,CA)**产品经理Nicole Ovadia表示:“高参数实验是稀有细胞深度分析的关键。这里术语参数和颜色 - 可用的荧光频率 - 是可互换的。超快速检测允许细胞仪拾取几种颜色,代表不同的事件,同时单个细胞拉链。

多年来,流式细胞术被困在十种或更少颜色的范围内。Bio-Rad**近推出了ZE5™细胞分析仪,可以检测28种颜色和高达100,000次事件或细胞每秒,而不会丢失数据。“这意味着检测更多的参数,并且比常规流动方法更快速,”Ovadia告诉实验室经理。通过流式细胞术的**细胞分析正在推进通过仪器和检测试剂的创新,主要由在细胞表面上表达的蛋白质的荧光标记抗体组成。“一旦平台存在,试剂和工具就会随之改进,”MilliporeSigma的朋友说。同时检测RNA和蛋白质共定位,流式细胞术的相对新的能力,提供对转录和翻译的见解。常规基于细胞的测定法(例如FISH)的适应性增强更窄集中的检测方法。有了这种类型的“开发”,流式细胞术检测稀有细胞和相关事件的效用继续改善,即使仪器已经实现传统的状态。

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