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OMIP-080:29色方案评估造血干细胞移植后NK和T细胞重建

发布者: niwanmao | 发布时间: 2021-11-15 22:30| 查看数: 135| 评论数: 0|帖子模式

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造血干细胞移植 (HSCT) 仍然是急性髓系白血病 (AML) 和骨髓增生异常综合征 (MDS) 患者可用的唯一治愈性治疗方法。此外,HSCT还可以用于治疗其他恶性和非恶性疾病。尽管造血干细胞移植是迄今为止最有效的免疫疗法,但严重移植后并发症不可忽视,包括疾病的复发、移植物抗宿主病 (GvHD) 和感染性并发症,例如潜伏的人类巨细胞病毒 (HCMV) 感染的再激活。

因此,需要密切监测免疫系统功能障碍的标志物,从而实现早期治疗干预。

流式细胞术是评估移植后免疫系统状态时的首选方法,因为它可以识别重建免疫系统和健康免疫系统之间的定量和定性差异。

因此,Sarka Vanikova等人开发了一个 29 色方案来监测 NK(自然杀伤)细胞和 T 细胞亚群的重建,因为它们是抗白血病和对抗病原体的主要驱动因素,也是组织耐受性的看门人。

NK 细胞是造血干细胞移植后第一个恢复的淋巴细胞群,在控制病毒感染和介导移植物抗白血病(GvL)效应中起着重要作用。然而,它们的功能,即细胞毒性和细胞因子的产生,严重受损,可能需要长达 6 个月的时间才能恢复全部功能。为了能够全面监测 NK 细胞室的重建,方案中包括了几种与成熟、功能和定性相关的标记。

NK 细胞根据成熟不同主要分成四类:
- CD56hiCD16- NK细胞,主要产生细胞因子,如干扰素-γ (IFNγ) 和肿瘤坏死因子α (TNFα)
- CD56loCD16+ 高度分化的NK细胞,细胞毒能力强
- CD56hiCD16+ NK细胞,具有CD56hiCD16- 和 CD56loCD16+ 过渡表型,同时有细胞毒性和细胞因子产生能力
- CD56loCD16- NK细胞,这是一个异质群体,由活化NK细胞(CD16下调)和CD56loCD16+NK前体细胞组成。

HSCT 不仅影响 NK 细胞亚群的分布,而且会影响它们的功能特性,例如穿孔素和 IFNγ 的产生。因此方案中加入了穿孔素和 Tim3(可能为NK 细胞中 IFNγ 产生的调节分子)。此外,活化受体 NKG2D 和 DNAM-1,抑制性受体NKG2A和TIGIT,可能与白血病免疫逃逸有关,故也需进行监测。

T 细胞是适应性免疫的协调者,对于持久的保护性免疫反应是必不可少的。与 NK 细胞相比,它们的重建更复杂,因为它受移植物类型的影响很大,即脐带血、骨髓、动员的造血干细胞。T细胞存在两种重建途径,即稳态扩张和通过胸腺从头分化。

在该方案中,根据 T 细胞受体 (TCR) 的类型定义了两个主要的 T 细胞亚群,即 γδTCR+ 细胞和 γδTCR-(即αβ T 细胞),然后进一步根据 CD56 表达将 αβ T 细胞亚型为 CD56+ T 细胞和经典 T 细胞。

γδ T 细胞是固有性和适应性反应之间的桥梁,它们通过表达与 NK 细胞(如 NKG2D、NKG2C 和 DNAM-1)共同的活化受体或通过其 TCR 识别被感染或恶性细胞。在本方案中,我们可根据 CD57 和 NKG2A 的表达将 γδ T 细胞亚型为 CD57 + NKG2A- 终末分化的高细胞毒性细胞、CD57-NKG2A-细胞毒性细胞和产生细胞因子的 CD57-NKG2A + 细胞。此外,还可评估γδT细胞的共刺激分子(如NKG2D和CD27)的表达。

NKT 样细胞代表与 NK 细胞具有相似性的另一个 T 细胞亚群,在此定义为 CD3 + γδTCR-CD56+ 细胞。必须指出的是,这个群体具有高度异质性,此外,NKT 样细胞还包含 CD1d 限制性 I 型 (iNKT) 和 II 型 NKT 细胞。目前,有人提出 NKT 样细胞源自经典 T 细胞,这些 T 细胞在长时间的抗原刺激后开始表达 NK 细胞标志物。NKT样细胞的生理作用目前还在研究中。由于对这些细胞的命名没有明确的共识,在此将它们称为 CD56+ T 细胞。在方案中,确定了三个 CD56+ T 细胞亚群:CD4+、CD8+ 和 CD4 CD8 (DN) 细胞,并进一步将 CD8 亚群细分为 NKG2C- 和 NKG2C+ 细胞(可能对 HCMV 具有特定作用)。

经典 T 细胞在此定义为 CD3 + CD56- γδTCR- ,包括了真正的经典 αβT 细胞和MAIT细胞。 αβT 细胞是适应性免疫反应的核心,但受到 HSCT 的严重影响。与健康对照相比,最显著的变化是 CD4:CD8 T 细胞的比例倒置,这是由于 CD8+ T 细胞在 100 天内新生更快引起的,而 CD4+ T 细胞新生可能需要长达一年的时间。一般来说,造血干细胞移植后前几个月的重建是由移植物中包含的 T 细胞的稳态扩张驱动的。后续的重建会通过胸腺输出,从而引入更多可以有效抵御入侵病原体的TCR受体库。为了监测胸腺输出,这里使用基于 CD31 表达监测新近胸腺迁移细胞 (RTE) 。

由于早期移植后反应严重依赖 CD8+ T 细胞,需评估 CD8+ T 细胞的功能状态。首先,监测不同记忆亚群的分布,例如 CD45RA + CD62L + CD95+ 记忆干细胞 (Tscm)、CD45RA-CD62L+ 中央记忆细胞 (Tcm)、CD45RA-CD62L-效应记忆细胞 (Tem),最后是 CD45RA + CD62L-效应细胞 (Teff)。除此之外,还加入了活化标记,如早期活化标记 CD69、CD25 和穿孔素作为效应功能的标记。方案中还包括了 T 细胞耗竭和衰老的标志物,即 PD1、TIGIT、Tim3 和 CD57,因为这些在考虑 AML 复发时很重要。

CD4+ T 细胞是固有性和适应性免疫反应的主要调节细胞,在本方案中,对以下辅助T细胞亚群进行了区分,如 CD25 + FoxP3 调节性 T 细胞 (Tregs)、穿孔素 + CD27- Th样细胞毒T淋巴细胞 (ThCTL)、CCR10-CCR4-CXCR3+ Th1、CCR10 + CCR4 + CCR6+ Th22、CCR10- CCR4 + CCR6+ Th17、CCR10- CCR4 + CCR6- Th2、CCR10 + CCR4 + CCR6- ThGM-CSF、CCR10- CCR4- CXCR3- CCR6+ Th9 细胞。

在该方案中监测 Tregs很重要,因为Treg已被证明会对抗白血病反应产生不利影响,并可能影响 GvHD 的发生。除了监测 Th 样 Treg 表型,还包括了高度抑制性 Treg 的标记,即 CD39、PD1、Tim3 和 TIGIT。

方案:
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设门步骤:
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信源:Vanikova S, Koladiya A, Musil J. OMIP-080: 29-Color flow cytometry panel for comprehensive evaluation of NK and T cells reconstitution after hematopoietic stem cells transplantation. Cytometry A. 2021 Oct 24. doi: 10.1002/cyto.a.24510. Epub ahead of print. PMID: 34693626.

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