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检查检验⑥ | 血液病精准分析的高手——流式细胞术

发布时间:2023-01-09 浏览次数:
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流式细胞术(Flow Cytometry,FCM)简称“流式”,是利用流式细胞仪,对处于快速流动的液流中的单个细胞或生物颗粒,通过光源时的物理化学性质进行多参数定性、定量分析(及分选)的技术,是一门综合了细胞化学、细胞免疫学、激光技术、计算机技术等多门学科的技术。总之,就是非常的“高大上”。


这么“高大上”的技术,当然用处也是非常大,目前,流式主要可以帮助临床医生进行白血病和淋巴瘤的免疫分型,同时也可为大家都非常关注的微小残留病(MRD)的监测,以及白血病和淋巴瘤的治疗和预后等提供重要信息。不仅如此,流式还可用于淋巴细胞亚群分析、造血干细胞计数,以及阵发性睡眠性血红蛋白尿症(PNH)、血小板功能、细胞因子的检测等。


那这项如此“牛”的技术,到底是什么工作原理呢?作为肿瘤患者及家属,还需了解关于流式的哪些基础知识呢?高博医学(血液病)广东研究中心南方春富(儿童)血液病研究院一起接着往下看。


一、流式的工作原理


在介绍流式的工作原理前,大家需要先知道抗原抗体的概念。


人体细胞表面及细胞中都存在有很多标志物,我们把这些标志物叫做“抗原”。这些抗原就是细胞身上特殊性的标记,可以用来区分于其他不同细胞。

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而抗体就是能特异性与抗原结合的蛋白,类似于锁与钥匙的关系。而流式细胞术是基于抗原抗体反应结合的原理。


将携带有荧光的抗体加入检测样本中,抗原和抗体会发生特异性结合,之后样本中的细胞会排成一串,一个接一个通过检测区,在这个过程中,激光会激发抗体携带的荧光,流式细胞仪采集到这些荧光信号后经过计算机分析就得到了流式图。以下是小编自创的示意图,大家看图自行领悟。

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那基于这样的原理,流式又是如何精准识别白血病细胞的呢?


二、流式如何识别白血病细胞?


在人体白细胞从幼稚细胞分化为成熟细胞,以及被激活的过程中,细胞表面会出现一系列的标记分子,也就是上文提到的抗原。这些抗原种类繁多,医学界一般用“CD”进行表示,为了方便区分,我们进行了编号:CD1、CD2、CD3….….

存在于细胞表面的多种抗原,可以形象地理解为荔枝皮表面形状各异的突起。不同的细胞抗原类型不同,且同种细胞在不同的分化发育阶段表达的抗原也不尽相同。


流式细胞术正是通过检测细胞的抗原的表达情况来辨别其来源、分化程度和判断是否异常。与传统的检测方法相比更加简便、快捷,特异性及灵敏性也较高,对临床诊断及治疗具有积极意义。


细心的读者会发现流式细胞术需要对样本中的每个细胞进行检测,那这是不是对采集的样本有一些特殊要求呢?


三、流式的样本要求


流式细胞仪的标本来源常规包括外周血、骨髓、脑脊液、浆膜液等,临床上会根据不同的检测需求采集相应的标本,其中外周血和骨髓最为常见,体液样本含细胞数量较少,往往需要多采集一些。

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为保证结果的准确性,保持样本的新鲜很重要,采样后应尽快送检(最好于24h内送检)。通常血液标本可在室温短暂保存。标本运输过程中,应该一直保持低温,温度不超过18度,也应该避免低于4度。


但是否只有液体标本才能做流式分析呢?其实不然,新鲜的实体组织标本,无论是活检还是穿刺获得的,均可以进行流式检测,只需要将其制备成液体状态(细胞悬液)即可。对于实体标本,同样需要尽快(<24小时,最长不超过48小时)送达实验室,建议全程冷链(不能冷冻,不要用干冰)。


经过对样本的采集、处理、运输及分析后就可以得到流式的检查结果—流式图。


四、流式图是什么?


流式图可以是直方图、散点图,也可以是数值。

以更加常用的散点图为例,横纵坐标表示的相应抗原结合的抗体荧光信号的强度,图上每个点都代表一个细胞。


如下图所示,两种CD22和CD20结合抗体荧光信号都不带的细胞分布在Q1,就代表这里的细胞CD22和CD20都不表达;相应的,分布的Q3细胞就代表两种抗原都是强表达的,即CD22和CD20双阳性细胞;而Q1和Q4中的细胞即是只表达其一种抗原的单阳性细胞。

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根据细胞表面抗原的表达情况及细胞比例,诊断专家会给出最终的结论与诊断建议。


白血病的诊疗过程中,会用到各种各样的检测手段,那流式又是如何发挥自身优势的呢?


五、流式在白血病诊疗中的应用


1.急性白血病的免疫分型

血液系统疾病中,急性白血病比较常见,可分为急性髓系白血病与急性淋巴细胞白血病,髓系白血病在成年人中比较多见,而淋巴细胞白血病在儿童群体中多发,由于该病进展比较快,临床上应尽早诊断及时治疗。


多项研究就表明,与既往的形态学检测相比,流式细胞术能够快速且精准的区分白血病细胞与正常细胞,对急性白血病免疫分型准确诊断,配合其他抗原辅助诊断方法,可显著提高急性白血病诊断准确率,为临床治疗方案的制定提供可靠依据。


2.微小残留病(MRD)监测

微小残留病(MRD)是指白血病患者经诱导化疗或造血干细胞移植达到完全缓解后,体内残留的微量白血病细胞。MRD检测对于白血病患者的复发和耐药情况具有一定的提示意义,还可用于评估造血干细胞移植患者的预后情况。

图片来源:https://pixabay.com


研究显示,与骨髓穿刺后做形态学检查相比,流式检测急性白血病患者的外周血创伤更小且敏感性更高。同样通过外周血MRD检测可以评估急性淋巴细胞白血病的预后情况,对复发率评估也有一定的意义。


MRD检测手段多种多样,与基因筛查相比,流式的成本相对较低,具有经济快捷的优点,因此在临床应用也更加广泛。且对于没有特殊融合基因或基因重排的患者,流式可以作为PCR的替代手段来监测MRD。


白血病患者的整个诊疗过程需要多次进行流式检测,从最开始的确诊及免疫分型,到病程中治疗效果的监测,以及化疗或者骨髓移植完全缓解后进行微小残留病变的检测,都离不开流式。白血病患者有必要建立对流式细胞术的基础认知,从而更好地参与并配合临床的诊疗工作。

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