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借助免疫分型,将各种疾病看得更清楚

【字体: www.ebiotrade.com 时间:2017年8月22日 来源:生物通

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  当你的免疫系统反过来对准你时,它会攻击健康细胞,造成疾病。常见的自身免疫性疾病有80多种,包括红斑狼疮、类风湿性关节炎等,它们可能是致命的,且每个患者的情况不同。为了研究这些疾病的特征以及它们背后的生物学机制,科学家现在开始转向免疫分型(immunophenotyping)。

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当你的免疫系统反过来对准你时,它会攻击健康细胞,造成疾病。常见的自身免疫性疾病有80多种,包括红斑狼疮、类风湿性关节炎等,它们可能是致命的,且每个患者的情况不同。

法国布雷斯特大学的免疫学家Yves Renaudineau表示:“这些系统性自身免疫性疾病(SAD)的临床病程有很大的差异,即使身患同一种疾病的不同个体也不例外。了解免疫行为可提供丰富的信息,让诊断、监控和治疗得到明显改善。”

为了研究这些疾病的特征以及它们背后的生物学机制,科学家现在开始转向免疫分型(immunophenotyping)。

免疫分型技术根据表面分子来识别细胞。抗体与这些分子上的抗原相结合,而添加在抗体上的标记又实现了细胞的鉴定和分选。因此,利用免疫学特征,这种技术可以将细胞分类。这些表型有助于一系列疾病的研究、诊断和治疗,包括白血病和艾滋病。

BD生物科学的副总裁Bob Balderas解释道:“免疫分型取决于三件事。首先,必须确定细胞表面分子。其次,科学家需要将荧光染料与结合抗原的抗体偶联。第三,需要有分析和操控细胞的仪器。”所有这三个方面共同推动了免疫分型。

确定疾病

临床研究人员利用免疫分型来研究各种疾病。赛默飞世尔负责流式细胞仪的产品经理Joy Bickle表示:“在传染病研究中,免疫分型最出名的应用就是定量艾滋病患者中的CD4+ T细胞。不过,免疫分型也用来研究其他疾病的免疫应答,如巨细胞病毒、EB病毒和结核分枝杆菌。”

免疫分型可研究的疾病范围非常广泛,治疗方法也是如此。正如Bickle指出,人们将细胞内细胞因子或转录因子的染色与表面分型相结合,来检测功能群体和免疫应答的质量,从而筛选T细胞应答的候选疫苗。

因此,这些技术可以帮助科学家更深入地了解疾病、诊断和治疗的机制。例如,Bickle表示,标准化的标志物集合可以为不同地点的疾病诊断研究带来一致性。

大家都知道,癌症是一种异质性的疾病集合。对于同一种类型的癌症,不同的人表现各异。即使是同一个人,在不同的阶段也有不同的表现。免疫治疗是最有希望的癌症治疗方法之一,它改造个人的免疫细胞来对付癌症。

“癌症免疫治疗代表了临床免疫分型的新境界,它需要新的标志物、改进的试剂以及扩展的集合,以便检测稀有事件,从有限的样本中获得更多的信息,”Bickle解释说。

流式分选

为了更细致地研究疾病的细胞基础,研究人员需要鉴定和收集组成疾病的各种细胞。这种技术也揭示了细胞如何随着特定的治疗而发生改变。这一切可通过流式细胞术(FC)和表面标志物来开展。通过表面分子来鉴定细胞,人们可以发现血液或肿瘤中细胞的异质性。

样本中不同亚型的细胞也可以通过流式细胞术来分选。抗体定义细胞表型,然后根据这个分选细胞。美天旎的T细胞研究全球产品经理Marcello Stein表示:“在利用流式进行免疫分型时,主要优点是快速、方便且可靠地确定免疫细胞亚型。”

细胞上可以标记的表面分子越多,样本的分类就越精细。例如,利用两个标记,细胞可以分为四组:结合两种抗体;仅结合一种抗体;仅结合另一种抗体;或不结合抗体。如今的流式细胞仪平台可处理多达40个不同的标记,带来了超高的可能性。

选择水平的不断提高,可带来更加均匀的细胞样本。免疫分型揭示了细胞表面的信息。然后,利用新一代测序(NGS)分析分选后的样本,可告知细胞中的遗传差异。

无限机会

当然,免疫分型技术并不是完美的,可以通过许多方面来改进。首先,Stein提到重组改造抗体的使用。这能够创造出几乎无限的抗体,与表面分子相结合。

除了制造更多的抗体,每次分析也许还能使用更多的颜色。Balderas认为,对于每次实验可用的抗体和颜色数量,他们现在还不清楚上限在哪里。展望未来,可以使用的标记数量仍将保持上升的趋势。唯有时间和技术能够告诉科学家极限在哪里。

对于免疫分型,标记的数量并不是唯一重要的数字。人们还可以使用免疫分型来研究单细胞。正如牛津大学儿科血液学的教授Irene Roberts所说:“通过分选来了解哪些细胞存在,这清晰表明了从细胞中测得的基因表达至少来源于你所研究的细胞类型。”通过这种方式,科学家可从单细胞的角度分析和对付疾病。

总之,利用免疫分型技术,人们可以更深入地了解自身免疫性疾病、癌症及其他疾病。新知识和新技术的出现让免疫分型更加快速、更加精细,能够将样本细分成更均匀的亚群。

(作者:Mike May / 生物通编译)

(http://www.ebiotrade.com/)
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