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流式细胞术在肿瘤临床和研究中的应用

医学检验信息网 检验医学 2007-2-26 16:16:52

流式细胞术(flow cytometry,FCM)是利用流式细胞仪对生物颗粒包括细胞、血小板、微生物以及人工合成的微球等进行多种物理和生物学特性定量分析,并能对特定的细胞群加以分选的一种细胞参量分析技术。该技术集单隆抗体技术。激光技术,细胞计数及电子计算机技术之大成,是医学分子生物学,血液学,细胞生物学、肿瘤学、免疫学、病理学、生理学等学科研究的重要手段,目前已广泛用于基础研究和临床研究。FCM的功能包括(1)细胞表型分析(celluar phenotype)(2)DNA含量及细胞周期分析(DNA content analysis)(3)胞内及核膜成分分析(4)细胞分选(5)自身抗体检测等。本文结合作者在实际工作中的体会和有关文献就流式细胞术在肿瘤临床和研究中的应用作一概述。

一、流式细胞术在血液肿瘤学临床和研究中的应用

白血病、淋巴瘤和多发性骨髓瘤等都是造血细胞在分化过程中发生的血液系统肿瘤。由于血液系统肿瘤容易从外周血、骨髓或者淋巴结标本中获得明确的诊断,也容易定期观察。随着细胞形态学尤其是免疫学、遗传学、分子生物学的迅速发展,血液系统的肿瘤在发病机理、诊断、治疗、转归的机制的研究中都取得了很大的进展,特别是用全反式维甲酸、三氧化二砷治疗M3取得了显著疗效引起了国外血液学界广泛的瞩目。FCM作为免疫学与细胞学高度结合的技术,在血液系统肿瘤疾病的基础与临床研究中发挥了无可比拟的作用。

1、白血病、淋巴瘤的免疫分型

白血病由于不成熟淋巴系或者髓系祖细胞失控,呈克隆性扩张,被阻滞于一定的分化时期面发生的。因此白血病进展过程中有一连串的基因和表型改变。这些变化可表现在形态学、细胞免疫学和细胞遗传学上的改变,为白血病的分型(包括形态学、免疫学、细胞遗传学)奠定了基础。

白血病免疫分型的目的首先是有助于白血病的临床治疗、药物的选择的预后的判断,其次是确定具有不同发病机制的白血病亚群,探索发病原因。现用的FAB分已满足不了上述要求。随着MIC型的临床应用、特别是免疫分型的不断深入,对白血病诊断、治疗、预后的判断、微量残留的检测以及发病机制的研究都发挥了较重要的作用。

1.1免疫分型的诊断标准

白血病细胞本身未发现特殊性的白血病抗原。免疫分型的原理是基于白血病细胞病变时分化阻滞学说。白血病细胞与正常髓系和淋巴祖细胞一样,会出现某个细胞发育阶段的抗原表达特征。由于细胞分化级系缺乏绝对的界限,所以免疫分型常采用一组级系相关的单抗来确定其相关抗原的存在。根据EGIL(欧洲白血免疫学特征研究组)的建议,如果骨髓和外周血中具有某些分化相关抗原的淋巴细胞超过20%,髓系抗原细胞超过20%可诊断某一类型的白血病。国内也有以淋巴、髓系抗原超过20%为标准,对某具有高度特异性的抗原如MPO、cyCD3 、CD79a等以10%作为判断标准。

1.2免疫分型的临床意义

1.2.1 弥补FAB分型的不足:

FAB对ALL的分辨能力有限。仅将ALL分为L1、L2、L3亚型。已经证实小淋巴细胞L1型和多型性L2型对临床治疗没有帮助,也没有发现免疫学和遗传学的差异。特别是大颗粒型ALL,它不包括FAB分型中,其胞浆中有大量碱性颗粒,容易与M3混淆,单从形态上难以区分。免疫分型不仅准确地将ALL分为T-ALL和B-ALL,而且还可将B-ALL进一步分为Pro-B(B-Ⅰ)、 普通B(common)B(B-Ⅱ)、pre-B(B-Ⅲ)和成熟B(B-Ⅳ)。T-ALL按照胸腺细胞的分化期分类,但这种分类目前认为无临床意义,因为T-ALL的预后都很差。

对于某些髓系白血病如M0、M6、M7有明确的免疫标志区别。M0的诊断要点是SBB/MPO阴性或阳性〈3%,淋系标志(如CD3、CD79a、CD22)等阴性。而CD13和TDT可呈阳性。髓系特异性抗原CD13、CD33、MPO中至少一个呈阳性。大部分患者CD34、HLA-DR、P170常呈阳性。M6包括两组患者,其一是以晚期/成熟红细胞为主,特点是GPA+,其二是早期/未成熟红细胞为主,为M6变异型,GPA或B可阳性或经体外培养后呈阳性。M7形态特征不典型,组化染色不特异,免疫分型是目前的主要诊断手段。其特点是Ⅷ因子和血小板糖蛋白CD41、CD61等阳性。

1.2.2 诊断其他血液系统肿瘤

毛细胞性白血病:CD19+,CD103+,CD11c/CD22双阳性高表达

CLL:CD19+/CD5+

CMML:CD14+/CD68+/CD13+CD33+/高SSC

MM:CD19+,CD38+

1.2.3 诊断仅表达个别非本系列相关抗原的急性白血病(LY+-AML、MY+-ALL)

通过免疫分型,可诊断表达个别淋系抗原的急性髓系白血病(LY+-AML)和表达个别髓系抗原的急淋(MY+-ALL)。其临床特征、预后转归与LY--AMY、MY--ALL不同,应该采用不同的治疗策略,故免疫表型为白血病治疗措施的个体化提供了依据。

MY+-ALL的免疫表型和临床特点:以CD13、CD33表达多见,CD14、CD15表达少见。以相对早期的ALL细胞如前前B细胞型ALL细胞,T-ALLⅠ型细胞表达多见,说明这部分白血病细胞可能从具有分化或表达两系以上特点的造血祖细胞恶变转化而来。临床特点为肝脾淋巴结肿大,细胞形态学与组织化学无特征性标志,ALL的常见化疗对MY+-ALL不敏感。应采用强化疗或缓解后骨髓移植。LY+-AMY是一类与LY--AMY临床特点有所不同、治疗效果差、预后不良的AML。LY+-AML中以CD7+AML多见。 CD7抗原早期认为是T淋巴细胞的特异性标志抗原,目前认为并非如此,多能干细胞,髓系干细胞与微小分化型急性髓细胞白血病细胞等均可表达CD7抗原。细胞分化程度愈低,CD7抗原表达频率愈高。CD7+ AML的免疫表型为多伴CD34,HLA-DR 阳性,与P糖蛋白表达高度相关,在M1、 M5 中表达多见,M2 M4中表达少见,但尚未见M3中表达。CD7+ AML的临床特点为发生率10-20%肝脾肿大常见,外周WBC较高,中枢神经系统白血病发生率高 ,常规化疗方案反应差,缓解率低,如改用ALL化疗方案 Kita报道5/7获得缓解

1.2.4急性双系或双表型白血病的诊断

急性混合细胞白血病指急性白血病中髓系和淋巴细胞系均受累的一个亚型,是一种少见类型的白血病。常分为双表型、双系列型、双克隆型,其中双表型、双系列型较常见。双表型指同一白血病细胞群同时表达髓系和淋系标记;双系列型指存在两种或两种以上的细胞亚群,分别表达淋系和髓系标记。区分双表型和双系列型常需进行双标记。多数作者认为无必要区分双表型和双系列型,统称为双表型急性白血病(biphenotypic acute leukemia, BAL)即可。目前诊断BAL常用的标准有多个,其中以EGIL(1995)的标准较为常用。该标准采用积分系统

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