多发性硬化症
多发性硬化症(MS)是一种中枢神经系统的慢性炎症性自身免疫性疾病,严重影响患者的生活质量。近年来,抗CD20治疗作为目前MS的高效疗法,以显著改善病情而备受关注,然而其对患者免疫细胞的具体调控机制尚未完全明确。最近,来自丹麦奥德赛大学医院神经内科的临床研究团队,在《Annals of Clinical and Translational Neurology》上发表了最新研究成果,通过高维光谱流式细胞术,深入探讨了抗CD20治疗对MS患者外周免疫细胞的动态影响。
本文研究队列是开放性多中心3期临床试验,入组了23名复发性MS患者(PwMS;其中19名未经任何治疗,4名曾接受DMT治疗)和10名健康对照组(HC)。所有PwMS均采集了基线样本(基线队列),15名PwMS还参与了纵向研究(随访队列)。
PwMS接受奥瑞利珠单抗或利妥昔单抗治疗,每6个月注射一次。随后采集静脉血液样本,所有样本均在不同时间点的同一时期采集,按统一protocol进行预处理以及20色高维方案染色制样。使用Sony ID7000全光谱流式细胞仪进行数据采集工作,所有采集日均使用相同的仪器和设置(标准化模式)。在多个采集日重复采集几个样本,以验证结果的一致性并排除批次效应。
表1. MS临床队列20色光谱流式方案
数据收集后,通过手动设门识别单细胞、活细胞以及各PBMC亚群;使用Plugin工具UMAP、FlowSOM和XShift进行降维和无监督聚类,对每组样本进行down-sample,并合并进行高维分析。
图1. MS临床队列PBMC样本高维光谱流式研究流程
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B细胞耗竭与毒性亚群调节性转变
研究团队通过高维光谱流式细胞术,对MS患者PBMC进行了详细的分析,发现治疗开始后,患者B细胞被迅速耗尽,这一现象在注射后的急性期(约3周)以及第二次治疗周期后(约8个月)尤为显著;同时NK和NKT亚群在治疗初期出现了短暂的下降,但在随后的几个月内逐渐恢复。进一步分析发现,细胞毒性免疫细胞(如NK、NKT和CD8+ T细胞)在治疗后表现出更强的调节功能(iKIR表达上调,CD8+ Treg比例上升)和更低的归巢能力(CXCR3/CCR7表达下调),表明抗CD20治疗通过增强免疫调节抑制炎症反应,这可能是其发挥临床疗效的关键机制。
图2. MS队列研究中PBMC各免疫亚群动态变化
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毒性免疫亚群的表型变化与治疗效果
在治疗后的6个月和8个月,作者发现CD8+ Treg以及记忆CD8+ T细胞表型发生了显著变化,特别是中央记忆(CM)和效应记忆(EM)T细胞的比例在B细胞完全耗竭后显著下降;同时耗竭指标PD-1+ Tc比例显著减少。此外抗CD20治疗后,具有脑归巢能力的T细胞(如CXCR3+ T细胞)比例显著降低,这可能表明治疗后细胞毒性T细胞侵入中枢神经系统的能力减弱。这一发现为抗CD20治疗MS的疗效提供了新的机制解释。
图3. CD8+ Tc亚群治疗前后动态变化
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Sony ID7000亮眼表现
本研究旨在使用光谱流式细胞术,以高维多色方案来表征与MS疾病以及抗CD20治疗相关的PBMC亚群免疫动态变化过程。在此临床队列研究中,Sony ID7000全光谱流式细胞仪以超高参数(5L147C)和极高灵敏度(PE ≤ 4 MESF; APC ≤ 7 MESF),帮助研究者深入解析复杂免疫细胞中稀有亚群和弱表达标志物的微小动态变化,为研究结论提供了坚实的高维多色数据支撑。这种多维度高分辨率的分析能力为研究人员提供了全新视角,帮助更深入地理解抗CD20单抗药物的治疗机制。
图4. MS队列研究中20色光谱流式细胞术圈门策略
作为光谱分析技术“标准化模式”的引领者,索尼在ID7000光谱流式系统上推出的Standardization Mode,赋予了光谱流式技术真正的无瑕灵魂——可自由存储调用的染料参照光谱。通过标准化模式,研究者实现了既往染料光谱的重复使用,同时实现了在不同采样时间点获得高度一致的光谱解析结果。Sony ID7000为此临床队列跨度长达8个月的样本数据纵向对比分析提供了稳健且准确的多色数据结果。
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抗CD20治疗在多发性硬化症的治疗中显示出巨大的潜力。通过光谱流式细胞术的高分辨率分析和标准化模式下的长周期纵向队列研究,研究人员能够更全面地理解这种治疗对免疫系统的细致影响,为理解其对免疫系统的机制效应提供了新的和更全面的见解。未来的研究将进一步探索这些免疫细胞变化的临床意义,并为多发性硬化症患者带来更多的希望。
Sony作为光谱流式分析技术的开拓者和变革者,也将持续为用户提供领先的前沿单细胞分析设备,继续深化光谱多色技术的临床和研究应用,助力生命医药领域从多维度探索科学“无人区”。