免疫分型基础介绍

近年来白血病的免疫分型已成为诊断血液恶性肿瘤不可缺少的重要标准之一。早年曾用过的荧光显微镜或APAAP方法基本被废弃。国际上公认的通用的方法是流式细胞术（FCM）。流式细胞术白血病免疫分型是利用荧光素标记的单克隆抗体（McAb）作分子探针，多参数分析白血病细胞的细胞膜和细胞浆或细胞核的免疫表型，由此了解被测白血病细胞所属细胞系列及其分化程度。1．流式细胞仪诊断白血病的依据⑴FCM能快速，多参数，客观的定性又定量测定细胞膜、浆、核的抗原表达⑵至今尚未发现白血病的特异抗原。⑶能用正常血细胞的单抗来进行免疫分型是基于白血病形成的分化阻断学说。即白血病细胞基因异常，分化受阻于某阶段形成不同亚型的白血病。这群细胞充盈于骨髓。正常血细胞从多能干细胞分化、发育、成熟为功能细胞的过程中，细胞膜、细胞浆或胞核抗原的出现、表达增多与减少甚至消失与血细胞的分化发育阶段密切相关，而且表现出与细胞系列及其分化程度相关的特异性。因此，这些抗原的表达与否可作为鉴别和分类血细胞的基础。白血病是造血系统的恶性肿瘤，在形态上变化虽相当大，但仍能表达正常血细胞所具有的抗原，因而仍可依据其抗原的表达谱对白血病进行免疫分型。2．流式细胞仪诊断白血病的意义⑴骨髓血细胞是形态学分型的基础，FCM白血病免疫分型是对形态学分型的重要补充和进一步深化，国际白血病MIC分型协作组认为免疫分型对每一例急性白血病都是必不可少的，对下列情况意义更大：①用形态学、细胞化学染色不能肯定细胞来源的白血病。②形态学为急性淋巴细胞白血病（ALL）或急性未分化白血病（AUL）但缺乏特异性淋巴细胞系列抗原标记。③混合性白血病。④部分髓系白血病。目前，免疫分型对粒细胞和单核细胞白血病的鉴别尚有一定困难。⑤慢性淋巴细胞白血病。⑥微小残留白血病。⑵临床预测；可根据抗原的表达情况预测病情的预后：如白血病患者有CD7+与CD34+共表达，预后不好。⑶疾病监测：可监测病程的发展，疗效，可进行微小残留白血病的检测。二、免疫分型常用的免疫标志及其意义1．白血病系列分化抗原T淋巴细胞白血病：CD3、CD5、CD7。B淋巴细胞白血病：CD10、CD19、CD22。NK淋巴细胞白血病：CD16、CD56、CD57。髓系白血病：CD13、CD14、CD33、MPO（髓过氧化物酶）。红白血病：GlyA（血型糖蛋白A）。巨核细胞白血病：CD41、CD42、CD61。2．白血病系列非特异性抗原CD34、HLA－DR为早期细胞抗原，无系列特异性，可与CD38联合运用于免疫分型。一般而言，干/祖细胞CD34＋、HLA－DR＋、CD38－，原始细胞CD34＋、HLA－DR＋、CD38＋，而幼稚细胞（如早幼粒细胞）CD34－、HLA－DR－、CD38＋。3．白血病分化阶段抗原T细胞抗原CD4、CD8。B细胞抗原：CD10、Cyμ（胞浆μ链）、SmIg（表面膜免疫球蛋白）、CD38和CyIg（胞浆免疫球蛋白）、CD11C。4．白细胞共同抗原CD45为白细胞共同抗原，其表达量在淋巴细胞最高，单核细胞，成熟粒细胞，早期造血细胞（blasts）依次减弱。红细胞（中，晚幼红细胞，成熟红细胞）不表达CD45。用SSC/CD45PerCP双参数分析可十分容易鉴别骨髓和血液中的原始或成熟细胞。用两个系列或阶段特异性McAb加CD45进行三色免疫荧光染色，经FSC、SSC、McAbl-FITC、McAb2-PE、CD45PerCP五参数分析，可特异地分析原幼白血病细胞的免疫表型而不受成熟细胞的干扰。三、白血病及淋巴瘤免疫分型1．AMLMO：有低的SSC和FSC。在CD45－SSC图上出现在淋巴细胞位置上，至少表达一个特异性标志如CD13或CD116，但MPO比CD13与CD33更灵敏。一般淋系标志阴性，但也可表达CD7或CD4。一般HLA－DR、CD34阳性，有些研究表明CD7与CD34共表达在AML且预后差。M1：流式上M1与M0相似不易区分，M1一般CD13＋、CD33＋、HLA－DR－，但CD34表达少于M0，可能表达部分CD15。M2：M0与M1的主要区别是成熟度增加，blasts减少，CD15较M1较显著，CD34弱于M1，CD13有时表达强于CD33，多数病例HLA－DR（-）。CD45－SSC图显示从髓系blast区至成熟骨髓细胞区的连续细胞带，CD45－SSC图有助于确定blasts比例。M3、高颗粒性，具较高的SSC，但CD45较成熟C少，多数情况HLA－DR（-）或表达减少，CD34少于M2、一般CD13弱（＋），可有CD2表达。M4与M5：两型表型相似，但M4较M5表达更多的CD34（＋），较之M0、M1，M4与M5有更大的FSS和SSC，CD45－SSC图上，成熟C出现在单核区，重要的表型为CD13、CD33、HLA－DR、CD14和CD15，CD33可表达强于CD13，CD33（＋）、CD13（－）、CD34（－）很可能为M5，但只出现在少数病人中，部分M5可见CD56（＋）。M6：M6较少见且特征不明显，一般HLA－DR，CD34、CD13、CD33阳性，CD45－SSC图显示主要为红系成份。M7：巨核细胞白血病，在AML中少于1％。一般CD61（GpⅢa）和/或CD41（GpⅡb-Ⅲa）阳性，而注意由于血小板粘附在blasts上造成的假阳性，可以用流式双色分析在EDTA存在下，测GpⅡb/Ⅲa与CD34以减少激活血小板的粘附。2．ALL：ALL是儿童中最常见的恶性肿瘤，约占全部肿瘤的25％，在成人，ALL约占急性白血病的25％，我们将ALL分为B祖细胞型，CD10＋或CD10－，前B细胞型，B细胞型，T细胞型。B祖细胞型ALL：在幼儿约占ALL的65％～70％，青少年为55％～60％，成人为50％。在儿童，约90％病例CD10＋，在幼儿只有少于50％病例CD10＋，blasts一般FSC、SSC很少，是FAB标准的L1或L2，一般TdT(+)HLA-DR(+)，CD19(+)，此型又分为2个亚型，CD10＋和CD10－，前者预后好，多数病例CD24＋，CD34＋，CD20表达随成熟度增加而增加，B祖细胞被定义为sIg-。前B细胞型ALL：此亚型约占儿童ALL的25％，细胞一般为CD19＋，CD24，HLA－DR＋，胞浆CD22＋，CD10＋，TdT随CD20变化，CD34多为阴性，前B亚型被认为比B祖型预后更差，这与t(1；19)出现相关并由此产生E2A－PBX1融合蛋白，它的表型为CD19＋、CD10＋、CD9＋，不同程度CD20表达，CD34－，确认此表型有助于诊断基因上不确定的病例。B细胞型ALL：成熟B细胞型ALL约占ALL2％～5％，B细胞型ALL较之B祖细胞型ALL有更大的FSC和SSC，在CD45－SSC图上出现在淋巴和单核细胞区域，即FAB标准的L3，表型为CD19、CD20、CD22、CD24且sIg（多数为IGM）多数病例CD10＋。但成熟抗原及sIg使之区别于更早的B系ALL，极少数成熟B细胞ALL无FAB－L3形态。T－ALL：多数病例有大的FSC、SSC，在CD45－SSC图上可能出现在淋系未成熟细胞和髓系未成熟细胞或单核细胞区，多数表现为胸腺亚型，最常见亚型为皮质晚期表达，CD1、CD2、CD5、CD7、CD4/CD8双阳与极少膜表面CD3、TdT多为阳性。另一常见亚型为皮质早期表达CD2、CD5、CD7、TdT强表达。髓质期亚型表达CD2、CD5、CD7、与CD3＋CD4＋/CD3+CD8+,很少见TdT表达。前T细胞亚型，表达CD7胞浆CD3＋且无其它T细胞抗原，T细胞肿瘤的特征是丧失T细胞抗原而表现出其它异常抗原组合。杂合型白血病：随着流式技术的广泛应用，我们发现许多病例并不能严格划分为淋系或髓系，真正的双表型病人多为t(9；22)或（11q23），现在杂合型的误诊率很高。最常导致误诊的原因是在分析中未能排除非白细胞，过度强调弱的非特异性结合，忽略了某些抗体缺乏系特异性，最重要的系特异性抗原在B系、T系、髓系分别为CD22、CD3和MPO。3．CML：由于慢性期显著的细胞分化，在CD45－SSC图上除了髓系细胞占主导外，只显示一个正常骨髓像，CML可确诊，CML起病与发展相对缓慢，慢性期的持续1年左右最终发展为加速期和急变期。流式细胞技术对急变期亚型的诊断具有极高价值。直接影响到治疗效果。急变期CML主要表现为髓系，偶为淋系，髓性急变可表现出多种形态包括未分化细胞。淋性急变具典型形态特征，为CD10＋B祖细胞ALL极少有T细胞型ALL。4．CLL：CLL细胞主要为较正常淋巴细胞稍大的小淋巴细胞。免疫分型主要为：SIgM、SIgD弱表达，B系抗原为CD19、CD20、CD43、CD79a与CD5共表达，CD23表达使得CLL区别于帽细胞淋巴癌MU，即（CLL：CD23＋，MCL：CD23－），CD10－、CD23－、CD11c和CD25、CD20常弱表达，尽管CLL起病慢，但CLL病人的生存率变化很大，有染色体异常的病预后不良，最常见的三联体trisony12、14q、13q、11q，免疫表型上没有特异的变化而免疫表型的变化并不是提示染色体异常。最近，有研究表明，三联体trisony12与SIg、CD20表达量高度相关，与CD23－相关与FMC7相关。B型前淋巴细胞白血病（B－DLL）较CLL更为严重，流式细胞技术在区分B－DLL和CLL上发挥很大作用，B－DLL多为CD5－，CD22＋，表达更强的sig。MU病人平均生存率不超过5年，与CLL在形态上很难区分，与CLL相似有CD5＋B祖细胞，但Sig表达强于CLL，且CD22－。另一与CLL难于区分的是FCC，细胞为强Sig、CD5－、CD10＋、CD23＋，具B系表型：对于诊断为CLL，CD5、FMC7、CD22与SIg，CD20异常强表表达的病例我们要考虑是否为DLL、MCC或CLL的亚型（trisomy12）因为它们危险性更大。四、流式细胞仪免疫分型实验1．样本采集、运输、保存和操作⑴样本类型：适用于多种临床标本，如外周血、骨髓穿刺液、骨髓活检物、淋巴样组织活检物、浆液、脑脊液、皮肤、黏膜（内窥镜活检物）、细针穿刺物等等。⑵抗凝剂的选择：外周血标本可采用EDTA、ACD或肝素抗凝。如果用同一份血标本做白细胞计数和流式分析，则应用EDTA抗凝。骨髓穿刺可用肝素。其他体液用EDTA、ACD或肝素均可，但保存的样本活性可能会降低，EDTA的优点是成熟髓性细胞贴壁造成的损失及血小板聚集较小，但细胞散射光特征丢失较肝素标本快；由于相对大量的ACD会通过改变pH而影响骨髓细胞活性问题，通常不推荐用ACD做骨髓穿刺抗凝剂。⑶样本的保存：样本的完整性和细胞活性与抗凝剂的选择、运输、保存和温度息息相关。①理想状态下，样本应在采集后立刻进行处理和染色。②短期保存（1小时或更短）应在室温(18-22℃);③长时间保存血或骨髓标本室温即可，有些样本可能4℃为佳。④标本保存的时间上限取决于标本类型及其保存条件。⑤肝素抗凝的血和骨髓通常可保存至48-72小时；⑥EDTA抗凝的血和骨髓可保存至12－24小时。⑦ACD抗凝的血和骨髓可保存至72小时，但⑧对于只做胞内染色的样本，可固定细胞以长期保存。但?quot;固定－染色的方法取决于要分析的抗原特性和染色方式，采用之前一定要进行新鲜标本的对照和验证实验。2．样本制备⑴单细胞悬液的制备①血和骨髓：天然单细胞悬液。当有血凝块时，应用50um尼龙网过滤，同时进行细胞计数和血涂片以判断靶细胞群体是否仍然存在。②组织块：机械分离和酶分离两种方法。分离不仅是要获得最大产量的单细胞悬液，还要尽量保证细胞结构的完整性和抗原性。大多数淋巴样组织可用轻柔的机械方法快速分离，并保持收获细胞的相对完整。某些组织由于细胞间连接紧密，需在机械分离的基础上用蛋白水解酶如胰蛋白酶、胃蛋白酶。骨髓标本亦可能因骨细胞成分污染而需要酶消化。但使用酶法一定要确认酶的使用没有改变、减弱靶抗原的表达，细胞活性没有显著降低。⑵分离靶细胞群体样本