本文开发了一个创新的 42 参数光谱流式细胞术方案,利用 Sony ID7000TM 光谱细胞分析仪的强大功能,全面分析人外周血白细胞的免疫表型。这是第一个在全血上优化的 42 参数高维方案,其复杂性超过了其他已发表的 40 色 OMIPs。该方案能够识别多种免疫细胞亚群,并通过共刺激、检查点和激活标志物实现深度表型分析。通过 FlowSOM 和手动注释,一次测量可识别超过 82 种免疫细胞亚群。该方案适用于全血、PBMCs、结肠和皮肤等解离组织,特别适合样本有限的情况,标志着免疫表型分析领域的一个重大突破。
开发背景
大多数多色方案都是基于外周血单个核细胞(PBMCs)优化的,而全血分析相较于基于PBMCs的分析方法,能够更全面地分析免疫系统。全血包含各种细胞成分,特别是中性粒细胞,这是全血中最丰富的细胞类型,也是感染或炎症部位首先被招募的细胞,在自身免疫疾病中起着重要作用。此外,全血分析的工作量和时间消耗较少,与PBMCs相比只需要较低的样本量,因此在临床环境中更可行。
图S2.免疫细胞亚群上标记物表达概述。
方案内容
1.方案设计与优化
本研究基于 Sony ID7000TM 的多激光和高检测器配置(5L147PMT),开发了一个 42 参数方案(40 种荧光染料、40 个marker+1个死活染料和 1 个自发荧光)。通过优化荧光染料组合(相似性 < 0.8),显著降低扩散误差,提高信号分辨率。该方案成功应用于全血、PBMCs、结肠和皮肤等解离组织,展示了广泛的适用性和强大的性能。
2.白细胞分类与识别
图1.全血中免疫细胞亚群的特征。
成功识别粒细胞(中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞)、单核细胞亚型、树突状细胞、NK 细胞、T 细胞(CD4+、CD8+、调节性 T 细胞等)、B 细胞(不同成熟阶段)和先天淋巴样细胞(ILCs)。
图S12.表达模式和聚类的全面视图。
利用 FlowSOM 和 t-SNE-CUDA 算法进行无监督聚类分析,精准识别 82 种免疫细胞亚群,彰显了 Sony ID7000TM 在复杂数据处理上的卓越能力。
3.高维数据的计算分析
数据通过 Cytobank 进行专业变换和筛选,FlowSOM 算法高效聚类,生成直观的热图和半自动细胞表型识别结果,为大规模队列分析提供了有力支持。
图5.以无监督的方式有效地将TCRγδ+T细胞与其他T细胞分离(红圈)
方案意义
该 42 参数方案是首个利用 Sony ID7000TM 光谱细胞分析仪全面分析免疫细胞的创新方法。它不仅在全血、PBMCs、结肠和皮肤等解离组织中表现出色,而且通过减少复杂性和提高分辨率,为免疫学研究和临床应用树立了新的标杆。这一方案的推出,不仅推动了免疫表型分析技术的发展,也为疾病诊断和治疗监测提供了全新的视角和工具,具有重大的科学和临床意义。