Nat BME:通过自体荧光成像对T细胞活化分类
2020-07-28 MedSci原创 MedSci原创
T细胞是适应性免疫反应的重要组成部分，在活化后具有多种细胞毒性，免疫调节作用。
T细胞的两个主要亚型是CD3 +， CD8 + 。它们参与细胞介导的细胞毒性并释放毒性细胞因子； CD3 + CD4 + T细胞，可以进一步分为具有不同促炎和抗炎功能的其他亚型。 T细胞是免疫疗法的有希望的靶标。 直接增加T细胞细胞毒活性的免疫疗法，目前在临床上用于癌症治疗。需要使用非破坏性和无标签的新工具来全面表征T细胞以评估免疫疗法。目前，T细胞亚型和功能取决于表面蛋白（例如CD3，CD4，CD8和CD45RA）的表达和细胞因子的产生。自体荧光成像是一种分析免疫细胞行为的有力的方法，因为它是非破坏性的，依赖于内源性对比度，并提供高时空分辨率。因此，自发荧光成像克服了基于标记的方法的一次性使用限制，不受混杂的标记相关因素（例如样品的浓度和标记依赖性变化）的影响，并能够对活T细胞进行动力学测量。自体荧光成像还可以提供有限血容量（例如新生儿）的功能信息，这些信息不足以进行常规评估，并有助于对注射入患者体内用于细胞免疫疗法的相同细胞进行质量控制。
方法： 从6个健康人人血液中分离，为了确保自体荧光成像和分类模型扩展到静态和活化T细胞的混合细胞，将来自一个供体的静态和活化T细胞的一个子集（带有激活化抗体的培养48小时）合并在一起并使用针对表面配体CD2，CD3和CD28的四聚体抗体在培养中激活的T细胞显示出特定的活化状态依赖性自体荧光寿命模式。 Logistic回归模型和随机森林模型根据激活状态将T细胞分类。
结果：T细胞的NAD（P）H和FAD的自发荧光寿命成像与机器学习相结合，是用于对T细胞的活化状态进行无损无标签评估的准确工具。 NAD（P）H和FAD自发荧光寿命成像可提供有关细胞代谢的高空间，时间和功能信息，这使其成为评估T细胞的有力工具。 自体荧光寿命成像可用于在临床前模型中，在临床应用中表征体内T细胞，包括限制抗体标记的小血样或在培养的T细胞。
原文链接：Walsh, A.J., Mueller, K.P., Tweed, K. et al. Classification of T-cell activation via autofluorescence lifetime imaging. Nat Biomed Eng(2020). https://doi.org/10.1038/s41551-020-0592-z
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