流式細(xì)胞技術(shù)在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中的應(yīng)用研究進(jìn)展

張麗麗 楊振華（通訊作者）

（上海市寶山區(qū)中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院檢驗(yàn)科 上海 200900）

前言

流式細(xì)胞技術(shù)（flow cytometry,FCM）是在細(xì)胞分子水平上通過單克隆抗體對單個細(xì)胞或其他生物粒子進(jìn)行多參數(shù)、快速的定量分析。該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了大量細(xì)胞（10000個以上）的同步分析，可以從單一細(xì)胞中測得多個參數(shù)，具有速度快、精度高、準(zhǔn)確性好的優(yōu)點(diǎn)。20世紀(jì)早期流式細(xì)胞技術(shù)就開始應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，獲取了較為理想的效果，本文對其在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中的應(yīng)用進(jìn)行綜述。

1.流式細(xì)胞技術(shù)

流式細(xì)胞技術(shù)是一種綜合了多項(xiàng)科學(xué)成果的綜合性技術(shù)，該技術(shù)涵蓋一般性的細(xì)胞學(xué)知識和統(tǒng)計學(xué)理論，同時牽涉到生物學(xué)、流體力學(xué)、電子等生物技術(shù)學(xué)科，應(yīng)用的原理并不復(fù)雜，結(jié)果也比較理想，但過程較為繁瑣，對各環(huán)節(jié)的技術(shù)要求都較高。目前的醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中，流式細(xì)胞技術(shù)也被稱為流式細(xì)胞分析，主要借助流式細(xì)胞儀以及其他專業(yè)設(shè)備、輔助設(shè)備，對流式細(xì)胞儀，再分析測量結(jié)果，包括細(xì)胞的基本態(tài)勢、特異性、功能情況等等。20世紀(jì)后期以來，隨著醫(yī)療技術(shù)和生物學(xué)、信息技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，流式細(xì)胞技術(shù)在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中的應(yīng)用越發(fā)廣泛，涵蓋腫瘤檢驗(yàn)、常規(guī)細(xì)胞檢測、血液檢驗(yàn)等多個領(lǐng)域，應(yīng)用效果也較為理想。

2.流式細(xì)胞技術(shù)在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中的應(yīng)用

2.1 應(yīng)用設(shè)備

流式細(xì)胞技術(shù)的原理雖然明確，但檢測過程需要多項(xiàng)技術(shù)的支持，且各個環(huán)節(jié)的都要求給予精確化、規(guī)范化處理，這使得傳統(tǒng)人工處理的方式不再適用，設(shè)備的應(yīng)用價值也因此更加突出，目前主要的工作設(shè)備為流式細(xì)胞儀。20世紀(jì)30年代，隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展和醫(yī)療技術(shù)的進(jìn)步，德國學(xué)者古斯特（Guclcer）在細(xì)胞計數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了流式細(xì)胞技術(shù)的初步研究，到1947年，古斯特已經(jīng)初步完成了細(xì)胞計數(shù)對層流以及端流的原理研究，并在實(shí)驗(yàn)室中發(fā)明了細(xì)胞計數(shù)儀器，該設(shè)備被命名為煙霧微粒計數(shù)器，能夠同步進(jìn)行50～100個對象目標(biāo)的單一參數(shù)分析，被認(rèn)為是現(xiàn)代流式細(xì)胞儀的始祖。

1953年，法國學(xué)者在古斯特研究的基礎(chǔ)上，對設(shè)備進(jìn)行了改造，發(fā)明了全血細(xì)胞計數(shù)器。隨后的多年時間里，各國學(xué)者紛紛投入到流式細(xì)胞儀的研究中，第一臺光電計數(shù)器發(fā)明于1954年；1969年，醫(yī)學(xué)界出現(xiàn)第一臺使用熒光檢測進(jìn)行細(xì)胞計數(shù)儀器；而后在1972年，對細(xì)胞分選器的研制取得了成功；單克隆抗體技術(shù)在1975年被提出，為細(xì)胞研究中應(yīng)用特異性免疫試劑提供了更多的理論支持[1]。到21世紀(jì)，現(xiàn)代意義上的細(xì)胞分析儀出現(xiàn)，并開始服務(wù)于醫(yī)學(xué)工作。

2.2 工作原理

流式細(xì)胞儀分為五個工作系統(tǒng)，即液體流動系統(tǒng)、激光系統(tǒng)、光學(xué)分析系統(tǒng)、信號系統(tǒng)、細(xì)胞分析系統(tǒng)。在常規(guī)工作狀態(tài)下，對象目標(biāo)被投入分析儀后，分析儀通過激光對其染色細(xì)胞進(jìn)行測量，存在特異性（如被病毒和細(xì)菌破壞的細(xì)胞）的細(xì)胞得到捕捉，其標(biāo)志也在捕捉過程中被記錄下來，這種特異性主要通過熒光強(qiáng)度、熒光寬度、散射光強(qiáng)度等參數(shù)表達(dá)，特異性突出的對象（如腫瘤細(xì)胞）被捕捉后，可以作為分析的有效參考。在定量分析模式下，細(xì)胞抗原物質(zhì)也可以得到區(qū)分，并據(jù)此得到細(xì)胞成分的基本信息。

2.3 常見分析方法

目前流式細(xì)胞分析方法包括流式細(xì)胞免疫表型分析法、血液淋巴細(xì)胞免疫表型分析法、流式細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞核內(nèi)抗原分析法等。這三種方法均強(qiáng)調(diào)以標(biāo)準(zhǔn)化的模型為基礎(chǔ)，選取若干參數(shù)做特異性觀察，以此判定細(xì)胞態(tài)勢。流式細(xì)胞免疫表型分析法下，通過分子探針進(jìn)行標(biāo)記，對單克隆抗體進(jìn)行分析，探針上附熒光素，可以鑒別單細(xì)胞的抗原，完成對大量細(xì)胞的同步判斷，當(dāng)其中部分細(xì)胞熒光素的寬度、亮度存在異常時，特異性會直接得到捕捉，用于細(xì)胞態(tài)勢解讀。血液淋巴細(xì)胞免疫表型分析法下，可使用多種熒光色，與全血中淋巴細(xì)胞膜的特異性抗原進(jìn)行結(jié)合，溶解紅細(xì)胞，洗滌抗體，統(tǒng)計存在異常的細(xì)胞數(shù)目，使用的熒光色越多，分析的結(jié)果越全面，但可能導(dǎo)致分析精度出現(xiàn)下降。流式細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞核內(nèi)抗原分析法一般應(yīng)用于白血病和腫瘤檢測，主要捕捉異常細(xì)胞核健康細(xì)胞的差異，分析靶細(xì)胞態(tài)勢進(jìn)行診斷[2]。

2.4 典型應(yīng)用

流式細(xì)胞技術(shù)在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中的應(yīng)用廣泛，本節(jié)選取細(xì)胞免疫功能檢測、白血病免疫分型檢測作為對象進(jìn)行綜述。細(xì)胞免疫功能檢測是常規(guī)檢測的一項(xiàng)核心內(nèi)容，主要分析患者體內(nèi)部分細(xì)胞或者固定組織、器官內(nèi)細(xì)胞的基本情況。由于很多疾病的靶器官較為固定，病毒/細(xì)菌的破壞作用也會造成明顯的特異性變化，針對細(xì)胞免疫功能的檢測往往可以收獲較為良好的效果。如淋巴腫瘤檢測，借助設(shè)備對淋巴細(xì)胞膜表面使用熒光抗原以及抗體檢測技術(shù)進(jìn)行抗原、各亞群等進(jìn)行檢測分析，了解不同亞群的發(fā)展態(tài)勢、占比情況，可以評估患者病情以及免疫系統(tǒng)態(tài)勢，可以作為早期診斷的重要依據(jù)。白血病免疫分型檢測方面，通過分析血細(xì)胞與白細(xì)胞的分化程度可以了解抗原水平，獲取可靠的成果，對患者是否患有白血病、白血病的發(fā)展態(tài)勢進(jìn)行科學(xué)評估。

綜上所述，流式細(xì)胞技術(shù)的應(yīng)用價值突出，原理也較為明確，但在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中應(yīng)用時，需要注意各環(huán)節(jié)操作的精細(xì)化程度。其應(yīng)用借助流式細(xì)胞儀和其他專業(yè)設(shè)備，常見方法也較多，在細(xì)胞免疫功能檢測、白血病免疫分型檢測工作中的成果良好，可以進(jìn)一步加以推廣。