اهمیت تکنیک فلوسایتومتری در تشخیص بیماری ها

اهمیت  تکنیک فلوسایتومتری در تشخیص بیماری ها

شناسایی و ارزیابی مقدار آنتی ژنهای سلولی به وسیله آنتی بادیهای مونوکلونال نشان دار شده با فلوروکروم (ایمنوفنوتایپینگ)، یکی از کاربردهای فلوسایتومتری است. آنالیز ایمونوفنوتایپینگ برای تشخیص اولیه و طبقه بندی لوسمی های حاد، بیماری های لنفوپرولیفراتیک مزمن و لنفوم بدخیم به کار میرود

 فلوسایتومتری از سال ۱۹۷۰ اولین سیستم فلوسایتومتری توسط فی. وی. آ. جی تولید، و وارد بازار شد که قابلیت اصلی آن تجزیه و تحلیل DNA و بررسی مقادیر آن بود. پس از آن شمارشگرهای افتراقی با اساس فلوسایتومتریک را وارد بازار شد. منابع نوری به کار رفته در این سیستم‌ها لامپ‌های تنگستنی هالوژنی بودند. در سال ۱۹۷۲ هرزنبرگ و همکارانش اولین دستگاه جداکننده سلول براساس فلورسنس را ابداع کردند. 

این دستگاه اساسا یک فلوسایتومتر بود که پس از آنالیز سلولی قادر به جداسازی سلول‌های مورد بررسی بود. در سال ۱۹۹۵ امکان اندازه‌گیری حداقل ۵ پارامتر در ۲۵۰۰۰ سلول در ثانیه به‌طور معمول به منظور بالا بردن تشخیص و مدیریت حالت‌های متفاوت بیماری‌ها و تشخیص بیماری‌ها استفاده شد. در سال ۲۰۰۳ دستگاه‌های پرسرعت با استفاده از تکنولوژی دیجیتالی معرفی شدند.
 
کاربردهای بالینی فلوسایتومتری:
 
1- بدخیمی های هماتولوژی:
شناسایی و ارزیابی مقدار آنتی ژنهای سلولی به وسیله آنتی بادیهای مونوکلونال نشان دار شده با فلوروکروم (ایمنوفنوتایپینگ)، یکی از کاربردهای فلوسایتومتری است. آنالیز ایمونوفنوتایپینگ برای تشخیص اولیه و طبقه بندی لوسمی های حاد، بیماری های لنفوپرولیفراتیک مزمن و لنفوم بدخیم به کار میرود، زیرا استراتژی درمان اغلب به پارامترهای آنتی ژنیک بستگی دارد. علاوه بر این، تجزیه و تحلیل ایمنوفنوتایپینگ اطلاعاتی در مورد پیش آگهی بیماری را که توسط روش های دیگر در در دسترس نیستند، فراهم می کند و یک ابزار حساس برای نظارت بر پیشرفت بیماران پس از شیمی درمانی یا پیوند مغز استخوان به شمار میرود. همچنین فلوسایتومتری امکان تشخیص حداقل سلولهای بدخیم باقی مانده پس از روشهای درمانی را می دهد. در جدول 1 (در صفحه 2 و 3 و 4 میتوانید آن را مشاهده کنید)، طیف گسترده ای از آنتی بادی های مونوکلونال علیه آنتی ژن های سلولی که برای تجزیه و تحلیل ایمنوفنوتایپینگ جهت تشخیص بدخیمی های هماتولوژیک به کار میروند، نشان داده شده است. 
برای ایجاد یک کلونی از سلولهای T-cell ,B-cell به پانلی از آنتی بادیهای نیاز است. پانل سلولی B شامل CD19، CD20 و CD22 می شود و پانل سلولی T شامل CD2، CD3، CD4 و یا CD7 است، ایمونوفنوتایپ های کلاسیک بیماری های لنفوپرولیفراتیک سلول B و T در جدول 2 و 3 نشان شده اند. 
آنتی بادی های مونوکلونال علیه آنتی ژن های رایج لوکسیتی (CD45) اغلب در پانل تشخیص افتراقی سرطان های هماتولوژیک از سایر نئوپلاسم ها و کمک به تشخیص جمعیت بلاست سل ها است. 
تقریبا در تمام انواع لوسمی ها بیان CD45 نسبت به لکوسیت های طبیعی کاهش یافته است. آنتی ژنهای CD34 و HLA-DR نشانگرهای   سلول های  بنیادی خونساز هستند که برای تشخیص لوسمی حاد و تضمین کیفیت در پیوند مغز استخوان استفاده می شود.
لوسمی B-cell شایعترین نوع ALL یا لوسمی لنفوسیتی حاد است. تشخیص عمدتا مبتنی بر واکنش پذیری دو آنتی بادی منوکلونال، CD10 و CD19 می باشد.  حساس ترین فاکتور تشخیصی برای لوسمی T-cell بررسی CD7 است.
 لوسمی میلوئید بطور معمول CD13، CD33 یا CD117 را بیان می کنند در حالیکه آنتی بادی های لوکمی تک سلولی برای CD4، CD11b، CD11c، CD14، CD36،CD64 یا CD68.14 مثبت هستند. CD41 و CD61 در ایجاد لوسمی حاد مگاکاریوسیتی مفید هستند ، و در بیماری اریترولوسمی  بیان CD235 glycophorin-A بررسی میشود. 
 
 

Antigen

Normal Cellular Expression

Major Diagnostic Application

Biological Function

CD1

Cortical thymocytes, dendritic reticular cells, Langerhans cells

Precursor T cell ALL and some lymphoblastic lymphomas.

MHC class I-like molecule, associated with beta-2-microglobulin. Antigen presentation, thymic T-cell development.

CD2

T-cells, thymocytes, NK cells

Hematopoietic neoplasms of T cell lineage.

Sheep erythrocyte rosette receptor. LFA-3 (CD58) ligand. Adhesion molecule, can activate T cells.

CD3

T-cells, thymocytes

Hematopoietic neoplasms of T cell lineage.

T cell antigen receptor. Signal transduction by TCR.

CD4

Thymocyte subsets, helper and inflammatory T cells, monocytes, macrophages

Sezary cell leukemia. SomeT-cell hematopoietic neoplasms

Coreceptor for MHC class II molecules. Receptor for HIV-I and HIV-2 gp120.

CD5

T-cells, thymocytes, B-cell subset

B-CLL and.most hematopoietic neoplasms of T cell lineage.

CD72 ligand Signal transduction. T-cell activation

CD7

Pluripotential hematopoietic cells, thymocytes, major T-cell subset, NK cells, some early myeloid cells

Hematopoietic neoplasms of T cell lineage.

T and NK cell activation.

CD8

Cytotoxic T cells, thymocyte subsets, NK cells

Hematopoietic neoplasms of T cell lineage.

Coreceptor for MHC class I molecules. Regulates function of CD3/TCR complex

CD10

Early B lymphocytes, PMNs, B and T cell precursors, bone marrow stromal cells

Precursor B cell ALL and non-Hodgkin lymphomas of follicular cell center origin.

CALLA. Zinc metalloproteinase. Neutral endopeptidase,

CD11b

Monocytes, granulocytes, NK cells

Myelomonocytic leukemias, particularly of FAB M4 and M5 subclasses.

Mac-1. Cell adhesion molecule. Binds CD54, complement component iC3b and extracellular matrix proteins.

CD11c

Myeloid cells, monocytes

Hairy cell leukemia and related hematopoietic neoplasms.

Cell adhesion molecule. Subunit of integrin CR3 (associated with CD18). Binds fibrinogen

CD13

Myelomonocytic cells

Leukemias of myeloid lineage.

Zinc metalloproteinase. Aminopeptidase N,

CD14

Myelomonocytic cells

Myelomonocytic leukemias, particularly of FAB M4 and M5 subclasses.

Receptor for complex of LPS and LPS binding protein (LBP)

CD15

Granulocytes, monocytes, endothelial cells

Hodgkin’s lymphoma, other hematopoietic neoplasms.

Lewis-x (Lex) antigen. Branched pentasaccharide, expressed on glycolipids and many cell surface glycoproteins. Sialylated form is a ligand for CD62E (ELAM).

 
 

Antigen

Normal Cellular Expression

Major Diagnostic Application

Biological Function

CD16

NK cells, granulocytes, macrophages

Hematopoietic neoplasms of NK-cell lineage.

FcgRIII. component of low affinity Fc receptor (FcgRIII). Mediates phagocytosis and ADCC.

CD19

Pan B-cell antigen

Precursor B cell ALL and non-Hodgkin lymphoma of B-cell lineage.

Forms complex with CD21 (CR2)and CD81 (TAPA-1). Coreceptor for B cells. Regulation of B-cell activation

CD20

B-cell antigen

Precursor B cell ALL and non-Hodgkin lymphoma of B-cell lineage.

Ca++ channel, B cell activation?

CD23

Activated B cells, activated macrophages, eosinophils, follicular dendritic cells, platelets

Leukemia and lymphoma diagnosis.

Low affinity receptor for IgE (Fc_RII). Ligand for CD19:CD21:CD81 coreceptor.

CD25

Activated T cells, activated B cells, monocytes

Hairy cell leukemia, ATL/L, other hematopoietic neoplasms.

Tac. Interleukin 2 receptor alpha chain.

CD30

Activated B and T cells

Hodgkin’s lymphoma, anaplastic large cell lymphoma.

Ki-1. Growth factor receptor.

CD34

Hematopoietic precursors, capillary endothelium

Leukemias of early myeloid lineage, lymphoblastic lymphoma.

Ligand for CD62 (L-selectin).”Stem cell antigen”

CD41

Megakaryocytes, platelets

Acute leukemia of megakaryocytic lineage (AML, FAB-M7).

aIIb integrin. Associates with CD61 to form GPIIb. Binds fibrinogen, fibronectin, von Willebrand factor and thrombospondin

CD42b

Megakaryocytes, platelets

Acute leukemia of megakaryocytic origin (AML, FAB-M7).

gpIb, vWF receptor. Binds von Willebrand factor and thrombin. Essential for platelet adhesion.

CD43

T cells, myeloid cells, some B cell lymphomas

Some T-cell lymphoproliferative diseases.

Leukosialin, sialophorin. binds CD54 (ICAM-1)

CD45

Panhematopoietic.

All hematopoietic neoplasms.

Leukocyte common antigen. Tyrosine phosphatase, augments signalling

CD56

NK cells

Hematopoietic neoplasms of NK-cell lineage.

NKH-1. Cell adhesion molecule

 
 

Antigen

Normal Cellular Expression

Major Diagnostic Application

Biological Function

CD57

NK cells NK cells subsets of T cells, B cells and monocytes

Hematopoietic neoplasms of NK-cell and T-cell lineage.

HNK-1. Oligosaccharide. Many cell surface glycoproteins.

CD61

Megakaryocyte platelets, megakaryocytes, macrophages

Acute leukemia of megakaryocytic origin (AML, FAB-M7).

Integrin b3 subunit, associates with CD41 (GPIIb/IIIa)(fibrinogen receptor) or CD51 (vitronectin receptor).

CD79a

B cells (lineage specific)

Hematopoietic neoplasms of B-cell lineage.

Components of B cell antigen receptor. Cell surface expression and signal transduction.

CD103

Intestinal epithelial lymphocytes Intraepithelial lymphocytes, 2-6% of peripheral blood lymphocytes

T-cell neoplasms

aE integrin.

CD117

Blast cells of myeloid lineage, mast cells

Acute myeloid leukemias.

c-kit. Stem Cell Factor (SCF) receptor. Stem cell survival and progenitor cell replication/differentiation

HLA-DR

B cells, monocytes, activated T cells, myeloid precursors

Hematopoietic neoplasms

HLA Class II recptor.

Glycophorin A

Erythrocytes, erythroid precursors

Erythroleukemia (AML, FAB-M6)

 

TdT

Lymphoblasts, thymocytes, myeloblast subset

Acute leukemia and lymphoblastic lymphoma

 

Myeloperoxidase

 

 

 

 

 
جدول 1
 
 

 

sIg

CD5

CD10

CD11c

CD23

CD43

CD103

Cyclin-D

CLL/SLL

Weak

+

-

-

+

+

-

-

MCL

Strong

+

-

-

-/+

+

-

+

FL

Strong

-

+

-

-

+/-*

-

-

MZL

Strong

-

-

+/-

-

+/-

-

-

HCL

Strong

-

-

+

-

 

+

-

PL

Strong

+/-

-

-

-

 

-

-

LPL

Strong

-

-

-

-

+/-

-

-

جدول 2

 
2- آنالیز پلوئیدی DNA، چرخه سلولی و مرگ سلول:
یکی از دستاوردهای مهم پزشکی شناسایی چرخه سلول و استفاده از آن در دستگاه فلوسایتومتر جهت آنالیز DNA برای تشخیص نئوپلازی ها است. از این روش در بررسی DNA تومور، فعالیت پرولیفراتیو برخی از بدخیمی های انسانی و پیش آگهی بدخیمی ها استفاده میشود. 
 
3-آنالیز عملکرد پلاکت:
این تست برای بررسی مقدار گیرنده های سطحی پلاکت، تشخیص اختلالات عملکرد مادرزادی پلاکتی، مقدار کمی IgG مربوط به پلاکت برای تشخیص ترومبوسیتوپنی های ایمنی، کراس مچ پلاکت در انتقال خون، بررسی گیرنده فیبرینوژن برای تشخیص اثربخشی بالینی ضد انعقادها در درمان ترومبوز و میزان کلسیم سیتوپلاسمی به کار برده میشود. 
ادامه این مقاله را در شماره بعد مطالعه نمایید.