第27个世界防治结核病日 | 面对古老又强大的头号传染病杀手，流式可以做什么？

2022-05-17 18:55:03, 安捷伦生物安捷伦细胞分析事业部（BioTek）

2022年3月24日——第27个世界防治结核病日

结核病其实并不遥远陌生，文学作品里的林黛玉、周瑜，鲁迅先生及笔下吃人血馒头的华小栓，历史考古中金字塔里的木乃伊、马王堆出土的女尸，以及大家熟知的肖邦、契诃夫等，都与结核病有“渊源”。

结核病是一种病变主要发生在肺组织、气管等的慢性传染病，对全人类生命健康造成重大威胁，至今已夺走数亿人的生命。据估计，世界上大约四分之一的人有结核感染。根据世界卫生组织（WHO）发布的2021年全球结核病报告，我国2020年估算的新发患者数为84.2万，是目前全球第二大结核病高负担国家（猜猜第一是哪国）。

了解结核杆菌致病机制、研发新型药物和疫苗、扭转疾病进展和耐药、提高诊疗水平为摆在全世界医疗和科研工作者面前的重大课题。那么流式细胞术可以做什么呢？以下我们将做一些简单分享。

基础研究

结核杆菌、免疫应答机制、致病机制等一直是结核病领域的重点研究内容。结核杆菌和宿主的博弈决定了感染结局。流式细胞仪与荧光标记相结合蛋白质、抗体、探针等结合，可以检测待测标本的特性，如细胞/病原微生物的大小、数量、结构和代谢状态等，从而了解结核杆菌的生理代谢以及致病机制、了解潜伏性到活动性肺结核进展的免疫机制，发生耐药的途径以及宿主免疫应答，从而为后续疾病的诊断、免疫治疗、药物和疫苗的研发提供潜在靶点。

利用不同的荧光探针研究结核杆菌的生理代谢

单细胞分析平台研究致病免疫机制

临床应用

1．免疫评估和免疫治疗

结核病的发生、发展及转归取决于结核分枝杆菌的数量、毒力和机体免疫力之间相互作用。通过流式细胞术检测和评估患者的免疫状况、免疫功能和免疫平衡，为临床制定免疫干预措施、观察疗效及判断预后等方面提供实验室检测依据。我国分别于 2020 年 10 月和 2022 年 1 月推出结核病免疫评估的专家共识。

结核病患者外周血淋巴细胞亚群检测及临床应用共识

左右滑动查看更多

活动性结核病患者免疫功能状态评估和免疫治疗专家共识(新版)

左右滑动查看更多

2．疾病鉴别、疗效和预后监测

流式细胞术可以高通量检测生物标志物，为预测结核病疾病病情与发展、评估疗效、监测耐药等提供免疫学指标。有学者研究显示，细胞因子IL-6、IL-8、IL-18和VEGF可用于辅助鉴别活动性结核病和潜伏性结核感染，未来有可能成为区分活动性结核病和潜伏性结核的血液标志物。CD161等一些细胞表面标志物也可用于辅助鉴别活动性结核病和潜伏性结核；CD64指数用于辅助诊断肺结核（PTB）和肺外结核（ePTB）以及预测结核分枝杆菌结局具备一定的特异性和敏感性，可作为结核病诊断和预后的新型生物标志物。

3. 结核杆菌检测及药敏试验

免疫学检测和核酸检测方法是结核实验室诊断技术的两个重要方向，下表总结了检测结核分枝杆菌及其变种的最常用方法。如有学者用荧光染料SYTO结合其他荧光素如PI等，用于鉴别死、活和药物杀伤的结核杆菌。

疾病预防与药物和疫苗研发

迄今为止，卡介苗 (BCG)是唯一可用的结核病疫苗，可对婴幼儿的严重结核病提供部分保护，但疫苗保护期具有一定的时效性，介于10到20年不等，且在阻止成人传播方面效果有限。人们在进一步地研究卡介苗的免疫保护机制及改造现有BCG或开发更有效的疫苗。目前有14个处于临床试验阶段的疫苗，包括预防结核病的预防性疫苗、作为免疫治疗剂的治疗性疫苗、用于降低治疗完成复发风险等疫苗。通过流式细胞术等平台检测疫苗接种后的机体的免疫变化，可以进一步了解 BCG 引发的免疫反应，也可用于设计和评估更好的疫苗及其接种策略。

14种临床试验阶段的结核疫苗（数据截至2021年8月）

疫苗研制的免疫监测技术

流式细胞术参与疫苗的研发和临床试验

今天关于结核病的分享就到这里，但是翻翻《传染病与人类历史：从文明起源到21世纪》，我们可以知道人类与微生物共存、斗争和发展的历史从未也不会停止，需要积极面对的也不只是结核杆菌，疟疾、天花、流感、肺结核、艾滋病等曾经或者当下对人类生存和发展造成巨大的威胁，以后也会有新的或者变异的病原体出现。利用流式细胞术等平台，研究生理代谢、致病机制、临床应用、疫苗和药物开发等，或可帮助人类重新审视和理解病原微生物，促进人体攻克及与微生物共生和平衡。

参考资料和文献：

1. WORLD HEALTH ORGANIZATION. Global tuberculosis report 2021. https://www.who.int/ publications/digital/global-tuberculosis-report-2021.

2. 初乃惠,聂文娟. 结核病领域研究进展（2020年度）[J]. 中国防痨杂志,2021,43(01):6-11.

3. Parbhoo T, Sampson SL, Mouton JM. Recent Developments in the Application of Flow Cytometry to Advance our Understanding of Mycobacterium tuberculosis Physiology and Pathogenesis. Cytometry A. 2020 Jul;97(7):683-693.

4. Adam L, Rosenbaum P, Bonduelle O, Combadière B. Strategies for Immunomonitoring after Vaccination and during Infection. Vaccines. 2021; 9(4):365.

5. Campelo TA, Cardoso de Sousa PR, Nogueira LL, Frota CC, Zuquim Antas PR. Revisiting the methods for detecting Mycobacterium tuberculosis: what has the new millennium brought thus far? Access Microbiol. 2021 Aug 2;3(8):000245.

6. Wilkie MEM, McShane HTB vaccine development: where are we and why is it so difficult? Thorax 2015;70:299-301.

7. Adam L, Rosenbaum P, Bonduelle O, Combadière B. Strategies for Immunomonitoring after Vaccination and during Infection. Vaccines (Basel). 2021 Apr 9;9(4):365.

8. Seumois G, Vijayanand P. Single-cell analysis to understand the diversity of immune cell types that drive disease pathogenesis. J Allergy Clin Immunol. 2019;144(5):1150-1153.

9. Yang, Q., Xu, Q., Chen, Q. et al. Discriminating Active Tuberculosis from Latent Tuberculosis Infection by flow cytometric measurement of CD161-expressing T cells. Sci Rep 5, 17918 (2015).

10. Marimani M, Ahmad A, Duse A. The role of epigenetics, bacterial and host factors in progression of Mycobacterium tuberculosis infection. Tuberculosis (Edinb). 2018 Dec;113:200-214.

11. Liu Q, Gao Y, Ou Q, Xu Y, Zhou Z, Li T, Lu Y, Sun F, Zhou X, Li Y, Shao L, Zhang W. Differential expression of CD64 in patients with Mycobacterium tuberculosis infection: A potential biomarker for clinical diagnosis and prognosis. J Cell Mol Med. 2020 Dec;24(23):13961-13972.

关于安捷伦

安捷伦科技有限公司（纽约证交所：A）是生命科学、诊断和应用化学市场领域的全球领导者，致力于为提高生活质量提供敏锐洞察和创新经验。安捷伦的仪器、软件、服务、解决方案和专家能够为客户最具挑战性的难题提供更可靠的答案。2020财年，安捷伦的营业收入为53.4亿美元，全球员工数为16,400人。

关于安捷伦生物

安捷伦生物—原艾森生物,是生命科学研究高性能细胞分析平台的开发和商业化先驱。主营产品xCELLigence实时细胞分析仪和NovoCyte、Quanteon流式细胞仪广泛运用于新药研发、免疫治疗、疫苗研发、毒理学、安全药理学、质控和基础生命科学研究，目前，在全球范围内已安装3000多台仪器，并有2000多篇经同行专家评审的高水平学术文献中被引用。