移植是终末期心脏、肾脏、肺、肝和胰腺器官衰竭的最终治疗方法。如何提高移植物及患者的长期存活率，减少器官移植免疫抑制剂的药物不良反应，降低慢性排斥反应及感染的发生率，仍然是器官移植领域亟待攻克的难题，免疫状态监测是具有临床应用前景的有效解决方法之一。然而，免疫学监测涉及到大量不同的细胞类型，而各个细胞类型内部存在多态性和异质性。面对如此复杂的体系，研究人员可以利用 CyTOF技术获取大量 Marker和信号分子的表达数据，再用灵活的数据分析手段将其中有用的信息提取出来，从而对器官移植研究起到重要的指导作用。
长期使用免疫抑制剂对肾移植受者T细胞亚群表型的影响 IF=11
免疫抑制剂是防止同种异体移植排斥反应和抑制受者免疫系统活动所必需的。他克莫司(FK506)和雷帕霉素(RAPA)被广泛用于维持器官移植后的长期免疫抑制。然而，累积给药对接受者免疫系统的影响尚不清楚。
研究人员通过CYTOF技术设计了一个由29个蛋白参数（17个T细胞谱系表面标记+12个细胞内信号标记）组成的panel分析了肾移植后三年内FK506或RAPA治疗对人类免疫系统的影响。在FK506组中，衰老的CD8+CD57+T细胞系的占比增加，反应较差的T细胞受体(TCR)途径表明移植接受性较好。同时，RAPA组Tregs的占比和CTLA-4的表达都比FK506组高两倍，这表明FK506组和RAPA组在抗肿瘤或抗感染免疫反应方面的再激活潜力不一致。此外，体外CD3/CD28刺激后T细胞中磷酸化信号蛋白的上调表明RAPA组保留了更敏感的TCR信号通路。研究结果表明，RAPA给药确实导致较少的临床肿瘤发生和感染。总的来说，该项研究提供了对FK506或RAPA慢性诱导的免疫系统的深入鉴定分析，有助于为长期个性化药物提供理论基础和前瞻性的循证指导，为肾移植后的个性化精确医学提供了新的证据[1]。
T细胞耗竭与肾移植受者预后改善相关 IF=12
在慢性感染或恶性肿瘤期间持续的抗原刺激可以促进功能性T细胞沉默，这种现象被称为T细胞耗竭，T细胞耗竭是一种持续高抗原负荷的免疫刺激。器官移植后T细胞耗竭的情况和影响尚不清楚。鉴于此，研究人员使用CyTOF通过35个蛋白marker对26例肾移植受者连续采集的外周血单核细胞进行表征，以确定循环耗竭T细胞的不同亚群及其与诱导治疗和同种异体移植功能的关系。
研究人员发现，从移植前到移植后6个月，CD4+和CD8+耗尽T细胞的特定亚群增加，接受抗胸腺细胞球蛋白诱导的参与者比没有接受诱导或非耗竭诱导的参与者增加更多。6个月时耗尽的T细胞的百分比与ATP的产生(T细胞功能的替代物)和同种异体移植物间质纤维化呈负相关。通过对CyTOF数据的深度分析，研究人员描述了CD4+和CD8+耗竭T细胞的PD-1+CD57-表型，并证实这些细胞分泌细胞因子和产生ATP的能力有限。另外，在50名肾移植受者的独立队列中，证实了在淋巴细胞去除诱导治疗后PD-1+CD57-耗竭T细胞的预期增加，以及它与良好的同种异体移植功能的直接相关性。研究结果表明，监测T细胞耗竭对移植后风险评估是有用的，并支持开发和测试旨在增强肾移植后T细胞耗竭的策略的必要性[2]。
心脏移植：早期急性排斥反应的高分辨率表型揭示了一个保守的同种免疫特征 IF=9
接受免疫抑制治疗的移植受者临床结果的差异突出了同种异体免疫反应的复杂性。确定对驱动急性排斥反应至关重要的细胞类型和途径，识别区分排斥和非排斥移植物的预测性生物标志物，并开发特异性针对同种异体反应性细胞的免疫抑制疗法，为早期干预和有针对性的治疗提供治疗方案迫在眉睫。
近期，研究人员应用CyTOF技术在小鼠心脏和血管化复合异体移植（VCA）两个模型中跨越多个时间点同时测量了37个蛋白参数，揭示了CD4+和CD8+ T细胞、NK细胞和单核细胞中的同种异体免疫特征，这些特征可以在移植后第5天观察到，并明确区分排斥和非排斥移植物。移植排斥反应早期T 细胞和 NK 细胞群体的多样性比之前的研究结果更明显。此外，急性排斥反应的特点是高表达Ly6C、CD62L、CCR6和MHCⅠ分子的单核细胞的扩张。急性排斥反应中的同种异体免疫反应是高度协调的，并且在第3-5天之间发生了全身性改变，促使同种异体免疫相关白细胞的快速募集和多种炎症标志物的上调。这种同种异体免疫信号很强，在心脏移植接受者和VCA接受者中都存在。最后，虽然同种异体心脏移植和VCA的排斥反应相关的细胞群相似，但VCA中CD8+T细胞亚群扩张较早。这些数据全面提高了研究人员对细胞排斥反应的理解，并将为进一步的实验研究开发改善移植后生活质量的治疗方法奠定基础[3]。
CyTOF技术具有传统荧光流式细胞技术无法比拟的优势，被广泛应用于生物和医学研究的各个领域。科研人员基于CyTOF技术，在肿瘤、免疫、细胞治疗、药物研发、疫苗开发等诸多领域深入探索，成果斐然。CyTOF技术以其在研究深度和广度、数据全面性等方面有着不可替代的优势，为科研人员提供了良好的实验技术平台，推动精准医学研究发展。
【参考文献】
[1] Li Y, AnH, Shen C, Wang B, et al. Deep phenotyping of T cell populations underlong-term treatment of tacrolimus and rapamycin in patients receiving renaltransplantations by mass cytometry. Clin Transl Med. 2021
[2]Fribourg M, Anderson L,Fischman C, et al. T-cell exhaustion correlates with improved outcomes inkidney transplant recipients. Kidney Int. 2019
[3]Harden JT,Wang X, Toh J, Sang AX, et al. High-resolution phenotyping of early acuterejection reveals a conserved alloimmune signature. Cell Rep. 2021
