流式细胞术在MDS检测中的应用详解
流式细胞术在MDS检测中的应用详解
流式细胞术在骨髓异常增生综合征(MDS)的诊断和监测中发挥着重要作用。本文将详细介绍MDS的流式检测方法、指标和临床意义,帮助读者全面了解这一重要诊断工具。
骨髓异常增生综合征(MDS)概述
MDS是一组克隆性造血干细胞疾病,2022版WHO将其改名为骨髓增生异常肿瘤。其特点是髓系细胞发育异常,表现为无效造血、难治性血细胞减少以及高风险向急性髓系白血病(AML)转化。MDS在老年男性和曾接受过细胞毒性治疗的个体中更常见。
MDS的诊断
骨髓增生异常综合征中国诊断与治疗指南(2019年版)指出,MDS的诊断依赖骨髓细胞分析中细胞发育异常的形态学表现、原始细胞比例升高和细胞遗传学异常,需要联合多种实验室检测技术的综合判断,其中骨髓穿刺涂片细胞形态学和细胞遗传学检测技术是MDS诊断的核心。
MDS的主要诊断技术
骨髓流式细胞术检查是MDS诊断的推荐检测项目。虽然流式细胞术不能单独确定MDS的诊断,但对于MDS的预后、低危MDS与非克隆性血细胞减少症的鉴别诊断有重要的应用价值。对于无典型形态学和细胞遗传学证据、无法确诊MDS的患者,流式免疫分型的结果可作为辅助诊断标准之一。
MDS流式免疫分型检测常用抗体
流式检测MDS的关键指标
1. 原始细胞的数量和抗原表达
正常骨髓中原始细胞比例不高于5%,且呈散在分布,CD34+细胞多数情况下不高于2%,且CD34的表达多呈非聚集性。另外,正常的髓系和红系在分化成熟过程中具有特定的抗原表达模式,而MDS患者的造血细胞抗原表达模式常出现异常变化,多色流式细胞术免疫表型分析可以评估与正常髓系、单核细胞和红细胞成熟相关的抗原异常变化,从而辅助MDS的临床诊断。
2. 粒细胞的抗原表达和分化轨迹
粒细胞的分化分为5个阶段,即原始粒细胞、早幼粒细胞、中幼粒细胞、晚幼粒细胞及杆状和分叶核粒细胞,具有经典的流式分化轨迹。MDS患者成熟粒细胞常见的抗原表达和分化异常主要包括:非同步表达早期抗原(CD34、CD117、HLA-DR等);表达淋系抗原(CD7、CD56等);分化规律异常(CD13/CD16、CD13/CD11b分化模式异常);CD10+粒细胞减少等。另外,MDS患者粒细胞脱颗粒是形态学粒系病态的一个主要表现,在FCM检测CD45/SSC图中常表现为SSC信号降低。
3. 单核细胞的抗原表达和分化轨迹
MDS患者可表现为单核细胞数量减少或增多,且以幼稚单核细胞增高为主。正常单核细胞表达CD14、CD64、CD33、CD11b和HLA-DR。MDS患者单核细胞的异常主要包括:单核细胞百分比增加或减少;SSC信号降低;单核细胞正常表达的抗原包括CD13、CD14、CD15、CD33、CD45、CD64和HLA-DR表达强度异常;CD14和/或CD300e表达减少;成熟单核细胞比例减少;单核细胞跨系表达如CD5、CD7、CD19和CD56等淋系抗原。MDS中单核细胞的评估包括单核细胞定量、CD13和CD56的表达以及HLA-DR/CD11b的表达模式,这些指标已被证明与MDS或MDS/MPN的诊断有关。
4. 红系的抗原表达和数量
MDS患者红系免疫表型异常可表现为:红系比例增多;CD117+红系祖细胞比例增多或减少;CD71/CD235a图型模式异常;CD71、CD36平均荧光强度CV增大等。
5. MDS流式细胞术评分系统(MDS FCM Scoring System)
流式细胞分析单一抗原表型的异常在临床上区分正常和发育异常细胞群体特异性有限,因此不能成为单独诊断MDS的依据。MDS流式细胞术评分系统,是指使用不同流式检测方案的检测指标来量化免疫表型和严重程度,可以有效区分MDS与正常/反应性细胞群,提高MDS的诊断性能。下图总结了目前验证和发表的MDS流式评分系统,主要包括Ogata、RED、ELN-NEC、FCSS、iFS和ProGraME等。
MDS流式检测案例
MDS髓系原始细胞的异常免疫表型
- 正常骨髓样本
- MDS骨髓样本:CD34+原始细胞比例2.4%,包括异常髓系原始细胞1.6%(CD34表达强度增加、分布聚集、CD38表达强度减弱、CD15弱表达、CD33表达强度减弱、均匀和CD4表达强度轻度增加)。
MDS CD34+原始细胞的异常免疫表型
- 正常骨髓CD34+原始细胞
- MDS骨髓异常CD34+原始细胞:CD33、CD13、CD123表达强度升高以及伴CD56异常表达。
成熟的粒细胞发育异常
- 正常骨髓粒细胞发育轨迹
- MDS(伴7号染色单体异常):异常粒细胞CD13和CD14表达强度明显增加。
MDS中的红细胞成熟异常
- 正常红细胞:CD34-/CD117-/CD105-成熟红细胞:均一表达CD36,异质表达CD71,SSC较低。
- MDS伴SF3B1突变:成熟红细胞CD71和CD36的CV增加,SSC增加。
- 低级别MDS:成熟红细胞CD71和CD36的CV增加,SSC增加。
MDS流式检测的临床意义与应用小结
MDS患者常用危险度分层系统包括国际预后积分系统(IPSS)、WHO分型预后积分系统(WPSS)和修订的国际预后积分系统(IRSS-R)。MDS患者原始髓系细胞、粒细胞和单核细胞免疫表型异常与IPSS、WPSS、AML转化风险以及治疗结局如造血干细胞移植相关。同时IWG-PM小组的研究表明,FCM评分通常与MDS相关的细胞遗传学异常如7号单体、del(5q)和细胞遗传学评分增加相关。人体免疫失调包括髓系炎症反应和适应性免疫反应异常在MDS的发病机制中起着重要作用,如CD4+和CD8+T细胞、NK细胞、单核细胞和树突状细胞的数量和功能状态与MDS疾病严重程度相关。
因此,FCM作为一种快速细胞分析和检测平台,可以为MDS的早期诊断、预后和病情进展监测提供指标。
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