T细胞是生物体抵御来自外部攻击,如病原体,和内部危险,如恶性细胞的有力武器。T细胞通过多种不同的亚群来实现这种免疫保护的功能,以此同时,又通过特殊的T细胞亚群调节来确保免疫反应在可调节的范围内而不会引发自身性免疫疾病。
T细胞不同亚群的不同功能,是通过T细胞的分化和成熟来实现的。而不同的T细胞亚群,则可以通过表面特异性的标志分子,结合内部的转录因子和细胞因子染色来实现区分。这篇来自ISAC的综述,为大家详细介绍了T细胞不同亚群的免疫分型标志,主要包括CD4+ Tαβ细胞(辅助型T细胞 Th1、Th2、Th9、Th17、Th22、CD4+调节性T细胞) CD8+ Tαβ细胞(细胞毒性T细胞, Tc1,Tc2, Tc9, Tc17,和CD8+调节性T细胞),以及它们的效应记忆细胞状态(naïve, stem cell memory, central memory, effector memory, and effector)初始T细胞,干细胞记忆T细胞,中央记忆T细胞,效应记忆T细胞,效应T细胞,帮助大家更好的进行T细胞的免疫分型。
T细胞的发育和分化
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αβT细胞由CD34+的造血干细胞分化而来,在淋系生成过程中表达CD2,CD5和CD7,在此类细胞由骨髓向胸腺转移后,CD3开始表达。之后αβT,γδT,NKT细胞分道扬镳,向各自的分化之路走去,γδT表达γδTCR,而NKT细胞表达αβT,CD1d和CD56。αβT细胞在表达CD4和CD8后,在胸腺中进行后续的阳性和阴性克隆选择,产生单阳性的CD4+T细胞和CD8+T细胞,并释放进入血液中。外周血中少量(1%)T细胞既无CD4也无CD8,我们称为双阴性T细胞,即DNαβT细胞。在这个过程中要记住的是,分化是一个逐渐的过程,细胞特异性的标志是逐渐表达的。而一种细胞的特异性标记,如CD56之于NK细胞,也可能会在其他细胞中表达。
T细胞的免疫分型I
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最为经典的区分CD4+αβT细胞的方法是根据其功能分为辅助型T细胞,即Th细胞(包括Th1、Th2、Th9、Th17、Th22)和调节性T细胞,即Treg细胞。同样的分类原则也适用于CD8+αβT细胞,可分为细胞毒性T细胞,即Tc细胞(包括Tc1、Tc2、 Tc9、 Tc17)和调节性T细胞,即CD8+Treg。这些不同的细胞亚群,可以根据其表面Marker,转录因子的表达和细胞因子的表达情况,各有不同,具体如上表。而通过流式,可以每个亚群选择标志性分子进行区分,αβT细胞的各种细胞亚群的区分可如上图表示,通过特征性的表面标志,转录因子表达和特异性的细胞因子表达来进行。
T细胞的免疫分型II
αβT细胞还可以根据其效应记忆分化状态来进行亚群分类,即naïve(Tn),stem cell memory (TSCM), central memory (TCM), effector memory (TEM), and effector T cells(TEFF)。初始T细胞在获得第一活化信号(CD3-TCR复合体和MHC-抗原复合体的相互作用)和第二活化信号(共刺激分子的相互作用)后,在细胞因子的作用下,形成效应和记忆细胞亚群。其表达谱如下图所示。通过流式细胞术,我们也可以特异性的区分这些细胞亚群。
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在PBMC中,我们可以通过设门单个活细胞,并且通过CD56-TCR-γδ-CD3+得到CD4+和CD8+细胞亚群。而这其中CD45RO-CCR7+为Tn细胞,CD45RO+细胞中,通过CCR7+/-分TCM(CD45RO+CCR7+)和TEM(CD45RO+CCR7-)。Tn和TSCM则可以通过CD95和CCR7的表达来区分。另外,我们还有不同的区分策略。比如说,通过CD45RO,CD62L和CD27来进行设门。其中Tn细胞为CD45RO-CD62L+CD27+,TCM细胞为CD45RO+CD26L+CD27+,TEM细胞为CD45RO+CD62L-CD27+/−。
T细胞研究是现在肿瘤免疫和细胞治疗都会涉及的热点领域,而流式也是检测T细胞的主要手段之一。对T细胞免疫分型的了解,有助于从业人员在流式实验中,做好对照之后,选择正确的标志物进行实验,并在后续分析中正确设门。希望这篇来自Anniek B. van der Waa团队的文章,可以帮助大家完善流式T细胞免疫分型实验,获得大家想要的实验结果
Reference
Cytometry Part A _ 95A: 647–654, 2019Charlotte M. Mousset, Willemijn Hobo, Rob Woestenenk, Frank Preijers, Harry Dolstra, Anniek B. van der Waart Comprehensive Phenotyping of T Cells Using Flow Cytometry