对于患有终末期心脏、肺、肝脏或肾脏疾病的儿童来说，实体器官移植仍然是一种挽救生命的疗法，然而约 33% 的同种异体移植者在移植后第一年内经历急性排斥反应。由于对同种异体移植健康相关的免疫变化的不完全了解，特别是在儿科人群中，检测早期排斥反应的能力非常有限。

2023年8月15日，斯坦福大学医学院研究人员在Cell Rep Med（IF=14.3）杂志发表了一篇题为“High-dimensional profiling of pediatric immune responses to solid organ transplantation”的文章，研究采用质谱流式细胞技术（CyTOF）对儿童实体器官移植者的外周血免疫成分进行详细的多谱系单细胞分析，发现不同的T细胞亚群水平变化（如CD:45RA−25+5+38−T细胞增加）与同种异体移植物稳定相关。

研究纳入52例儿童移植者，其中24例稳定（Stable），28例排斥（Rejection）。其中心脏移植7例稳定，11例排斥。肝移植12例稳定，9例排斥。肾移植4例稳定，7例排斥。肠移植1例稳定，1例排斥。

图1 样本纳入

采用CyTOF对52例儿童移植者的PBMC样本进行了37个蛋白marker的检测，结果鉴定了29种细胞亚群，构建了移植不同器官后儿童的体内免疫特征。

图2 研究思路

1、CyTOF鉴定了 29 种不同的免疫细胞群

研究首先使用门控策略注释了PBMC的29个亚群。除了已在文献中得到详细描述的28个亚群外，CyTOF也鉴定了一个与在手术耐受的儿童肝移植受者的外周血中表达上调的CD4+ T细胞的一个亚群：CD:45RA−25+5+38−细胞，这个亚群在2016年的一项研究中首次描述。

图3 CyTOF确定细胞亚群

2、排斥反应与不同PBMC亚群比例的变化有关

研究发现淋巴细胞群的差异与同种异体移植物类型、同种异体移植物健康状况相关，其中幼稚CD8、中央记忆性CD8和CD:45RA−25+5+38−细胞，与同种异体移植健康相关的方差最大（4A）。细胞类型比例聚类分析表明各种免疫细胞在同种异体移植物类型中更加相似，且CD:45RA−25+5+38−细胞比例的增加与移植物的稳定呈正相关，而幼稚CD8、中央记忆性CD8比例的增加与移植物的排斥呈正相关（图4B、C）。这些结果表明幼稚CD8、中央记忆性CD8和CD:45RA−25+5+38−细胞丰度在确定儿童移植受者移植后的排斥方面的重要性。

图4 特定细胞亚群预测排斥反应

研究的技术路线及结论如图所示：

图5 特异性细胞亚群及其标志物应用

1）“蛋白芯片”和“蛋白质谱”双平台技术服务体系将完美助力于血液蛋白、细胞因子、外泌体蛋白标志物的发现，双管齐下，最大限度的不漏筛低丰度的血液蛋白，发现最具临床意义的标志物。

2）包含大约2万多种人类蛋白的“人类蛋白组芯片”，可用来全面筛选血液自身抗体，发现肿瘤、自身免疫疾病等新的自身抗体诊断标志物。

3）“ISOP单细胞功能蛋白组”可实现对单个细胞亚群分泌蛋白组的检测，发现关键的多功能性细胞，作为肿瘤免疫治疗、CAR-T细胞治疗的预测标志物。

4）质谱流式细胞术（CyTOF）可以支持全血样本、组织样本、单细胞悬液等多种样本类型的分析，抗体库包含常用的人源抗体500多种，鼠源抗体300多种，可以实现对细胞亚型、细胞功能的精准分析。

5）空间单细胞蛋白组学（IMC+PCF）可获得特定组织结构中细胞亚群数量、细胞邻域的关系图谱、细胞通讯网络、以及免疫检查点等关键功能蛋白在单个细胞上的表达定位等深度空间信息，可用于疾病机制靶点和诊断、疗效、预后等标志物的发现。

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