Summary

Standardizzazione del trasferimento tra laboratori tra citometri a flusso per il rilevamento di linfociti in bambini vaccinati contro l'encefalite giapponese

Published: February 10, 2023
doi:

Summary

In questo studio, è stato sviluppato un metodo per facilitare il trasferimento di impostazioni sperimentali e modelli di analisi tra due citometri a flusso in due laboratori per la rilevazione di linfociti in bambini vaccinati contro l’encefalite giapponese. Il metodo di standardizzazione per gli esperimenti di citometro a flusso consentirà di condurre efficacemente i progetti di ricerca in più centri.

Abstract

Un numero crescente di laboratori ha bisogno di raccogliere dati da più citometri a flusso, in particolare per i progetti di ricerca eseguiti in più centri. Le sfide legate all’utilizzo di due citometri a flusso in laboratori diversi includono la mancanza di materiali standardizzati, problemi di compatibilità software, incongruenze nella configurazione degli strumenti e l’uso di configurazioni diverse per diversi citometri a flusso. Per stabilire un esperimento standardizzato di citometria a flusso per ottenere la coerenza e la comparabilità dei risultati sperimentali tra più centri, è stato stabilito un metodo di standardizzazione rapido e fattibile per trasferire i parametri tra diversi citometri a flusso.

I metodi sviluppati in questo studio hanno permesso il trasferimento di impostazioni sperimentali e modelli di analisi tra due citometri a flusso in diversi laboratori per la rilevazione di linfociti in bambini vaccinati con encefalite giapponese (JE). Un’intensità di fluorescenza costante è stata ottenuta tra i due citometri utilizzando sfere standard di fluorescenza per stabilire le impostazioni del citometro. Risultati comparabili sono stati ottenuti in due laboratori con diversi tipi di strumenti. Utilizzando questo metodo, possiamo standardizzare l’analisi per valutare la funzione immunitaria dei bambini vaccinati con JE in diversi laboratori con strumenti diversi, diminuire le differenze nei dati e nei risultati tra i citometri a flusso in più centri e fornire un approccio fattibile per l’accreditamento reciproco dei risultati di laboratorio. Il metodo di standardizzazione degli esperimenti di citometro a flusso garantirà l’efficace esecuzione dei progetti di ricerca in più centri.

Introduction

La standardizzazione della citometria a flusso è utile per la comparabilità dei risultati ottenuti da diversi citometri tra diversi laboratori e centri di studio e favorisce il riconoscimento reciproco dei risultati per migliorare l’efficienza del lavoro. Un numero crescente di scenari richiede una standardizzazione. Durante il processo di sviluppo del farmaco, la standardizzazione della citometria a flusso è importante, poiché un test sviluppato e convalidato supporterà l’intero processo di sviluppo del farmaco dall’analisi preclinica a quella clinica. I metodi citometrici a flusso sono spesso trasferiti tra l’industria farmaceutica e i laboratori che collaborano1. Inoltre, è essenziale ottenere dati comparabili da studi clinici multicentrici. Ad esempio, è stato sviluppato un flusso di lavoro di standardizzazione nel progetto di ricerca clinica multicentrica sulle malattie autoimmuni sistemiche per ottenere dati comparabili dalla citometria a flusso multicentrica2.

La standardizzazione dei metodi di citometria a flusso è impegnativa. Le sfide incontrate nei laboratori sono attribuite alla mancanza di materiali standardizzati, problemi di compatibilità software, incongruenze nella configurazione degli strumenti e l’uso di diverse configurazioni tra diversi citometri a flusso e strategie di gating divergenti tra i centri 3,4. Pertanto, è importante condurre un’analisi del divario tra i laboratori. L’accesso ai campioni, i sistemi di qualità, le qualifiche del personale e la configurazione degli strumenti devono essere rivisti per garantire che i requisiti siano soddisfatti.

Attualmente, i bambini vaccinati con il vaccino contro l’encefalite giapponese (JE) hanno un’incidenza significativamente ridotta di JE5. Il monitoraggio delle cellule immunitarie del sangue periferico può aiutare a comprendere i cambiamenti nell’immunità adattativa cellulo-mediata dopo la vaccinazione e la correlazione tra i cambiamenti nei sottogruppi di linfociti del sangue periferico e gli effetti della vaccinazione. A causa della limitata stabilità dei campioni di sangue intero, le valutazioni dell’efficacia del vaccino vengono spesso eseguite in più centri. Per questa analisi, abbiamo definito le cellule T CD8+ o CD4+ naïve come CD27+ CD45RA+, le cellule T della memoria centrale (TCM) come CD27+ CD45RA, le cellule T della memoria effettrice (TEM) come CD27-CD45RA e le cellule T della memoria effettrice terminalmente differenziata (TEMRA) come CD27-CD45RA+. Le cellule B CD19+ possono essere separate in popolazioni che esprimono CD27 rispetto a IgD 6,7, le cellule B naïve esprimono le cellule B di memoria CD27n (mBC) possono essere identificate in base all’espressione di IgD6 e le cellule T regolatorie (Treg) possono essere identificate come CD4+CD25++CD127basso 8. Per stabilire un esperimento standardizzato di citometria a flusso per ottenere la coerenza e la comparabilità dei risultati sperimentali in più centri, è stato stabilito un metodo di standardizzazione rapido e fattibile per facilitare il trasferimento di protocolli attraverso diversi citometri a flusso per la rilevazione di linfociti nel sangue intero di bambini vaccinati con JE. Sei bambini sani (2 anni) sono stati reclutati dall’ospedale pediatrico di Pechino, Capital Medical University. Dopo aver ricevuto una vaccinazione primaria e boost con un vaccino JE SA14-14-2 vivo attenuato meno di 6 mesi prima, sono stati raccolti campioni di sangue periferico dai volontari. Dati altamente comparabili sono stati ottenuti da diversi strumenti seguendo procedure standardizzate, il che è utile per le valutazioni multicentriche.

Protocol

Lo studio è stato approvato dal Comitato etico dell’ospedale pediatrico di Pechino, Capital Medical University (numero di approvazione: 2020-k-85). Il consenso informato dei soggetti umani è stato rinunciato poiché in questo studio sono stati utilizzati solo campioni residui dopo test clinici. Due laboratori sono coinvolti in questo studio. Il laboratorio di trasferimento è dove il metodo standardizzato è stato sviluppato utilizzando un citometro a flusso. Il citometro in questo laboratorio è di se…

Representative Results

Nella Figura 1 viene illustrato un foglio di lavoro globale del modello di valore di destinazione per le perline luminose CST. Utilizzando un plottaggio FSC/SSC, viene disegnato un cancello poligonale per selezionare le perline luminose CST. Sono stati ottenuti grafici istografici di 10 canali di fluorescenza per le sfere luminose CST: FITC, PE, BB700, PE-Cy7, APC, R718, APC-H7, BV421, V500 e BV605. Il valore di destinazione per ciascun parametro viene visualizzato mostrando la mediana all’i…

Discussion

L’immunofenotipizzazione dei sottogruppi di linfociti del sangue periferico può aiutare a comprendere i cambiamenti nell’immunità adattativa cellulo-mediata dopo la vaccinazione nei bambini. Nelle applicazioni cliniche si verificano situazioni impreviste, come la mancata rilevazione tempestiva dei campioni o la sostituzione di un citometro a flusso; Pertanto, sono necessari metodi standardizzati rapidi che facilitino i trasferimenti tra citometri a flusso in diversi laboratori 9,10,11.</sup…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

RW è stato supportato dalla Beijing Natural Science Foundation, Cina (n. 7222059), National Natural Science Foundation of China (n. 82002130), XZ è stato supportato dal CAMS Innovation Fund for Medical Sciences (n. 2019-I2M-5-026).

Materials

BD CompBeads Anti-Mouse Ig, κ/Negative Control Compensation Particles Set BD 552843 compensation
BD FACSCanto BD FACSCanto flow Cytometry A in the transferring lab
BD FACSDiva CS&T Research Beads BD 655051 define flow cytometer baseline and track cytometer performance
BD Horizon BV421 Mouse Anti-Human CD127 BD 562436 Fluorescent antibody 
BD Horizon BV605 Mouse Anti-Human CD27 BD 562656 Fluorescent antibody 
BD Horizon V500 Mouse Anti-Human CD45 BD 560777 Fluorescent antibody 
BD LSRFortessa BD LSRFortessa flow Cytometry B in the test method lab
BD OptiBuild BB700 Mouse Anti-Human CD19 BD 745907 Fluorescent antibody 
BD OptiBuild R718 Mouse Anti-Human CD8 BD 751953 Fluorescent antibody 
BD Pharmingen APC Mouse Anti-Human CD45RA BD 550855 Fluorescent antibody 
BD Pharmingen APC-H7 Mouse Anti-Human CD3 BD 560176 Fluorescent antibody 
BD Pharmingen FITC Mouse Anti-Human CD4 BD 566320 Fluorescent antibody 
BD Pharmingen PE Mouse Anti-Human CD25 BD 555432 Fluorescent antibody 
BD Pharmingen PE-Cy7 Mouse Anti-Human IgD BD 561314 Fluorescent antibody 
Brilliant Staining Buffer Plus BD 566385 Staining Buffer
Centrifuge Eppendorf 5810 Cell centrifugation
Centrifuge Tube BD Falcon BD-35209715 15 mL centrifuge tube
CS&T IVD Beads BD 662414 standard beads to setup cytometer settings in different flow cytometer
Lysing Solution 10x Concentrate BD 349202 lysing red blood cells
Phosphate-buffered Saline (PBS) Gibco 10010-023 PBS
Round-bottom test tube BD Falcon 352235 5 mL test tube

Riferimenti

  1. Cabanski, M., et al. Flow cytometric method transfer: Recommendations for best practice. Cytometry Part B. Clinical Cytometry. 100 (1), 52-62 (2021).
  2. Le Lann, L., et al. Standardization procedure for flow cytometry data harmonization in prospective multicenter studies. Scientific Reports. 10 (1), 11567 (2020).
  3. Linskens, E., et al. Improved standardization of flow cytometry diagnostic screening of primary immunodeficiency by software-based automated gating. Frontiers in Immunology. 11, 584646 (2020).
  4. Glier, H., et al. Standardization of 8-color flow cytometry across different flow cytometer instruments: A feasibility study in clinical laboratories in Switzerland. Journal of Immunological Methods. 475, 112348 (2019).
  5. Wang, R., et al. The epidemiology and disease burden of children hospitalized for viral infections within the family Flaviviridae in China: A national cross-sectional study. PLOS Neglected Tropical Diseases. 16 (7), e0010562 (2022).
  6. Ding, Y., et al. Reference values for peripheral blood lymphocyte subsets of healthy children in China. The Journal of Allergy and Clinical Immunology. 142 (3), 970-973 (2018).
  7. Zhang, L., et al. Detection of polyfunctional T cells in children vaccinated with Japanese encephalitis vaccine via the flow cytometry technique. Journal of Visualized Experiments. (187), e64671 (2022).
  8. Yu, N., et al. CD4(+) CD25 (+) CD127 (low/-) T cells: a more specific Treg population in human peripheral blood. Inflammation. 35 (6), 1773-1180 (2012).
  9. Kalina, T. Reproducibility of flow cytometry through standardization: opportunities and challenges. Cytometry Part A. 97 (2), 137-147 (2020).
  10. Sommer, U., et al. Implementation of highly sophisticated flow cytometry assays in multicenter clinical studies: considerations and guidance. Bioanalysis. 7 (10), 1299-1311 (2015).
  11. Glier, H., et al. Comments on EuroFlow standard operating procedures for instrument setup and compensation for BD FACS Canto II, Navios and BD FACS Lyric instruments. Journal of Immunological Methods. 475, 112680 (2019).

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Citazione di questo articolo
Ge, H., Zhang, L., Liu, M., Yang, X., Wu, X., Wang, R., Xie, Z. Standardization of Transfer across Labs between Flow Cytometers for Detection of Lymphocytes in Japanese Encephalitis Vaccinated Children. J. Vis. Exp. (192), e64949, doi:10.3791/64949 (2023).

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