Standardisierung des Transfers zwischen Laboren zwischen Durchflusszytometern zum Nachweis von Lymphozyten bei mit japanischer Enzephalitis geimpften Kindern

Summary

In dieser Studie wurde eine Methode entwickelt, um den Transfer von Versuchssettings und Analyseschablonen zwischen zwei Durchflusszytometern in zwei Laboratorien zum Nachweis von Lymphozyten bei mit Japanischer Enzephalitis geimpften Kindern zu erleichtern. Die Standardisierungsmethode für die Durchflusszytometer-Experimente wird es ermöglichen, Forschungsprojekte in mehreren Zentren effektiv durchzuführen.

Abstract

Immer mehr Labore müssen Daten von mehreren Durchflusszytometern sammeln, insbesondere für Forschungsprojekte, die in mehreren Zentren durchgeführt werden. Zu den Herausforderungen bei der Verwendung von zwei Durchflusszytometern in verschiedenen Labors gehören das Fehlen standardisierter Materialien, Software-Kompatibilitätsprobleme, Inkonsistenzen bei der Geräteeinrichtung und die Verwendung unterschiedlicher Konfigurationen für verschiedene Durchflusszytometer. Um ein standardisiertes Durchflusszytometrie-Experiment zu etablieren, um die Konsistenz und Vergleichbarkeit der experimentellen Ergebnisse über mehrere Zentren hinweg zu erreichen, wurde eine schnelle und praktikable Standardisierungsmethode etabliert, um Parameter über verschiedene Durchflusszytometer hinweg zu übertragen.

Die in dieser Studie entwickelten Methoden ermöglichten den Transfer von Versuchssettings und Analyseschablonen zwischen zwei Durchflusszytometern in verschiedenen Laboratorien zum Nachweis von Lymphozyten bei Kindern, die mit Japanischer Enzephalitis (JE) geimpft wurden. Eine konsistente Fluoreszenzintensität wurde zwischen den beiden Zytometern unter Verwendung von Fluoreszenz-Standardkügelchen erhalten, um die Zytometereinstellungen festzulegen. Vergleichbare Ergebnisse wurden in zwei Laboratorien mit unterschiedlichen Instrumententypen erzielt. Mit dieser Methode können wir die Analyse zur Bewertung der Immunfunktion von JE-geimpften Kindern in verschiedenen Labors mit unterschiedlichen Instrumenten standardisieren, die Unterschiede in den Daten und Ergebnissen zwischen Durchflusszytometern in mehreren Zentren verringern und einen praktikablen Ansatz für die gegenseitige Akkreditierung von Laborergebnissen bieten. Die Standardisierungsmethode von Durchflusszytometer-Experimenten wird die effektive Durchführung von Forschungsprojekten über mehrere Zentren hinweg sicherstellen.

Introduction

Die Standardisierung der Durchflusszytometrie ist nützlich für die Vergleichbarkeit von Ergebnissen, die von verschiedenen Zytometern in verschiedenen Labors und Studienzentren erhalten wurden, und fördert die gegenseitige Anerkennung von Ergebnissen, um die Arbeitseffizienz zu verbessern. Immer mehr Szenarien erfordern eine Standardisierung. Während des Arzneimittelentwicklungsprozesses ist die Standardisierung der Durchflusszytometrie wichtig, da ein entwickelter und validierter Assay den gesamten Arzneimittelentwicklungsprozess von der präklinischen bis zur klinischen Analyse unterstützt. Durchflusszytometrische Methoden werden häufig zwischen der pharmazeutischen Industrie und kooperierenden Laboratorien transferiert¹. Darüber hinaus ist es wichtig, vergleichbare Daten aus multizentrischen klinischen Studien zu erhalten. So wurde beispielsweise im Rahmen des Multizentrischen Klinischen Forschungsprojekts Systemische Autoimmunerkrankungen ein Standardisierungs-Workflow entwickelt, um vergleichbare Daten aus der multizentrischen Durchflusszytometrie² zu erhalten.

Die Standardisierung von Durchflusszytometrie-Methoden ist eine Herausforderung. Die Herausforderungen, mit denen die Labore konfrontiert sind, werden auf das Fehlen standardisierter Materialien, Software-Kompatibilitätsprobleme, Inkonsistenzen bei der Geräteeinrichtung und die Verwendung unterschiedlicher Konfigurationen zwischen verschiedenen Durchflusszytometern und divergierenden Gating-Strategien zwischen den Zentren zurückgeführt ^3,4. Daher ist es wichtig, eine Lückenanalyse zwischen den Laboren durchzuführen. Der Probenzugang, die Qualitätssysteme, die Qualifikation des Personals und die Gerätekonfiguration müssen überprüft werden, um sicherzustellen, dass die Anforderungen erfüllt werden.

Gegenwärtig haben Kinder, die mit dem Impfstoff gegen Japanische Enzephalitis (JE) geimpft wurden, eine signifikant reduzierte Inzidenz von JE⁵. Die Überwachung peripherer Blutimmunzellen kann helfen, die Veränderungen der zellvermittelten adaptiven Immunität nach der Impfung und die Korrelation zwischen den Veränderungen in peripheren Blutlymphozyten-Untergruppen und den Auswirkungen der Impfung zu verstehen. Aufgrund der begrenzten Stabilität von Vollblutproben werden die Evaluierungen der Wirksamkeit des Impfstoffs häufig in mehreren Zentren durchgeführt. Für diese Analyse definierten wir naive CD8+- oder CD4+-T-Zellen als CD27+ CD45RA+, zentrale Gedächtnis-T-Zellen (T_CM) als CD27+ CD45RA-, Effektor-Gedächtnis-T-Zellen (T_EM) als CD27-CD45RA- und terminal-differenzierte Effektorgedächtnis-T-Zellen (T_EMRA⁾ als CD27-CD45RA⁺. CD19⁺ B-Zellen können in Populationen unterteilt werden, die CD27 gegenüber IgD ^6,7 exprimieren, naive B-Zellen exprimieren CD27n-Gedächtnis-B-Zellen (mBCs) können basierend auf der Expression von IgD⁶ identifiziert werden^, und regulatorische T-Zellen (Tregs) können als CD4⁺CD25⁺⁺CD127^{niedrig 8} identifiziert werden. Um ein standardisiertes Durchflusszytometrie-Experiment zu etablieren, um die Konsistenz und Vergleichbarkeit der experimentellen Ergebnisse in mehreren Zentren zu erreichen, wurde eine schnelle und praktikable Standardisierungsmethode etabliert, um die Übertragung von Protokollen zwischen verschiedenen Durchflusszytometern für den Nachweis von Lymphozyten im Vollblut von JE-geimpften Kindern zu erleichtern. Sechs gesunde Kinder (2 Jahre alt) wurden aus dem Beijing Children’s Hospital der Capital Medical University rekrutiert. Nach einer Grund- und Auffrischungsimpfung mit einem attenuierten JE SA14-14-2-Lebendimpfstoff vor weniger als 6 Monaten wurden periphere Blutproben von den Freiwilligen entnommen. Es wurden hochgradig vergleichbare Daten von verschiedenen Instrumenten nach standardisierten Verfahren gewonnen, was für multizentrische Assessments hilfreich ist.

Protocol

Die Studie wurde von der Ethikkommission des Beijing Children’s Hospital, Capital Medical University, genehmigt (Zulassungsnummer: 2020-k-85). Auf die Einverständniserklärung der Probanden wurde verzichtet, da in dieser Studie nur Restproben nach klinischen Tests verwendet wurden. An dieser Studie sind zwei Labore beteiligt. Im Transferlabor wurde die standardisierte Methode mit einem Durchflusszytometer entwickelt. Das Zytometer in diesem Labor wird im Folgenden als Zytometer A bezeic…

Representative Results

Abbildung 1 zeigt ein globales Arbeitsblatt der Zielwertvorlage für die hellen CST-Perlen. Unter Verwendung eines FSC/SSC-Diagramms wird ein Polygon-Gate gezeichnet, um die hellen CST-Perlen auszuwählen. Histogrammdiagramme von 10 Fluoreszenzkanälen wurden für die hellen CST-Beads erhalten: FITC, PE, BB700, PE-Cy7, APC, R718, APC-H7, BV421, V500 und BV605. Der Zielwert für jeden Parameter wird angezeigt, indem der Median innerhalb der Histogrammgatter in Tabelle 2 angez…

Discussion

Die Immunphänotypisierung von Untergruppen peripherer Blutlymphozyten kann helfen, die Veränderungen der zellvermittelten adaptiven Immunität nach der Impfung bei Kindern zu verstehen. In klinischen Anwendungen treten unerwartete Situationen auf, wie z. B. das Versäumnis, Proben rechtzeitig zu erkennen, oder der Austausch eines Durchflusszytometers; Daher sind schnell standardisierte Methoden erforderlich, die den Transfer zwischen Durchflusszytometern in verschiedenen Labors erleichtern^<…

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