解構諾貝爾獎級 Treg 研究的完整流式工作流程

將諾貝爾獎的啟示,轉化為您實驗室的下一步行動

Author

Felix Tsai
October 16, 2025

Hi 您好：

2025 年諾貝爾生理醫學獎的桂冠，再次聚焦於調節性 T 細胞 (Regulatory T cells, Tregs) 的開創性研究，肯定了其在免疫耐受與細胞治療中的巨大潛力。從基礎的免疫學洞察到如今炙手可熱的臨床應用，Treg 研究的成功轉譯，仰賴一套完整且可靠的技術工作流程。

然而，如何從複雜的生物樣本中，精準地定義 (Define)、分析 (Analyze)、分離 (Isolate) 並確效 (Validate) 這些稀有且異質性極高的細胞？

本期特輯將依循國際權威歐洲免疫學期刊（European Journal of Immunology）發表的《流式細胞儀與細胞分選指南 (Guidelines for the use of flow cytometry and cell sorting in immunological studies)》，為您拆解頂尖 Treg 研究的四大關鍵步驟，並展示 Sony 最新的光譜分析與細胞隔離技術，如何成為實現這些「最佳實踐」的強大助力。

步驟一：【定義 Define】— 如何在高維度光譜中，精準描繪您的目標細胞？

根據《指南》建議，一個成功的流式實驗始於對目標細胞的精確描繪。這不僅需要嚴謹的抗體滴定 (Antibody Titration) 來獲取最佳訊噪比，更需要適當的對照組，如 FMO (Fluorescence Minus One) control，來準確界定稀有族群的邊界。尤其在鑑定如初始調節性 T 細胞 (naïve Tregs, nTregs) 這類 CD4+CD45RA+CD25hiCD127lo 的稀有族群時，任何微小的背景值干擾都可能導致錯誤的結論。

傳統的多色流式分析在 Panel 設計上面臨諸多限制，往往需要在螢光染劑的選擇上做出妥協。

Sony ID7000 光譜流式分析儀徹底改變了遊戲規則：

  • 簡化 Panel 設計： 其先進的光譜解析 (Unmixing) 技術，能精準分辨高度重疊的螢光光譜，讓您能更自由地遵循指南的「最佳配對」原則，將最亮的螢光用於豐度最低的抗原，無須再為複雜的補償問題而苦惱。

  • 超高解析度： ID7000 卓越的靈敏度與解析力，使其能夠清晰地分辨 CD127lo 與 CD25hi 等微弱或連續性的表達，為準確圈選 nTreg 族群提供了堅實的基礎。

圖1： 遵循《指南》原則，利用多個膜蛋白標記進行循序設門，可精準地從 CD4+ T 細胞中鑑定出整體的 Tregs 族群，並進一步區分出初始型 (Naïve, CD45RA+) 與效應/記憶型 (Effector/Memory, CD45RA-) 等重要亞群。Sony ID7000 的高解析度確保了在每個設門步驟中的準確性。

步驟二：【分析 Analyze】— 如何在複雜數據中，洞察 Treg 的異質性？

《指南》明確指出，當實驗參數超過 10 個時，傳統的二維點圖分析方式已難以呈現數據的全貌。研究人員容易陷入「循序設門 (sequential gating)」的偏誤，可能錯失非預期的重要細胞亞群。因此，指南推薦使用 t-SNE、UMAP 等非監督式降維分析演算法，以客觀、無偏見的方式探索高維度數據的內在結構。

Sony ID7000 不僅是數據採集的利器，其整合的分析生態系更是洞察科學問題的關鍵：

  • 從採集到分析的無縫整合： ID7000 採集到的高維度數據可直接匯入 Sony 雲端分析平台 (SFA)。研究者無需具備深厚的生物資訊背景，即可輕鬆執行 FIt-SNE 等降維分析，將數十個參數的複雜關係，轉化為直觀的二維或三維細胞分佈圖。

  • 發掘新大陸： 這種非監督式的分析方法，有助於客觀地辨識出不同的 Treg 細胞叢集 (cluster)，甚至發掘過去在傳統設門中被忽略的、具有特殊功能的稀有亞群，從而帶來全新的科學發現。

圖2： 利用 Sony ID7000 採集 >40 色 panel 的 PBMC 數據，並透過 FIt-SNE 降維分析，可將不同免疫細胞清晰地分群視覺化。圖中各色塊代表不同的細胞群落（如 T 細胞、B 細胞、單核球等），Treg 細胞也能在此圖中被明確標示出來，完美體現了《指南》所倡導的先進數據呈現方式。

步驟三：【分離 Isolate】— 如何將您的發現，轉化為高純度的細胞產物？

《指南》在細胞分選章節中再三強調，分選的最終目的不僅是獲得高純度的細胞，更重要的是必須維持細胞的活性 (Viability) 與功能 (Functionality)。對於細胞治療等下游應用，整個分選過程的無菌性 (Sterility) 更是不可妥協的最高原則。

傳統的流式分選儀多為開放式系統，難以滿足臨床轉譯的嚴格 GMP (Good Manufacturing Practice) 要求。Sony CGX10 細胞隔離系統正是為此而生：

  • 諾貝爾獎得主團隊的選擇： 本屆得主 Dr. Fred Ramsdell 共同創立的細胞療法公司 Sonoma Biotherapeutics，正是採用 CGX10 進行臨床級 Treg 細胞療法的開發，這無疑是對其性能的最佳背書。

  • 全封閉無菌系統： 從樣本載入、分選到收集，全程在一次性的封閉管路中完成，徹底杜絕了環境污染的風險，完全符合 GMP 規範。

Sony CGX10 Cell Isolator

  • 革命性的雙模式分選：

  1. Enrichment Mode (富集模式)： 可直接處理高達十億細胞的 Leukopak，以極高速度 (約 90,000 eps) 進行初步富集，將珍貴的目標細胞從大量雜細胞中快速「撈」出。

  2. Purity Mode (純化模式)： 接著將富集後的細胞再次上機，進行高精度的純化分選，最終獲得純度 >97%、且保持高度活性的 nTregs。

Sony CGX10 的兩步驟分選工作流程示意圖，展現了從 Leukopak 到高純度 nTregs 的完整路徑。

數據顯示，未分選前 nTregs 佔比僅 0.33%，經過 CGX10 的富集與純化兩步驟後，純度可一舉躍升至 97%，完美實現了《指南》對高品質分選的要求。

步驟四：【確效 Validate】— 如何驗證您得到的，正是您想要的？

分選絕非終點。《指南》強調，分選後的品質控制 (Post-sort QC) 是確保實驗結論可靠性的關鍵一步。必須透過獨立的方法，驗證分選產物的純度是否達標、細胞表型是否正確，以及最重要的——細胞功能是否得以維持。

Sony 的儀器生態系在此形成了完美的閉環：

  • 表型確效 (ID7000)： 將 CGX10 分選出的細胞，立即使用 ID7000 進行多色分析。高解析度的光譜技術能精準計算純度，並確認 CD45RA、CD25、CD127 等關鍵標記的表達模式是否與預期完全一致，是最終產物的最佳放行測試 (Release Test)。

  • 功能性黃金驗證： 真正有價值的細胞，必須是「活著」且「有用」的。Sony 的應用數據顯示，經由 CGX10 分離出的 nTregs，不僅維持極高的存活率 (>99%)，更能在體外成功擴增超過 14 天，並持續穩定地高表達 Treg 的關鍵轉錄因子 FoxP3。這證明了 CGX10 的分選過程極其溫和，完整地保留了 Treg 的功能與穩定性。

使用 Sony 光譜分析儀對 CGX10 分選後的產物進行 QC 分析，純度高達 99.38%，證明了分選的精準性。

將分選出的 nTregs 進行 14 天的體外擴增後，超過 91% 的細胞仍穩定表現關鍵轉錄因子 FoxP3，這是細胞功能得以維持的黃金證據。

結語

一個諾貝爾獎級的 Treg 研究，始於遵循指南的嚴謹實驗設計，最終透過臨床級的分選技術走向應用。從前期的高維度定義與深度分析 (ID7000)，到後期的大規模 GMP 分離 (CGX10) 與精準確效 (ID7000)，Sony 的技術平台系統性地解決了 Treg 研究在各階段的挑戰。

這不僅是儀器規格的提升，更是實現「最佳實踐」、加速科學發現轉譯為臨床希望的完整解決方案。

想讓您的 Treg 研究也達到諾貝爾級的水準嗎？

歡迎立即聯繫我們的技術專家團隊，我們將樂於與您探討，如何將這套頂尖的工作流程應用於您的研究與製程中，共創佳績。

尚博生物科技有限公司 敬上

參考文獻：Guidelines for the use of flow cytometry and cell sorting in immunological studies. doi: 10.1002/eji.202170126

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