突破性进展！科学家发现预测中年人肺癌风险的新方法

T细胞在人体免疫中发挥关键作用，随着年龄增长，T细胞会出现老化表型，与多种年龄相关疾病的发生发展密切相关。然而，目前国际上缺乏评估T细胞衰老程度的金标准。

近日，一项发表于STAR Protocols的研究，介绍了一种定量检测活化的人类初始CD8⁺T细胞上清液中线粒体DNA（mtDNA）的实验方案，该方案在评估T细胞衰老程度和预测肺癌发生风险方面展现出重要价值。本研究通过实时定量PCR技术，对体外活化的人类初始CD8⁺T细胞培养上清液中的mtDNA绝对拷贝数进行量化，以每微升培养上清液中mtDNA的绝对拷贝数为指标，评估健康个体的T细胞衰老程度，并预测中年人群患肺腺癌的风险。

研究内容

图 1 传感器结构示意图

如图1介绍一种用于定量表征人类T细胞衰老的实验方案，包括了样本采集的步骤、外周血单个核细胞（PBMC）分离、初始CD8⁺T细胞富集、评估和激活方法、上清液收集，以及如何通过检测体外激活的初始CD8⁺T细胞释放到上清液中的线粒体DNA（mtDNA）绝对拷贝数进行定量分析。

研究团队广泛招募了856名健康志愿者，涵盖年轻人、中年人和老年人，同时纳入665名不同阶段的肺腺癌患者。对所有参与者采集3mL血液样本，并严格要求在运输过程中用冰袋冷藏，以保证样本质量。

图 2 线粒体成像图

在实验操作上，研究人员先从全血中分离出外周血单个核细胞（PBMCs），再通过阴性选择法富集初始CD8⁺T细胞。同时，研究人员通过图2发现，室温（22-25°C）操作会使T细胞线粒体产生钙簇（图中红色箭头所示），可能影响细胞后续活性，因此将分离操作温度优化至4°C。富集后的细胞需经流式细胞术检测纯度，只有纯度超90%的细胞才用于后续实验。

图 3 mtDNA拷贝数纵向分析图

研究人员分析图3发现，激活后第2-3天mtDNA拷贝数呈指数增长，因此选择在用抗CD3/抗CD28磁珠激活初始CD8⁺T细胞的第3天收集数据，并用特定试剂盒对上清液中的mtDNA进行定量分析。

图 4 mtDNA拷贝数对比图

从图4中可以清晰看到，不同年龄健康人群的活化初始CD8⁺T细胞培养上清液中mtDNA拷贝数差异明显：健康年轻人大多低于8拷贝/μL，健康老年人超15拷贝/μL，健康中年人在8-20拷贝/μL之间。在肺腺癌患者方面，中年原位腺癌（AIS）和微浸润腺癌（MIA）患者的mtDNA拷贝数与同龄健康人相近，但浸润性腺癌（IAC）患者显著增加，达到与健康老年人相当的水平。这意味着，若中年人体内释放的mtDNA达到20拷贝/μL及以上，患IAC阶段肺腺癌的风险可能较高。

该实验方案提供了一种定量评估人类T细胞衰老程度的新方法，并有望用于预测中年人群发生肺腺癌的风险。这对于早期发现和干预肺癌具有重要意义，未来有望在临床应用中进一步推广。

当然，该研究也存在一些局限性。不同实验中T细胞激活强度不同，可能导致mtDNA释放量有差异，产生批次效应；PBMCs冷冻时间超2个月，会使T细胞在刺激后更易凋亡，干扰检测结果；收集上清液时仅靠短暂离心，细胞碎片或杂质中的mtDNA也可能影响检测准确性。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.xpro.2025.103612