血液サンプル中の正常免疫細胞と疾患免疫細胞を識別する新手法(New method distinguishes between healthy and diseased immune cells in blood samples)

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2026-08-06 カロリンスカ研究所(KI)

スウェーデンのカロリンスカ研究所(Karolinska Institutet)の研究チームは、血液サンプル中の正常な免疫細胞と疾患に関連する免疫細胞を高精度に識別できる新しい解析手法を開発した。この手法は、単一細胞レベルで免疫細胞の遺伝子発現や分子特性を統合的に解析し、従来は区別が難しかった病的な細胞集団を正常細胞から識別できる点が特徴である。研究では、この技術を患者由来の血液試料に適用し、炎症や自己免疫疾患などに関与する異常な免疫細胞を高い精度で検出できることを実証した。これにより、疾患の早期診断や病態の詳細な理解、患者ごとの免疫状態に応じた個別化医療の実現が期待される。また、新たな治療標的の探索や治療効果のモニタリングにも応用可能であり、免疫学と精密医療の発展に貢献する重要な成果と位置付けられている。

<関連情報>

ナノセンサーを用いたスペクトル生物物理学的サイトメトリーにより、動脈硬化における免疫細胞のリモデリングが明らかになった Spectral biophysical cytometry with nanosensors reveals remodelling of immune cells in atherosclerosis

Cenk O. Gurdap,Dunya Aydos,Luca A. Andronico,Gábor Tóth,Tugce Ceker,John Cowgill,Irem Muge Akbulut Koyuncu,Neslihan Basak,Jaromir Mikes,Andrey S. Klymchenko,Federico Pietrocola,Petter Brodin,Ingela Lanekoff,Verda Ceylan Bitirim & Erdinc Sezgin
Nature Nanotechnology  Published:06 August 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41565-026-02236-8

血液サンプル中の正常免疫細胞と疾患免疫細胞を識別する新手法(New method distinguishes between healthy and diseased immune cells in blood samples)

Abstract

The biophysical properties of cells determine cellular physiology. Leveraging these properties for biomedical applications demands the ability to measure multiple parameters simultaneously across millions of cells and diverse cell types. However, current technologies are limited by throughput and low dimensionality. Here we introduce spectral biophysical cytometry (SBC), a high-throughput platform that integrates environment-sensitive nanosensors with spectral flow cytometry to resolve multiparametric biophysical properties of immune cells at single-cell resolution. By using fluorescent nanosensors that report membrane order, mitochondrial potential and membrane potential, SBC enables simultaneous quantification of key cellular physical states across diverse immune cell populations. When applied to peripheral blood mononuclear cells, SBC reveals cell-type-specific biophysical heterogeneity and identifies distinct remodelling signatures associated with atherosclerosis. In particular, T-cell subsets exhibit substantial alterations in membrane order and mitochondrial depolarization, reflecting coordinated changes in lipid composition and metabolic pathways. Integration with lipidomics and transcriptomics demonstrates that the nanosensors can detect biophysical shifts that correlate with dysregulated lipid metabolism and mitochondrial function, providing mechanistic insight into immune dysfunction in disease. Importantly, SBC achieves rapid, label-efficient profiling using commercially available instrumentation, enabling scalable biomarker discovery directly from blood samples and establishing a powerful strategy for linking biophysical phenotypes to immune cell function.

医療・健康
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