免疫組織染色におけるサンプルの同定

病理学者にとってのツールの基礎である免疫組織染色(IHC)は、ポリクローナル抗体を使用して、健常組織や疾病組織におけるタンパク質やその他の抗原の組織分布を決定する重要な診断手順です。残念ながら、IHCにはさまざまな過酷な化学物質の使用や温度変化が必要で、サンプルを明確に識別できるように、耐久性があり信頼性の高い耐薬品性ラベルを使用する必要があります。

免疫組織化学(IHC)とは

IHCは1930年代初頭に考案され、1940年代から感染組織の抗原を検出するために使用されてきました。この技術の目的は、組織への損傷を最小限に抑え、使用する抗体量を制限しながら、目的の組織を画像化することです。そのため、免疫組織化学染色は、腫瘍に見られるような異常な細胞を診断するために広く使用されており、問題の組織の生検が必要です。組織生検は、他の組織学プロトコルと同様にセクション処理(切片化)され、適切な抗体とインキュベートされます。組織を固定する場合、3つの方法を使用できますが、それぞれに利点と制限があります。パラフィン包埋、凍結組織、または浮遊切片です。それぞれの方法で、エピトープマスキングが主な関心事です。

IHCは、ウエスタンブロットやELISAなどの手法よりも定量的なデータを提供できない場合がありますが、完全な組織におけるタンパク質の局在に関する貴重な情報を提供します。これは、患者の診断の際に病理学者にとって大きな価値があります。抗原賦活化は、エピトープ(抗原決定基)を露出させ、抗体を結合させるために重要です。最も一般的な方法は、高温(最大95℃)を必要とし、さまざまなpHのバッファーを利用できる熱処理(HIER: Heat-Induced Epitope Retrieval)。pH 6が一般的ですが、より高い塩基性pH溶液も広く使用されています。最適なpHは抗原によって大きく異なる可能性があり、事前検証する必要があります。このステップは、高温とpHの変動により、識別が失敗する可能性が最も高くなります。

抗体の結合は通常、蛍光色素、酵素、放射性元素、金コロイドなどのさまざまなマーカーを使用して視覚化されます。蛍光顕微鏡は蛍光色素を視覚化するために使用され、放射性元素はオートラジオグラフィー(放射線写真法)によって免疫反応を視覚化することを可能にし、コロイド金は光学顕微鏡と電子顕微鏡の両方によって免疫組織化学反応を識別するために使用できます。これらのマーカーは、一次抗体または適切な二次抗体のいずれかに直接リンクすることができます。

組織学/病理学におけるIHCの応用

IHCは、特に診断目的で、組織学および病理学の研究分野で多くのアプリケーションがあります。サイトメガロウイルスやB型肝炎などの組織内の感染性病原体の確認に免疫化学染色を適用することができます。疾病の標的を検証するために日常的に使用されているこの技術は、免疫蛍光アッセイ(IFA)と呼ばれ、ウイルス、細菌、および原生動物の病原体を検出するために人間医学と獣医学の両方で使用されます。特定の筋線維内にあるタンパク質を検出し、特定の脆弱な神経細胞を特定することにより、神経変性疾患を細分類し、さまざまな筋ジストロフィーを特定し、血管ジストロフィーと非ジストロフィー障害を区別するのに役立ちました。

IHCは、患者の予後を予測するための癌診断にも広く使用されています。酵素、腫瘍特異的抗原、特定の癌遺伝子、腫瘍抑制遺伝子、および腫瘍細胞増殖マーカーを分析・同定するために使用できます。IHCを介してこれらの特定のマーカーを調べることで、医師は腫瘍を良性または悪性と診断し、腫瘍の病期と悪性度を判断することができます。癌が転移している可能性がある場合、転移した腫瘍の細胞型と起源を特定して、原発腫瘍部位を特定することもできます。そのため、IHCを使用した腫瘍の分析は、特に未知の原発腫瘍からの転移性腫瘍など、原因が不明な腫瘍の組織学的等級付けを含む、他の従来の予測手法よりも大幅に改善されることが証明されています。またIHCは、抗がん剤の開発にも役立つことが証明されています。

IHCは、治療レジメン(計画書)を選択する際の予測ツールとしても使用できます。特定のホルモンを高レベルで発現することが知られている腫瘍は、ホルモン陽性型の乳がんやアンドロゲン産生前立腺がんの場合と同様に、ホルモン療法に好意的に反応する可能性があります。

免疫組織化学(IHC)のラベリング

IHC標識は、抗体を識別するために使用される蛍光色素、またはスライドと容器を識別するために使用されるラベルとタグを指す場合があります。ここでは、後者に焦点を当てます。耐薬品性ラベルは、組織の準備段階で使用する必要があります。組織カセットはカセットプリンターを使用して識別し、パラフィンワックスブロックは粘着しにくい表面に強力な接着剤を使用したラベルでラベル付けする必要があります。顕微鏡スライドラベルは、キシレンやトルエン、ヘマトキシリンおよびエオシンYなどの過酷な溶剤やさまざまな溶剤への暴露に耐える必要があります。

抗原賦活化の場合、耐薬品性ラベルでさえ、目的を達しえない場合があります。この手順では、溶媒への長時間の浸漬だけでなく、高温や酸性/塩基性バッファーへの曝露にも耐える顕微鏡スライドのラベリングが必要です。HistoLAMシリーズは、特別に設計された耐薬品性ラベルです。印刷されると、透明なラミネートがスライドを包み込み、印刷物をカバーし追加の保護層を提供します。熱転写プリンター対応のスライドラベルは、患者/サンプル情報、および鮮明な一次元・二次元バーコードを使用して顕微鏡スライドを識別するのに理想的です。

HistoLAMラベルは、自動化スライドプロセッサーや特殊な染色装置、処理装置とも互換性があります。これにより、ハイスループットテクノロジーを利用するラボで、自動スライドハンドラーを利用できるようになり、作業負荷を大幅に削減できます。オペレーターは、染色後に印刷情報が汚れたり読めなくなったりすることを心配することなく、確実にスライドを識別できます。ラベルは、LIMSや検体管理システム(SMS/STS)と統合することも容易です。

訳注:この記事はLabTAG by GA Internationalの原文を翻訳し、弊社スタッフが一部意訳を加えたものです。

Sample Identification for Immunohistochemistry
By George Vaniotis Ph.D. -September 22, 2021

 

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