免疫組化(Immunohistochemistry,IHC)是病理診斷和生命科學(xué)研究中最經(jīng)典的組織檢測(cè)技術(shù)之一。無(wú)論是腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)、疾病機(jī)制研究,還是藥物研發(fā),IHC都發(fā)揮著重要作用。
然而,隨著腫瘤微環(huán)境(Tumor Microenvironment,TME)、免疫治療和空間生物學(xué)研究的快速發(fā)展,科研人員越來(lái)越希望在同一張組織切片中同時(shí)觀察多種細(xì)胞類(lèi)型及其相互作用關(guān)系。傳統(tǒng)IHC單指標(biāo)檢測(cè)的局限性逐漸顯現(xiàn),而多重免疫熒光(Multiplex Immunohistochemistry,mIHC)則成為近年來(lái)備受關(guān)注的新技術(shù)。
那么,傳統(tǒng)IHC與mIHC究竟有什么區(qū)別?為什么越來(lái)越多的研究開(kāi)始選擇mIHC?
1、傳統(tǒng)IHC:組織蛋白檢測(cè)的經(jīng)典工具
IHC的核心原理是利用抗原與抗體之間的特異性結(jié)合,對(duì)組織中的目標(biāo)蛋白進(jìn)行定位檢測(cè)。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,特異性抗體首先識(shí)別組織中的目標(biāo)抗原,隨后通過(guò)酶標(biāo)二抗與顯色底物反應(yīng)形成有顏色的沉淀(最常見(jiàn)的是DAB顯色產(chǎn)生棕黃色信號(hào)),最終在顯微鏡下觀察目標(biāo)蛋白的表達(dá)情況及組織分布。由于操作流程成熟、結(jié)果直觀且成本較低,IHC已經(jīng)成為臨床病理診斷的重要技術(shù)。例如ER、PR、HER2、Ki-67等腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)均廣泛采用IHC方法。
但傳統(tǒng)IHC也存在明顯局限。由于顯色信號(hào)容易重疊,一張切片通常只能檢測(cè)一個(gè)標(biāo)志物,即使進(jìn)行雙染或三染實(shí)驗(yàn),也會(huì)受到顏色區(qū)分度和分析難度的限制。當(dāng)研究者需要同時(shí)觀察多種細(xì)胞群體時(shí),往往需要連續(xù)切取多張組織切片分別染色。這種方式不僅增加實(shí)驗(yàn)成本,還會(huì)導(dǎo)致組織空間信息丟失。對(duì)于穿刺樣本、小鼠模型組織或臨床珍貴樣本而言,有限的組織量往往難以支持大量連續(xù)檢測(cè)。
2、mIHC:讓一張切片“看見(jiàn)”更多信息
多重免疫熒光(mIHC)是在傳統(tǒng)IHC基礎(chǔ)上的重要升級(jí)。其核心思想是在同一張組織切片中同時(shí)檢測(cè)多個(gè)蛋白標(biāo)志物,并利用不同波長(zhǎng)的熒光染料進(jìn)行區(qū)分,從而實(shí)現(xiàn)多指標(biāo)共定位分析。目前應(yīng)用最廣泛的方案之一是基于TSA(Tyramide Signal Amplification)信號(hào)放大技術(shù)的mIHC體系。
在TSA體系中,HRP酶能夠催化熒光標(biāo)記的酪胺分子沉積到抗原附近,實(shí)現(xiàn)信號(hào)的共價(jià)固定。隨后通過(guò)抗體剝離步驟去除前一輪抗體,再進(jìn)行下一輪染色。經(jīng)過(guò)多輪循環(huán)后,多個(gè)標(biāo)志物的熒光信號(hào)被保留在同一張組織切片上。最終利用多光譜掃描系統(tǒng)采集圖像,并通過(guò)專(zhuān)業(yè)分析軟件完成光譜拆分、細(xì)胞分割、表型識(shí)別和空間分析。與傳統(tǒng)IHC相比,mIHC能夠在保持組織結(jié)構(gòu)完整的同時(shí),實(shí)現(xiàn)4-9個(gè)甚至更多標(biāo)志物的同步檢測(cè)。
3、傳統(tǒng)IHC與mIHC的核心區(qū)別
從技術(shù)角度來(lái)看,兩者最大的區(qū)別并不僅僅是檢測(cè)指標(biāo)數(shù)量的增加,而是研究維度的提升。
傳統(tǒng)IHC主要回答的問(wèn)題是:“這個(gè)蛋白是否表達(dá)?”而mIHC則進(jìn)一步回答:“哪些細(xì)胞表達(dá)該蛋白?”“這些細(xì)胞位于哪里?”“這些細(xì)胞之間距離有多近?”“它們是否形成特定的空間結(jié)構(gòu)?”換句話(huà)說(shuō),mIHC不僅提供表達(dá)信息,還提供細(xì)胞組成信息和空間關(guān)系信息。

因此,mIHC本質(zhì)上不僅是一種染色技術(shù),更是一種空間生物學(xué)研究工具。


? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???圖? 癌組織單色 IHC(上)和多色譜 mIHC(下)驗(yàn)證
4、為什么腫瘤研究越來(lái)越依賴(lài)mIHC?
近年來(lái),腫瘤研究領(lǐng)域最熱門(mén)的話(huà)題之一就是腫瘤微環(huán)境。
研究發(fā)現(xiàn),腫瘤的發(fā)展不僅取決于腫瘤細(xì)胞本身,還受到周?chē)庖呒?xì)胞、成纖維細(xì)胞、血管細(xì)胞等多種細(xì)胞共同影響。
例如,在免疫治療研究中,僅檢測(cè)PD-L1表達(dá)水平往往無(wú)法完整預(yù)測(cè)患者療效。
研究人員更關(guān)注:
? CD8+ T細(xì)胞是否進(jìn)入腫瘤區(qū)域;
? 調(diào)節(jié)性T細(xì)胞是否大量聚集;
? 巨噬細(xì)胞處于M1還是M2狀態(tài);
? 免疫細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞之間的空間距離如何。
這些問(wèn)題都需要多個(gè)標(biāo)志物聯(lián)合檢測(cè)以及空間定位分析,而這正是mIHC的優(yōu)勢(shì)所在。
通過(guò)一次實(shí)驗(yàn)同時(shí)檢測(cè)CD3、CD8、FoxP3、PD-1、PD-L1、CK等標(biāo)志物,研究人員能夠在一張切片上重建整個(gè)免疫微環(huán)境的細(xì)胞分布圖譜。
總結(jié)
傳統(tǒng)IHC是病理學(xué)和組織學(xué)研究的重要基礎(chǔ)技術(shù),在臨床診斷和常規(guī)科研中仍具有不可替代的價(jià)值。而mIHC則是在IHC基礎(chǔ)上的進(jìn)一步發(fā)展,通過(guò)多標(biāo)志物同步檢測(cè)和空間分析能力,為腫瘤微環(huán)境研究、免疫治療研究和空間生物學(xué)研究提供了更豐富的信息。
從“觀察單個(gè)蛋白表達(dá)”到“解析組織微環(huán)境生態(tài)”,mIHC正在推動(dòng)組織病理研究進(jìn)入更加精細(xì)化和數(shù)字化的新階段。
Enkilife TSA-mIHC解決方案
? 產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)
高靈敏度TSA信號(hào)放大|多標(biāo)志物檢測(cè)|低背景高信噪比
? 技術(shù)服務(wù)
Panel設(shè)計(jì)|抗體驗(yàn)證|多重染色|數(shù)據(jù)分析
? 應(yīng)用方向
腫瘤微環(huán)境|免疫治療|生物標(biāo)志物|空間病理
從樣本到數(shù)據(jù),Enkilife助力科研人員高效開(kāi)展多重免疫熒光研究。
