免疫组化技术创新与沿革综述

2021
04/30

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衡道病理
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免疫组化技术已发展成为常规病理诊断中必不可少的、可靠的辅助手段,对于疾病分类、预后评估、临床治疗等产生了巨大影响,同时也扩展了人们对于各种疾病形成过程的认识,提高了病理诊断与研究水平。


免疫组织化学是建立在组织和细胞内化学成分不同的基础上,利用免疫学的核心——抗原、抗体结合这一原理,从组织细胞水平进行「特征性」染色技术。免疫组化技术以其特异性强、敏感性高、定位准确、形态与功能相结合等特点,在临床病理学中展现出极大优势,为诊断医学开辟了崭新局面,被誉为病理学的「棕色革命」。

其主要发展过程回顾如下:

1941年,Coons首创使用免疫荧光技术;

1948年,Fagraeus进一步发展免疫荧光技术;

1970年,Sternberger改良并发展抗体酶标记技术;

1975年,Kohler和Milstein开发了单克隆抗体技术;

1981年,Hsu建立ABC法;

20世纪90年代以来,分子杂交技术、原位杂交技术等得以发展应用。

复旦大学附属肿瘤医院

病理科

研究生 王悦

由此可见,免疫组化技术自建立以来,经不断改良、发展,在20世纪80年代达到发展高峰,技术的成熟使其广泛应用于临床病理诊断。如今,免疫组化技术在不断创新与沿袭的同时,也进入了标准化、规范化及质量控制阶段。


多重免疫组化/荧光(mIHC/IF)是一种新兴技术,在同一张切片上采用不同颜色的荧光色素或酶促产物示踪组织或细胞内不同抗原分子,至多可同时检测8种分子标记物。目前,临床诊断应用最多的是双重染色,主要用于评估肿瘤细胞与周围组织的关系,如P504S与p63或PSA、EMA或CK与CollagenⅣ等。mIHC/IF在显示不同分子表达水平的同时,也提供了空间定位信息,有助于更全面地评估肿瘤微环境。该技术已被用于癌症免疫治疗研究领域:例如肿瘤微环境评估、免疫治疗药物的研发、预后和转移风险评估等。

   

近年来,应用分子生物学技术对疾病发生发展的机制研究开辟了个体化精准治疗的新领域。靶向治疗、免疫治疗等在改善癌症患者预后方面展现出极大优势,例如,PD-1/PD-L1抑制剂用于晚期肺癌患者的治疗,临床效果明显优于传统化疗。因此,寻找具有重要诊断治疗意义的生物标记物也成为现代医学研究的重要方向。这就给现代诊断病理学提出了更高要求,病理诊断不能只停留在鉴别疾病的层面上,还需判断患者的预后,并提供定量免疫组化染色结果,以作为临床治疗方案选择所需的重要依据。石善溶等人提出,借用ELISA的原理和方法,通过抗原修复率的计算,与电脑工程师合作开发电脑图像定量分析,可以准确测定石蜡切片呈阳性染色细胞中目标蛋白质的含量。


随着国内免疫组化技术日益广泛应用,病理医生更加认识到免疫组化技术标准化的必要性和紧迫性,免疫组化标准化是保证结果可靠性、可重复性的重要前提。免疫组化技术的标准化主要包括:

(1) 试剂标准化;

(2) 染色技术标准化;

(3) 判断染色结果的标准化。

目前应用最多的为以辣根过氧化物酶(HRP)为基础的检测系统,DAB显色。自动染色仪的发展为免疫组化标准化提供了可靠保证,使用电脑自动化控制,大大减少了人工操作可能出现的误差,保证了染色结果的一致性与重现性。判读结果的标准化则要求病理医生有合格的诊断知识和判读经验。此外,一些新兴技术的出现,如图像分割、AI辅助判读等手段的开发和运用也有望进一步提高免疫组化的标准化。


如今,免疫组化技术已发展成为常规病理诊断中必不可少的、可靠的辅助手段,对于疾病分类、预后评估、临床治疗等产生了巨大影响,同时也扩展了人们对于各种疾病形成过程的认识,提高了病理诊断与研究水平。未来,随着不断创新与优化,免疫组化技术将发挥更重要的作用。


参考文献:

[1]Taube JM, Akturk G, Angelo M, et al. The Society for Immunotherapy of Cancer statement on best practices for multiplex immunohistochemistry (IHC) and immunofluorescence (IF) staining and validation. J Immunother Cancer. 2020; 8(1): e000155.

[2]李文哲,袁霞,徐波,宋书香.多色免疫组化/荧光联合多光谱成像技术在肿瘤免疫治疗领域的应用[J].Journal of Chinese Pharmaceutical Sciences, 2020, 29(10): 734-747.

[3]石善溶.基于抗原修复技术的定量免疫组化: 从实验、假说到研究计划[J]. 临床与实验病理学杂志, 2011, 27(12): 1271-1275.

[4]王雅萍.淋巴结病理组织免疫组化技术与标准化操作方法探讨[J]. 黑龙江医药科学, 2017, 40(02): 152-153.

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关键词:
技术创新,病理学,肿瘤,抗体

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