La visualisation d'un microenvironnement intact de tumeur (TME) est essentielle en évaluant non seulement l'infiltration cellulaire dans les malignités pleines mais les interactions de cellules à cellules aussi bien. Multiplex immunohistochemistry fluorescent (mfIHC) a émergé comme un outil efficace pour le phénotypage multi-antigène des cellules dans l'étude du cancer et des maladies associées1,2,3,4, 5,6,7. Ceci, en combinaison avec de nouveaux logiciels et programmes conçus pour analyser de grands ensembles de données, permet l'observation des interactions complexes entre les cellules1,2,4. Le facteur limitant le taux dans l'acquisition de données est souvent la qualité du tissu taché avant l'analyse.
Les techniques précédentes utilisées pour phénotype des cellules dans le TME incluent l'immunohistochimie (IHC), l'immunofluorescence (IF) et la cytométrie de flux qui présentent toutes des limitations significatives. IHC utilise des sections de tissu incrustés de paraffine fixe de formaline (FFPE) qui sont déparaffinisées et réhydratées avant d'être tachées par le plus souvent un anticorps. L'utilisation d'un anticorps secondaire lié au raifort (HRP) et d'une réaction chimique permet la visualisation d'une seule épitope antigénique8. Bien que le CiSE soit fiable et exécuté sur le tissu FFPE qui est facile à travailler avec, les limitations au spectre de lumière visible signifie que seulement un ou deux marqueurs peuvent être distingués fiables et colocalisation des antigènes tout à fait difficile8. Une façon d'élargir les marqueurs disponibles et donc les antigènes qui peuvent être sondés sur une seule section est de passer à la fluorescence qui permet l'utilisation d'une plus large gamme du spectre visuel. Pour le tissu FI, congelé ou FFPE est transféré sur des lames et des anticorps utilisés qui sont conjugués à divers fluorophores. Bien que cela augmente le nombre d'antigènes qui peuvent être sondés, il ya plusieurs limitations importantes. Tout d'abord, parce que chaque anticorps n'a généralement qu'un seul fluorophore attaché, la luminosité n'est souvent pas assez forte pour surmonter l'autofluorescence des tissus. C'est pour cette raison, la plupart des IF est effectuée sur des tissus congelés qui est coûteux à stocker et difficile à travailler avec. Un nombre limité d'étiquettes fluorescentes sont disponibles pour une utilisation en raison du chevauchement spectral et de la réactivité des espèces croisées, en particulier lorsque des anticorps non conjugués sont utilisés. La cytométrie de flux, qui consiste en un traitement des tissus frais en une seule suspension cellulaire et l'étiquetage avec des anticorps fluorescents a été l'étalon-or de l'immunophénotypage depuis des décennies9,10. Un avantage de la cytométrie de flux est la capacité d'étiqueter plusieurs anticorps sans se soucier de la réactivité croisée des espèces, car la plupart sont conjugués. Parce que les cellules sont «visualisées» par une machine et non les yeux humains, il ya beaucoup plus de fluorophores disponibles, mais cela vient avec un coût. L'indemnisation doit être faite manuellement, ce qui peut modifier considérablement les résultats produisant des populations faussement positives et négatives. La limitation la plus significative de la cytométrie de flux est que l'architecture tissulaire et, par la suite, toutes les informations spatiales sont perdues par la nécessité d'une suspension des cellules individuelles.
L'immunohistochimie fluorescente multiplex (mfIHC) à l'aide d'un microscope fluorescent automatisé en combinaison avec un nouveau logiciel combine les avantages de la cytométrie IHC, IF et flow en permettant la coloration des tissus multi-antigènes avec amplification du signal et la conservation des relations spatiales sans avoir besoin d'une compensation. Le tissu FFPE est placé sur des glissières chargées qui, après la récupération d'antigène, subissent une série d'application d'anticorps primaires à l'antigène cible d'intérêt suivi d'un anticorps secondaire avec une étiquette chimique HRP, semblable à IHC. Après le placement de l'anticorps secondaire, une réaction spécifique HRP se traduit par un fluorophore covalently liant à l'épitopie d'intérêt11. Une fois que le tissu est étiqueté, un autre cycle de chauffage des diapositives est terminé en supprimant le complexe d'anticorps primaire et secondaire précédemment appliqué laissant seulement l'étiquette fluorescente liée à l'épitotoe de tissu11. Cela permet de réappliquer de multiples anticorps de toute espèce sans se soucier de la réactivité croisée11,12. Pour minimiser tout besoin de compensation manuelle de colorants fluorescents multiples, une collection de fluorophores avec peu de chevauchement spectral, y compris une tache de compteur nucléaire est utilisé pour compléter le mfIHC. Pour tenir compte de l'autofluorescence rencontrée avec le tissu FFPE, le logiciel soustrait l'autofluorescence de l'image finale à l'aide d'une image à partir d'une diapositive vierge qui est possible en raison de la force de la fluorescence spécifique à l'antigène après fluorophore l'amplification du signal. À l'aide de nouveaux programmes conçus pour de grands ensembles de données, les emplacements cellulaires peuvent être identifiés et analysés pour le contexte spatial1,2,4. La limitation la plus importante de cette technique est le temps d'optimisation. Une méthodologie détaillée avec des instructions pour la conception expérimentale et la coloration et la stratégie d'imagerie se trouve ici. mfIHC sera utile pour les laboratoires qui ne disposent pas actuellement d'un système de coloration automatisé optimisé qui souhaite mieux comprendre le contexte spatial des interactions cellule-cellule dans le tissu FFPE intact à l'aide de la technique manuelle.