Il glioblastoma (GBM) è un tumore cerebrale primario maligno aggressivo, altamente invasivo e eterogeneo, associato a una scarsa sopravvivenza del paziente nonostante le terapie standard attuali1. Una caratteristica distintiva del GBM è il suo microambiente tumorale (TME) profondamente immunosoppressivo, che contribuisce alla resistenza alle strategie immunoterapiche2,3. Diversi meccanismi determinano l'immunosoppressione nel GBM, tra cui la ridotta infiltrazione di linfociti T effetori e l'induzione di disfunzione ed esaurimento dei linfociti T4. Inoltre, le cellule staminali simili a cellule staminali del glioblastoma (GSC), una sottopopolazione di cellule del GBM, promuovono ulteriormente l'evasione immunitaria mantenendo un TME immunologicamente “freddo”, caratterizzato da una limitata attività immunitaria citotossica5. Queste caratteristiche evidenziano l'importanza di caratterizzare con precisione le popolazioni di cellule immunitarie infiltranti il tumore e i loro stati funzionali nel TME del GBM.
L'immunohistochemia (IHC) rimane uno dei metodi più ampiamente utilizzati per valutare l'infiltrazione delle cellule immunitarie nei tessuti tumorali, poiché preserva l'architettura tissutale consentendo al contempo la visualizzazione, localizzazione e una valutazione semiquantitativa dei marcatori cellulari in situ6,7,8,9,10,11,12. Studi precedenti di immunohistochemia e immunoprofilatura hanno notevolmente approfondito la nostra comprensione del panorama immunitario del GBM e identificato popolazioni di cellule immunitarie associate alla progressione tumorale e alla risposta terapeutica12,13,14,15,16. L'IHC cromogenica a singolo colore è particolarmente utile per rilevare singoli marcatori immunitari in sezioni di tessuto fissato in formalina e inclusi in paraffina (FFPE)12,13,15,17,18,19,20. Al contrario, l'IHC cromogenica a doppio colore consente la visualizzazione simultanea di due marcatori nella stessa sezione tissutale, facilitando la valutazione del fenotipo cellulare, della proliferazione o dello stato di attivazione12,19,21.
Nonostante questi progressi, i protocolli IHC cromogenici basati su substrati pratici e standardizzati applicabili ai modelli di GBM derivati da GSC immunocompetenti rimangono limitati. Inoltre, l'IHC cromogenica è più complessa nel GBM rispetto a molti altri tumori solidi a causa dell'infiltrazione immunitaria scarsa ed eterogenea, dell'elevata eterogeneità intratumorale e dell'ambiente microscopico tumorale (TME) fortemente immunosoppressivo e complesso, che complicano la corretta visualizzazione e interpretazione di più popolazioni cellulari all'interno della stessa sezione tissutale2,3,4. L'IHC cromogenica doppia presenta ulteriori sfide tecniche, in particolare quando entrambi gli anticorpi primari sono prodotti nella stessa specie ospite, richiedendo un'attenta ottimizzazione della compatibilità degli anticorpi, una strategia di colorazione sequenziale per la rilevazione simultanea di due antigeni nella stessa sezione tissutale e la selezione di un substrato cromogenico che garantisca una chiara discriminazione dei marcatori mediante microscopia ottica.
In questo studio, descriviamo protocolli riproducibili di immunohistochimica (IHC) su base cromogenica, con rilevamento monocromatico e bicromatico, che consentono con successo la rilevazione di antigeni di superficie e intracellulari associati alle cellule immunitarie infiltranti il tumore in un modello ortotopico immunocompetente di GBM derivato da 005 GSC22,23,24. Questi protocolli IHC cromogenici basati su substrato possono essere adattati anche ad altri modelli tumorali preclinici e potenzialmente a campioni tumorali umani in FFPE. I tessuti cerebrali di topo prelevati sono stati fissati in formalina neutra tamponata al 10% per tutta la notte (circa 12 h) prima della comune lavorazione del tessuto e inclusione in paraffina, come descritto in precedenza19. I blocchi FFPE sono stati tagliati (spessore di 5 µm19) su vetrini portaoggetti microscopici con carica positiva e conservati a temperatura ambiente fino all'uso. L’IHC monocromatica utilizza un sistema di rilevamento cromogenico basato sulla perossidasi di ravanello (HRP) con il 3,3′-diaminobenzidina (DAB) come substrato per generare un segnale marrone, visibile mediante microscopia ottica. Questo flusso di lavoro è adatto alla rilevazione sia di antigeni associati alla membrana che di antigeni intracellulari in sezioni di tessuto FFPE.
L'IHC a doppio colore consente la rilevazione simultanea di due antigeni all'interno della stessa sezione di tessuto, ma richiede un'ottimizzazione aggiuntiva per garantire la compatibilità degli anticorpi e una chiara separazione dei segnali cromogenici. La colorazione IHC a doppio colore è relativamente semplice quando gli anticorpi primari sono stati prodotti in specie ospiti diverse, permettendo l'uso di anticorpi secondari specifici per specie. Tuttavia, la rilevazione simultanea diventa più complessa dal punto di vista tecnico quando entrambi gli anticorpi primari provengono dalla stessa specie ospite. Per affrontare questa difficoltà, il protocollo IHC a doppio colore descritto in questo lavoro impiega una strategia sequenziale di colorazione cromogenica basata sull'alkaline fosfatasi (AP) che utilizza substrati distinti, consentendo una chiara discriminazione visiva tra i segnali di due antigeni mediante microscopia ottica.
Entrambi i flussi di lavoro includono deparaffinizzazione del tessuto, riidratazione, recupero dell'antigene, bloccaggio, colorazione, disidratazione, chiarificazione e montaggio. La preparazione dei reagenti è fondamentale per la qualità e la riproducibilità della colorazione (vedere File Supplementare 1). Analogamente, anche le diluizioni appropriate degli anticorpi primari sono essenziali per un protocollo di colorazione di successo, e vanno effettuate immediatamente prima dell'uso in siero equino o caprino normale al 2,5%, a seconda della specie ospite del corrispondente anticorpo secondario (vedere Tabella 1). Nella Tabella 2 è riportato un elenco di anticorpi secondari specifici per specie utilizzati per la colorazione monocromatica e bicolore. L'IHC monocromatica utilizza reagenti di chiarificazione e montaggio a base di xilolo, mentre l'IHC bicolore richiede alternative prive di xilolo (ad esempio, Histo-Clear), poiché il substrato è parzialmente solubile in xilolo (vedere l'elenco dei substrati nella Tabella 3).