$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Immunohistochemie (IHC) maakt de gevoelige en specifieke, ruimtelijk nauwkeurige detectie van doelantigenen in formaline-vaste, paraffine-ingebedde (FFPE) weefselsecties mogelijk. IHC-kleuringsresultaten kunnen echter worden beïnvloed door meerdere variabelen, waaronder warme en koude ischemietijd, weefselfixatie, weefselvoorbehandeling, antilichaamreactiviteit en -concentratie, testdetectiechemie en reactietijden1. Dienovereenkomstig vereisen reproduceerbare prestaties en interpretatie van IHC-reacties een rigoureuze controle van deze variabelen en het gebruik van goed gekarakteriseerde positieve en negatieve controlemonsters. Vaak gebruikte controles omvatten paraffine-ingebedde weefsels of gekweekte cellijnen die bekend zijn van onafhankelijke analyses om het antigeen van belang uit te drukken, maar dergelijke monsters zijn niet altijd beschikbaar1. Bovendien worden de expressieniveaus van de doelantigenen in weefsels en cellijncontroles over het algemeen alleen kwalitatief begrepen en kunnen ze variabel zijn. Controles die reproduceerbare, nauwkeurig bekende concentraties van doelantigeen bevatten, kunnen helpen bij de optimalisatie van IHC-reactieomstandigheden. Een algemene methode, aanpasbaar aan een verscheidenheid aan antigeentypen in een fysiologisch relevant bereik van concentraties om synthetische IHC-controlemonsters te creëren, is beschreven door de auteurs2. Hier wordt een gedetailleerd protocol gegeven voor het maken en gebruiken van dit type standaard.
Passende controles zijn essentieel voor de geldige interpretatie van IHC-assays 1,3,4. Weefsels, gekweekte cellen en peptide-gecoate substraten zijn gebruikt als IHC-controles volgens de specifieke behoeften van de onderzoekers. De voordelen en beperkingen die inherent zijn aan het gebruik van weefsels als IHC-controles zijn uitgebreid besproken 1,4. Voor veel antilichamen kunnen geschikte controles worden gekozen uit geselecteerde normale weefsels die celpopulaties bevatten die het doelantigeen over een breed dynamisch bereik tot expressie brengen. Weefselcontroles zijn minder geschikt wanneer het doelantigeen niet goed wordt gekarakteriseerd met betrekking tot expressieplaats of abundantie, of wanneer potentieel kruisreagerende antigenen co-expressie zijn in dezelfde cellen of weefselplaatsen. In deze contexten kunnen blokken gekweekte cellijnen die het antigeen van belang uitdrukken nuttig zijn. Om verder bewijs van doelspecificiteit te leveren, kunnen cellijnen worden ontworpen om doelantigenen te over- of onderexpressie te geven. Een dergelijke benadering werd bijvoorbeeld onlangs gebruikt om een verscheidenheid aan anti-PD-L1-testen te evalueren met behulp van een weefselmicroarray van isogene cellijnen die een bereik van PD-L1-antigeen5 tot expressie brengen. Praktische beperkingen aan het routinematige gebruik van cellijnblokken zijn onder meer de kosten en tijd die nodig zijn om voldoende celaantallen te produceren en het feit dat de expressie van sommige antigenen mogelijk niet betrouwbaar consistent is, zelfs niet binnen klonale cellijnen6. Synthetische peptiden zijn een derde optie voor IHC-controles voor antilichamen die korte lineaire epitopen herkennen. Steven Bogen en collega's hebben uitgebreid gepubliceerd over het gebruik van peptiden gekoppeld aan het oppervlak van glazen dia's 7,8 en glaskralen9. Een studie door deze groep toonde aan dat kwantitatieve analyse van op peptiden gebaseerde IHC-controles kleuringsprocesvariatie kon detecteren die werd gemist door kwalitatieve evaluatie van weefselcontroles die parallel10 werden geanalyseerd. Hoewel normen met behulp van op kralen gebaseerde antigenen op grote schaal toepasbaar kunnen zijn, zijn veel details eigendom van de auteurs, waardoor wijdverspreide acceptatie wordt beperkt.
Een andere benadering van IHC-normen omvat doelantigenen in kunstmatig gemaakte eiwitgels. Dit concept werd voor het eerst gedemonstreerd door Per Brandtzaeg in 1972 in een studie waarin normaal konijnenserum werd gepolymeriseerd met behulp van glutaaraldehyde11. Kleine blokken van de resulterende gel werden vervolgens gedurende 1-4 weken gedrenkt in oplossingen die de immunoglobuline-antigenen van belang in verschillende concentraties bevatten. Na alcoholfixatie en inbedding van paraffine bleken delen van de resulterende controles te vlekken met intensiteiten die overeenkomen met de logaritme van de antigeenoplossingen waarin ze waren gedrenkt. Later bereidden onderzoekers glutaaraldehydeconjugaten van specifieke aminozuren in verdunde BSA- of hersenhomogenaatoplossingen als positieve controles in immuun-elektronenmicroscopiestudies 12,13. Meer recent werk onderzocht het gebruik van gels gemaakt van formaldehyde-vaste eiwitoplossingen als surrogaten voor FFPE-weefsel in massaspectrometrie-analyse14. Een ander recent werk onderzocht de structuur en eigenschappen van gels gevormd door het verwarmen van menselijke of runderserumalbumine-oplossingen in verschillende concentraties en pH15. Deze auteurs ontdekten dat serumalbumine drie soorten gels vormt die verschillen in mechanische elasticiteit, behoud van secundaire structuren en vetzuurbindend vermogen, afhankelijk van de experimentele omstandigheden. Samen tonen deze papers de algemene haalbaarheid aan van de hier gehanteerde aanpak. Eiwitoplossingen met een gedefinieerde samenstelling creëren weefselachtige gels die verder kunnen worden verwerkt, gesneden en gekleurd met behulp van routinematige histologische methoden.
Dit protocol beschrijft de vorming van een synthetische IHC-controle gemaakt van runderserumalbumine (BSA) gepolymeriseerd met warmte en formaldehyde. De gels kunnen een breed scala aan antigenen bevatten, waaronder eiwitten over de volledige lengte, eiwitdomeinen en lineaire peptiden, evenals niet-eiwitantigenen, waaronder oligonucleotiden2. Deze demonstratie gebruikt een voorbeeld van antigeen een lineair peptide dat codeert voor de C-terminale 16 aminozuren van het menselijke ERBB2 (HER2/neu) eiwit TPTAENPEYLGLDVPV-COOH (zie Materiaaltabel). Deze sequentie omvat de epitopen die worden herkend door drie in de handel verkrijgbare, diagnostisch relevante antilichamen, waaronder het Herceptest polyklonale reagens (ENPEYLGLDVP) en de monoklonale antilichamen CB11 (AENPEYL) en 4B5 (TAENPEYLGL) (zie Materiaaltabel)16.
De hier gedemonstreerde methode maakt gebruik van direct beschikbare reagentia met behulp van processen en technieken die bekend zijn bij elk praktiserend histologisch laboratorium. De belangrijkste beperking is de noodzaak om de doelantigenen te identificeren en te kopen, wat in veel gevallen tegen relatief bescheiden kosten kan worden bereikt. Omdat deze synthetische regelaars van volledig gedefinieerde samenstelling zijn en met eenvoudige methoden zijn gemaakt, kunnen ze in veel laboratoria worden geïmplementeerd met reproduceerbare resultaten. Het gebruik ervan kan de objectieve, kwantificeerbare evaluatie van IHC-kleuringsresultaten vergemakkelijken en een grotere intra- en interlaboratoriumreproduceerbaarheid mogelijk maken.