Визуализация нетронутой микросреды опухоли (TME) имеет важное значение в оценке не только клеточной инфильтрации в твердых злокачественных новообразований, но и клеточных взаимодействий. Мультиплекс флуоресцентной иммуногистохимии (mfIHC) стал эффективным инструментом для мультиантигена фенотипирования клеток в исследовании рака и связанных с ними заболеваний1,2,3,4, 5,6,7. Это, в сочетании с новым программным обеспечением и программами,предназначенными для анализа больших наборов данных, позволяет наблюдать за сложными взаимодействиями между ячейками 1,2,4. Коэффициентом ограничения скорости при получении данных часто является качество окрашенных тканей до анализа.
Предыдущие методы, используемые для фенотипных клеток в TME включают иммуногистохимию (IHC), иммунофлуоресценцию (ИФ) и цитометрию потока, все из которых представляют значительные ограничения. IHC использует формалин фиксированной парафин встроенных (FFPE) ткани разделы, которые депарафинизированы и регидратированных до того, окрашенные чаще всего одно антитела. Использование хрена пероксидазы (HRP) связаны вторичные антитела и химической реакции позволяет визуализации одного антигенного эпитопа8. В то время как IHC является надежным и выполняется на ткани FFPE, с которой легко работать, ограничения видимого спектра света означают, что только один или два маркера могут быть надежными различимыми и колокализации антигенов довольно трудно8. Способ расширить доступные маркеры и, следовательно, антигены, которые могут быть исследованы на одном разделе, чтобы изменить на флуоресценцию, которая позволяет использовать более широкий спектр визуального спектра. Для IF, замороженные или FFPE ткани переносится на слайды и антитела, используемые, которые спрягаются с различными флюорофорами. Хотя это увеличивает количество антигенов, которые могут быть проверены, Есть несколько важных ограничений. Во-первых, потому что каждое антитело обычно имеет только один флюорофор прилагается, яркость часто не достаточно сильны, чтобы преодолеть аутофлуоресценции тканей. Именно по этой причине, большинство IF выполняется на замороженных тканей, которые дорого хранить и трудно работать. Ограниченное количество флуоресцентных меток доступны для использования из-за спектрального перекрытия и перекрестной реактивности видов, особенно при использовании неконъюгированных антител. Поток цитометрии, которая состоит из обработки свежей ткани в одну клетку подвески и маркировки флуоресцентными антителами был золотым стандартом для иммунофенотипирования на протяжении десятилетий9,10. Преимуществоциетрии потока является способность маркировать несколько антител без заботы о поперечной реактивности видов, поскольку большинство из них спряженные. Потому что клетки "визуализированы" машиной, а не человеческие глаза, Есть гораздо больше фторофоров доступны, но это поставляется с затратами. Компенсация должна производиться вручную, что может существенно изменить результаты, приносящие ложноположительные и отрицательные результаты. Наиболее значительным ограничением цитометрии потока является то, что архитектура тканей и впоследствии вся пространственная информация теряется из-за необходимости подвески одиночных клеток.
Мультиплекс флуоресцентной иммуногистохимии (mfIHC) с использованием автоматизированного флуоресцентного микроскопа в сочетании с новым программным обеспечением сочетает в себе преимущества IHC, IF и цитометрии потока, позволяя мульти-антигенной ткани окрашивания с усиливанием сигнала и сохранение пространственных отношений без необходимости компенсации. Ткань FFPE помещается на заряженные слайды, которые после поиска антигена, проходят раунд первичного применения антител к целевому антигену интереса, а затем вторичное антитело с химическим тегом HRP, похожим на IHC. После размещения вторичного антитела, СПЕЦИФИЧЕСКая реакция HRP приводит к флюорофору ковалентно связывая с эпитопом интереса11. После того, как ткань помечена, еще один раунд нагрева слайдов завершается удаление ранее прикладного первичного и вторичного комплекса антител, оставляя только флуоресцентный тег, привязанный к эпитопу ткани11. Это позволяет использовать несколько антител любого вида без опасений за перекрестную реактивность11,12. Чтобы свести к минимуму необходимость ручной компенсации нескольких флуоресцентных красителей, коллекция флюорофоров с небольшим спектральным перекрытием, включая ядерное пятно счетчика используется для завершения mfIHC. Для учета автофлюоресценции, встречающейся с тканью FFPE, программное обеспечение вычитает автофлюоресценцию из конечного изображения, используя изображение с пустого слайда, что возможно из-за силы антигена специфической флуоресценции после флюорофора усиление сигнала. Используя новые программы, предназначенные для больших наборов данных,расположение ячеек можно определить и проанализировать для пространственного контекста 1,2,4. Наиболее значительным ограничением этого метода является время оптимизации. Здесь найдена подробная методология с инструкциями по экспериментальному проектированию и стратегии окрашивания и визуализации. mfIHC будет полезен для лабораторий, которые в настоящее время не имеют оптимизированной автоматизированной системы окрашивания, которая хотела бы лучше понять пространственный контекст взаимодействия между клетками и клетками в нетронутой ткани FFPE с помощью ручной техники.