$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Тираминовая амплификация сигнала (TSA), которая имеет более чем 20-летнюю историю, представляет собой класс методов анализа, в которых используется пероксидаза хрена (HRP) для мечения целевых антигенов in situ высокой плотности и широко применяется в иммуноферментных анализах (ИФА), гибридизации in situ (ISH), иммуногистохимии (IHC) и других методах обнаружения биологических антигенов. существенное повышение чувствительности детектируемого сигнала1. Опаловое полихроматическое окрашивание по технологии TSA было разработано недавно и широко используется в нескольких исследованиях 2,3,4,5. Традиционное иммунофлуоресцентное (ИФ) окрашивание предоставляет исследователям простой инструмент для обнаружения и сравнения распределения белков в клетках и тканях различных модельных организмов. Он основан на связывании антитело/антиген-специфического и включает в себя прямой и косвенный подходы6. Прямое иммуноокрашивание предполагает использование флуорофор-конъюгированного первичного антитела против интересующего антигена, что позволяет проводить прямое флуоресцентное обнаружение с помощью флуоресцентного микроскопа. Подход непрямого иммуноокрашивания заключается в применении флуорофор-конъюгированного вторичного антитела против неконъюгированного первичного антитела 6,7.
Традиционные, однометочные, иммунофлуоресцентные методы окрашивания могут окрашивать только один, два или, в некоторых случаях, три антигена в тканях, что является основным ограничением в извлечении богатой информации, содержащейся в срезах тканей. Интерпретация количественных результатов часто зависит от визуального наблюдения и точной количественной оценки с помощью программного обеспечения для визуализации, такого как ImageJ. Существуют технические ограничения, такие как ограничение видов антител, слабые сигналы флуоресцентных меток и наложение цветов флуоресцентных красителей (табл. 1). Методика Opal multiplex IHC (mIHC) основана на производной TSA, которая позволяет проводить мультиплексное окрашивание и дифференциальное мечение более 7-9 антигенов на одном участке ткани, без ограничения происхождения первичного антитела, но требует высокой специфичности соответствующего антитела к антигену. Процедура окрашивания аналогична обычному иммунофлуоресцентному окрашиванию, за исключением двух отличий: каждый раунд окрашивания включает в себя использование только одного антитела и добавляется этап элюирования антител. Антитела, связанные с антигеном нековалентными связями, могут быть удалены микроволновым элюированием, но флуоресцентный сигнал TSA, связанный с поверхностью антигена ковалентными связями, сохраняется.
Активированные молекулы тирамина (Т), меченные красителем, высоко обогащены антигеном-мишенью, что позволяет эффективно усиливать флуоресцентный сигнал. Это позволяет напрямую маркировать антиген без интерференции антител, а затем многоцветное мечение может быть достигнуто после нескольких циклов окрашивания 8,9,10 (рис. 1). Несмотря на то, что эта технология позволяет получать надежные и точные изображения для изучения заболеваний, создание полезной мультиплексной стратегии флуоресцентного иммуногистохимического окрашивания (mfIHC) может быть трудоемким и точным из-за необходимости обширной оптимизации и проектирования. Таким образом, этот протокол мультиплексной панели был оптимизирован в автоматизированной окрашивателе IHC с более коротким временем окрашивания, чем у ручного протокола. Этот подход может быть непосредственно применен и адаптирован любым исследователем для иммуноонкологических исследований образцов тканей, зафиксированных формалином и залитых парафином (FFPE) тканей человека11. Кроме того, методы подготовки предметных стекол, оптимизации антител и мультиплексного дизайна будут полезны для получения надежных изображений, представляющих точные клеточные взаимодействия in situ, и для сокращения периода оптимизации для ручного анализа12.
mfIHC в основном включает в себя получение изображений и анализ данных. С точки зрения получения изображений, многоцветные меченые сложные образцы должны быть обнаружены с помощью профессионального оборудования спектральной визуализации для идентификации различных смешанных цветовых сигналов и получения изображений с высоким соотношением сигнал/шум без помех от тканевой автофлуоресценции. Современное оборудование для спектральной визуализации в основном включает в себя спектральные конфокальные микроскопы и мультиспектральные системы визуализации тканей. Мультиспектральная система визуализации тканей представляет собой профессиональную систему визуализации, предназначенную для количественного анализа срезов тканей, и ее важнейшей особенностью является получение спектральной информации изображения, которая обеспечивает как морфологическую структуру, так и информацию об оптическом картировании образцов биологических тканей13,14. Любой пиксель в спектральном изображении содержит полную спектральную кривую, и каждый краситель (включая автофлуоресценцию) имеет свой соответствующий характеристический спектр, что позволяет полностью регистрировать и точно идентифицировать смешанные и перекрывающиеся многометочные сигналы.
С точки зрения анализа данных, многоцветные меченые образцы чрезвычайно сложны из-за морфологической структуры и составляющих клеток образцов тканей. Обычное программное обеспечение не может автоматически идентифицировать различные типы тканей. Таким образом, интеллектуальное программное обеспечение для количественного анализа экспрессии антигена в определенных областях 15,16,17,18 используется интеллектуальное программное обеспечение для количественного анализа тканей.
Прежде всего, многометчатое иммунофлуоресцентное окрашивание в сочетании с мультиспектральной визуализацией и технологией количественного анализа патологии обладает такими преимуществами, как большое количество мишеней для обнаружения, эффективное окрашивание и точный анализ, и, следовательно, оно может значительно повысить точность гистоморфологического анализа, выявить пространственные отношения между белками с разрешением на клеточном уровне и помочь извлечь более богатую и надежную информацию из образцов срезов тканей19 (Таблица 1).