Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Immunhistokjemisk farging av B7-H1 (PD-L1) på parafin-embedded lysbilder av bukspyttkjertelen Adenocarcinoma Tissue

Published: January 3, 2013 doi: 10.3791/4059

Summary

B7-H1 (PD-L1) og dens binding til PD-1 gi et stort tumorindusert immunsuppressivt signal i svulsten mikromiljøet. En immunhistokjemisk farging teknikk for å karakterisere uttrykk og lokalisering av B7-H1 i bukspyttkjertelen adenokarsinom er beskrevet her.

Abstract

B7-H1/PD-L1, et medlem av familien av B7 immun-regulerende celle-overflateproteiner, spiller en viktig rolle i den negative regulering av celle-medierte immunresponser gjennom et samspill med sin reseptor, programmert død-1 (PD -1) 1,2. Overuttrykte B7-H1 av tumorceller har blitt bemerket i en rekke humane kreftformer, inkludert melanom, glioblastoma, og karsinomer i lunge, bryst, tykktarm, eggstokk og renale celler, og har vist seg å påvirke anti-tumor-T- celle immunitet 3-8.

Nylig har B7-H1 uttrykk ved bukspyttkjertelen adenokarsinom vev blitt identifisert som en potensiell prognostisk markør 9,10. Tillegg har blokade av B7-H1 i en musemodell av bukspyttkjertelkreft vist seg å produsere en anti-tumorrespons 11. Disse dataene antyder viktigheten av B7-H1 som et potensielt terapeutisk mål. Anti-B7-H1 blokade antistoffer derfor blir testet i kliniske studier for multiple menneskelige solide tumorer inkludert melanom og kreft i lunge, tykktarm, nyrer, mage og bukspyttkjertel 12.

For til slutt kunne identifisere de pasientene som vil dra nytte av B7-H1 målretting terapi, er det avgjørende å undersøke sammenhengen mellom uttrykk og lokalisering av B7-H1 og pasientens respons på behandling med B7-H1 blokade antistoffer. Undersøke uttrykk for B7-H1 i menneskelig bukspyttkjertelen adenokarsinom vev gjennom immunhistokjemi vil gi en bedre forståelse av hvordan dette samarbeidet hemmende signalering molekyl bidrar til undertrykkelse av antitumor immunitet i svulsten mikromiljøet. Den anti-B7-H1 monoklonalt antistoff (klon 5H1) utviklet av Chen og medarbeidere har vist seg å produsere pålitelig flekker resultater i cryosections av flere typer humane neoplastiske vev 4,8, men misfarging på parafin-embedded lysbilder hadde vært en utfordring til nylig 13-18. Vi har devrømte B7-H1 farging protokoll for parafin-embedded lysbilder av bukspyttkjertelen adenokarsinom vev. B7-H1 flekker protokollen beskrevet her produserer konsekvent membran og cytoplasmisk farging av B7-H1 med litt bakgrunn.

Protocol

B7-H1/PD-L1, et medlem av familien av B7 immun-regulerende celle-overflateproteiner, spiller en viktig rolle i den negative regulering av celle-medierte immunresponser gjennom et samspill med sin reseptor, programmert død-1 (PD -1) 1,2. Overuttrykte B7-H1 av tumorceller har blitt bemerket i en rekke humane kreftformer, inkludert melanom, glioblastoma, og karsinomer i lunge, bryst, tykktarm, eggstokk og renale celler, og har vist seg å påvirke anti-tumor-T- celle immunitet 3-8.

Nylig har B7-H1 uttrykk ved bukspyttkjertelen adenokarsinom vev blitt identifisert som en potensiell prognostisk markør 9,10. Tillegg har blokade av B7-H1 i en musemodell av bukspyttkjertelkreft vist seg å produsere en anti-tumorrespons 11. Disse dataene antyder viktigheten av B7-H1 som et potensielt terapeutisk mål. Anti-B7-H1 blokade antistoffer derfor blir testet i kliniske studier for flere menneskersolide tumorer inkludert melanom og kreft i lunge, tykktarm, nyrer, mage og bukspyttkjertel 12.

For til slutt kunne identifisere de pasientene som vil dra nytte av B7-H1 målretting terapi, er det avgjørende å undersøke sammenhengen mellom uttrykk og lokalisering av B7-H1 og pasientens respons på behandling med B7-H1 blokade antistoffer. Undersøke uttrykk for B7-H1 i menneskelig bukspyttkjertelen adenokarsinom vev gjennom immunhistokjemi vil gi en bedre forståelse av hvordan dette samarbeidet hemmende signalering molekyl bidrar til undertrykkelse av antitumor immunitet i svulsten mikromiljøet. Den anti-B7-H1 monoklonalt antistoff (klon 5H1) utviklet av Chen og medarbeidere har vist seg å produsere pålitelig flekker resultater i cryosections av flere typer humane neoplastiske vev 4,8, men misfarging på parafin-embedded lysbilder hadde vært en utfordring til nylig 13-18. Vi har utviklet B7-H1 staining protokoll for parafin-embedded lysbilder av bukspyttkjertelen adenokarsinom vev. B7-H1 flekker protokollen beskrevet her produserer konsekvent membran og cytoplasmisk farging av B7-H1 med litt bakgrunn.

1. De-parafinization

  1. Bake glir ved 55 ° C i 20 min.
  2. I en kjemisk hette, fordype lysbilder i xylen for 10 min.
  3. Fordype lysbilder i frisk xylen i 10 min.
  4. Dypp glir i 100% etanol i 5 min.
  5. Dyppe glir i friske 100% etanol i 5 min.
  6. Dypp glir i 95% etanol i 5 min.
  7. Dypp glir i 80% etanol i 5 min.
  8. Dyppe glir i deionisert vann i 5 min.

2. Antigen Retrieval

  1. Immerse lysbilder i Tris-EDTA-buffer (pH 9,0) og varme i en trykkoker til 125 ° C i 30 sek, og deretter 90 ° C i 10 sek.
  2. La lysbilder kult i 60 min.
  3. Fordype lysbilder i TBST for 5 min; repepå to ganger.

3. Flekker

  1. Tørk av løsninger rundt vevet på lysbildene. Markere en sirkel rundt vevet med en hydrofob penn.
  2. Plasser lysbilder i en fuktighet kammer og unngå tørking av vevet på lysbildet gjennom hele farging prosessen. Plass en dråpe (ca. 200 ul eller mer for å dekke vevsområdet helt) av peroksidase blokk i den hydrofobe sirkelen på lysbildet og inkuber lysbilder i peroksydase blokk for 5 min.
  3. Skyll lysbilder med TBST, deretter i TBST for 5 min.
  4. Sted en dråpe BLOCK ACE blokkerer buffer på hvert lysbilde og inkuber i 15 min.
  5. Skyll lysbilder med TBST, deretter i TBST for 5 min.
  6. Sted en dråpe Avidin løsning på hvert lysbilde og inkuber i 15 min.
  7. Skyll lysbilder med TBST, deretter i TBST for 5 min.
  8. Sted en dråpe Biotin løsning på hvert lysbilde og inkuber i 15 min.
  9. Skyll SLIdes med TBST, deretter i TBST i 5 min.
  10. Inkuber objektglassene med 1:1.000 fortynning av mus-anti-B7-H1 monoklonalt antistoff (klon 5H1) eller mus IgG1 κ isotype kontroll i 200 pl TBST ved 4 ° C over natten for 22 hr + / - 1 time. Den endelige antistoffkonsentrasjon i TBST er 2,57 ug / ml.
  11. Skyll lysbilder med TBST, deretter i TBST for 5 min. Gjenta to ganger.
  12. Inkuber lysbilder med en biotin konjugert rotte anti-mus IgG1 sekundære antistoff ved en 1:500 konsentrasjon (i 200 ul 2% geit serum løsning) i 30 minutter.
  13. Skyll lysbilder med TBST, deretter i TBST for 5 min. Gjenta to ganger.
  14. Sted en dråpe Streptavidin-Biotin Complex (må være forberedt på minst 30 min før bruk) på hvert lysbilde og inkuber i 15 min.
  15. Skyll lysbilder med TBST, deretter i TBST for 5 min. Gjenta to ganger.
  16. Sted en dråpe Amplification Reagent (fortynnet 2:1 med TBST) på hvert lysbilde og inkuber i 4 min.
  17. Skyll lysbilder med TBST, deretter i TBST for 5 min. Gjenta to ganger.
  18. Sted en dråpe Streptavidin-HRP på hvert lysbilde og inkuber i 15 min.
  19. Skyll lysbilder med TBST, deretter i TBST for 5 min. Gjenta to ganger.
  20. Plasser en dråpe 3,3-Diaminobenzidine (DAB) substrat og kromogen på hvert lysbilde og utvikle fargen i 2 min.
  21. Umiddelbart etter fargeutvikling, vask lysbilder med DDH 2 O i 1-2 min.
  22. Inkuber objektglassene med én dråpe hematoxylin i 90 sekunder.
  23. Vask med DDH 2 O i 1-2 min.
  24. Vask med såpe vann i 1-2 min.
  25. Vask med DDH 2 O i 1-2 min.

4. Dehydrering og Montering

  1. Fordyp lysbildene i 80% etanol i 3 min.
  2. Fordyp lysbildene i 95% etanol i 3 min.
  3. Fordyp lysbildene i 100% etanol i 5 min. Gjenta.
  4. Fordype lysbildene i xylen for 5 min. Gjenta.
  5. Tilsett en dråpeCytoseal 60 til lysbildet og plasser dekkglasset.

Tabell 1 viser de reagenser som brukes i de ovenfor beskrevne prosedyrer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

En vellykket immunhistokjemisk farging av B7-H1 vil demonstrere den heterogene uttrykk for B7-H1 (brun signaler DAB fargeutvikling) i bukspyttkjertelen adenocarcinoma. Noen pancreatic adenokarsinom celler har overveiende membranøs uttrykk for B7-H1 (figur 1A), mens andre har enten overveiende cytoplasmisk ekspresjon av B7-H1 eller liten ekspresjon av B7-H1 (Figurene 2 og 3). Normal bukspyttkjertelen duct epitel uttrykker lite B7-H1 (figur 4). Farging med en mus IgG1 κ isotype kontroll antistoff istedenfor anti-B7-H1 antistoff viser liten bakgrunnsfarging (figur 1B).

Figur 1
Figur 1. A. immunhistokjemisk farging med anti-B7-H1, viser klone 5H1 antistoff membranous uttrykk på noen bukspyttkjertelen adenokarsinom celler. B. Immunohistochemical farging med isotype kontrollen IgG1 viser liten DAB fargeutviklingen på samme bukspyttkjertelen adenokarsinom vev.

Figur 2
Figur 2. B7-H1 uttrykk i cytoplasma av bukspyttkjertelen adenokarsinom celler.

Figur 3
Figur 3. Noen bukspyttkjertelen adenokarsinom celler uttrykker lite B7-H1.

Figur 4
Figur 4. B7-H1 uttrykk på normal pankreas duktale epitel.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Immunhistokjemisk farging av B7-H1 på cryosections har blitt rapportert i tidligere studier for en rekke kreftformer 3,4. Men kliniske tumorprøver vanligvis er bare tilgjengelig i form av parafin-embedded blokker. Den 5H1 monoklonalt antistoff har mer nylig blitt brukt til farging av parafin innebygde tumorvev inkludert nyrecellekarsinom, cervical carcinoma, blærekreft og melanom 13-18. B7-H1 flekker på parafin-embedded 9,19 eller kryostaten 20 deler av bukspyttkjertelen adenokarsinom vev med andre monoklonale antistoffer har også blitt rapportert. Her har vi vist vellykket farging av parafin-embedded bukspyttkjertelen adenokarsinom vev med 5H1 monoklonalt antistoff til B7-H1. Ekspresjon av B7-H1 i bukspyttkjertelen adenokarsinom er heterogen, lik som i mange andre typer av malignitet eksempel melanom 4,21. Både membran og cytoplasmisk uttrykk for B7-H1 are observert med adenokarsinom celler (figur 1 og 2). Membranøs uttrykk for B7-H1 er konsistent med den biologiske funksjon. Rollen cytoplasmisk B7-H1 i neoplastiske vev gjenstår å bli utforsket. Normal bukspyttkjertelen duct epithelial eller akinærceller uttrykker ikke B7-H1 (figur 4).

Alle trinnene i denne protokollen skje ved romtemperatur, bortsett fra for inkubering over natten ved 4 ° C. Antigen henting betingelser anvendt i denne B7-H1 farging prosedyre ble ikke rapportert i ovennevnte publikasjoner 9,19. Forsterkning trinnet ble heller ikke ansatt i disse studiene. Vi fant at de kritiske trinn i denne protokollen inkluderer antigen henting, overnatter inkubering med det primære antistoff, forsterkning og DAB fargeutvikling. Fortynning av den primære antistoff må kanskje titreres litt for hver annen pakke 5H1. Amplifikasjon er blitt holdt nøyaktig på 4 min meden utvannet forsterkning reagens. Disse modifikasjonene gir tilstrekkelig forsterkning av positive signaler uten å øke bakgrunn. Utviklingen er typisk 2 minutter, men vi rutinemessig overvåke utviklingen under et mikroskop for å sikre optimal farging med minimal bakgrunn. Med hver runde flekker, inkluderer vi ett lysbilde fra en tidligere batch og ett lysbilde av mandel vev som positive kontroller. Paracortical farging av B7-H1 i tonsil er tidligere beskrevet 4. Hvis bakgrunnen er høy eller hvis det tar mer enn 5 min å utvikle typiske signaler i disse kontroll lysbilder, anbefaler vi at du bytter reagensene for de kritiske trinn og kontroll av alle flekker trinn.

Bruken av denne farging teknikken tillater kvalitativ og semi-kvantitativ analyse av B7-H1 uttrykk og lokalisering på neoplastiske bukspyttkjertelen adenokarsinom celler. Med ombygging av fortynningen av det primære antistoff, lengden og fortynning av amplificatii trinn, og tidspunktet for fargeutvikling, kan denne protokollen brukes til andre typer vev. Vi har endret denne protokollen og brukte den for brystkreft og sarkom vev. Som B7-H1 og dets binding til PD-1 gi et stort tumorindusert immunsuppressivt signal i svulsten mikromiljøet, vil denne farging teknikken forenkle vår forståelse av rollen til svulsten mikromiljøet i tumor initiering, progresjon og anti-tumor immunrespons.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Ingen interessekonflikter erklært.

Acknowledgments

EB, KMB, og HX bidrar like mye. Denne studien ble støttet av NCI SPORE i gastrointestinal kreft P50 CA062924, NIH CA148964 K23, Lustgarten Foundation, Viragh Foundation, ASCO Young Investigator Award, NIH 5T32 CA0090701-28 Opplæring Grant, Sol Goldman Bukspyttkjertelkreft Center, og National Pancreas Foundation.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
CSA System Dako K1500 Includes the following reagents mentioned in the protocol: peroxidase block, streptavidin-biotin complex, amplification reagent, streptavidin-HRP, and DAB substrate and chromogen
Avidin/Biotin Blocking Kit Vector SP-2001
Block ACE Serotec BUF029
Biotin anti-mouse IgG1 BD 553441
Mouse IgG1 K Isotype Control eBioscience 14-4714-85
TBS(Tris-buffered saline), 10X Cellgro 46-012-CM 10xTBS contains 80 g/L NaCl and 24.2 g/L Tirs;
Diluted to 1X with ddH2O for washes;
Tween 20 Sigma-Aldrich P1379 1 ml added to 1 L of 1X TBS to make TBST
Target Retrieval, 20x Celerus Wave 014-3000-000 Diluted to 1x with ddH2O
190 Proof Ethyl Alcohol Pharmco-Aaper 111000190
200 Proof Ethyl Alcohol Pharmo-Aaper 111000200
Xylene VWR 95057-827
Hematoxylin Richard-Allan Scientific 72804
Cytoseal 60 Richard-Allan Scientific 8310-4
Coverslips Corning 2940-245
Humidity chamber Sigma H6644
Table 1. Reagents and equipment.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Flies, D. B., Chen, L. The new B7s: playing a pivotal role in tumor immunity. J. Immunother. 30, 251-260 (2007).
  2. Dong, H., Zhu, G., Tamada, K., Chen, L. B7-H1, a third member of the B7 family, co-stimulates T-cell proliferation and interleukin-10 secretion. Nat. Med. 5, 1365-1369 (1999).
  3. Curiel, T. J., Wei, S., Dong, H., Alvarez, X., Cheng, P., Mottram, P., Krzysiek, R., Knutson, K. L., et al. Blockade of B7-H1 improves myeloid dendritic cell-mediated antitumor immunity. Nat. Med. 9, 562-567 (2003).
  4. Dong, H., Strome, S. E., Salomao, D. R., Tamura, H., Hirano, F., Flies, D. B., Roche, P. C., Lu, J., Zhu, G. Tumor-associated B7-H1 promotes T-cell apoptosis: a potential mechanism of immune evasion. Nat. Med. 8, 793-800 (2002).
  5. Dong, H., Chen, L. B7-H1 pathway and its role in the evasion of tumor immunity. J. Mol. Med. (Berl). 81, 281-287 (2003).
  6. Strome, S. E., Dong, H., Tamura, H., Voss, S. G., Flies, D. B., Tamada, K., Salomao, D., Cheville, J., Hirano, F., Lin, W., Kasperbauer, J. L., Ballman, K. V., Chen, L. B7-H1 blockade augments adoptive T-cell immunotherapy for squamous cell carcinoma. Cancer Res. 63, 6501-6505 (2003).
  7. Hirano, F., Kaneko, K., Tamura, H., Dong, H., Wang, S., Ichikawa, M., Rietz, C., Flies, D. B., Lau, J. S., Zhu, G., Tamada, K., Chen, L. Blockade of B7-H1 and PD-1 by monoclonal antibodies potentiates cancer therapeutic immunity. Cancer Res. 65, 1089-1096 (2005).
  8. Thompson, R. H., Gillett, M. D., Cheville, J. C., Lohse, C. M., Dong, H., Webster, W. S., Krejci, K. G., Lobo, J. R., Sengupta, S., Chen, L., Zincke, H., Blute, M. L., Strome, S. E., Leibovich, B. C., Kwon, E. D. Costimulatory B7-H1 in renal cell carcinoma patients: Indicator of tumor aggressiveness and potential therapeutic target. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 101, 17174-17179 (2004).
  9. Geng, L., Huang, D., Liu, J., Qian, Y., Deng, J., Li, D., Hu, Z., Zhang, J., Jiang, G., Zheng, S. B7-H1 up-regulated expression in human pancreatic carcinoma tissue associates with tumor progression. J. Cancer Res. Clin. Oncol. 134, 1021-1027 (2008).
  10. Loos, M., Giese, N. A., Kleeff, J., Giese, T., Gaida, M. M., Bergmann, F., Laschinger, M., WB, M., Friess, H. Clinical significance and regulation of the costimulatory molecule B7-H1 in pancreatic cancer. Cancer Lett. 268, 98-109 (2008).
  11. Okudaira, K., Hokari, R., Tsuzuki, Y., Okada, Y., Komoto, S., Watanabe, C., Kurihara, C., Kawaguchi, A., Nagao, S., Azuma, M., Yagita, H., Miura, S. Blockade of B7-H1 or B7-DC induces an anti-tumor effect in a mouse pancreatic cancer model. Int. J. Oncol. 35, 741-749 (2009).
  12. Wang, S., Chen, L. Immunobiology of cancer therapies targeting CD137 and B7-H1/PD-1 cosignal pathways. Curr. Top Microbiol. Immunol. 344, 245-267 (2011).
  13. Thompson, R. H., Webster, W. S., Cheville, J. C., Lohse, C. M., Dong, H., Leibovich, B. C., Kuntz, S. M., Sengupta, S., Kwon, E. D., Blute, M. L. B7-H1 glycoprotein blockade: a novel strategy to enhance immunotherapy in patients with renal cell carcinoma. Urology. 66, 10-14 (2005).
  14. Thompson, R. H., Kuntz, S. M., Leibovich, B. C., Dong, H., Lohse, C. M., Webster, W. S., Sengupta, S., Frank, I., Parker, A. S., Zincke, H., Blute, M. L., Sebo, T. J., Cheville, J. C., Kwon, E. D. Tumor B7-H1 is associated with poor prognosis in renal cell carcinoma patients with long-term follow-up. Cancer Res. 66, 3381-3385 (2006).
  15. Thompson, R. H., Dong, H., Kwon, E. D. Implications of B7-H1 expression in clear cell carcinoma of the kidney for prognostication and therapy. Clin. Cancer Res. 13, 709s-715s (2007).
  16. Karim, R., Jordanova, E. S., Piersma, S. J., Kenter, G. G., Chen, L., Boer, J. M., Melief, C. J., vander Burg, S. H. Tumor-expressed B7-H1 and B7-DC in relation to PD-1+ T-cell infiltration and survival of patients with cervical carcinoma. Clin. Cancer Res. 15, 6341-6347 (2009).
  17. Inman, B. A., Sebo, T. J., Frigola, X., Dong, H., Bergstralh, E. J., Frank, I., Fradet, Y., Lacombe, L., Kwon, E. D. PD-L1 (B7-H1) expression by urothelial carcinoma of the bladder and BCG-induced granulomata: associations with localized stage progression. Cancer. 109, 1499-1505 (2007).
  18. Brahmer, J. R., Drake, C. G., Wollner, I., Powderly, J. D., Picus, J., Sharfman, W. H., Stankevich, E., Pons, A., Salay, T. M., McMiller, T. L., Gilson, M. M., Wang, C., Selby, M., Taube, J. M., Anders, R., Chen, L., Korman, A. J., Pardoll, D. M., Lowy, I., Topalian, S. L. Phase I study of single-agent anti-programmed death-1 (MDX-1106) in refractory solid tumors: safety, clinical activity, pharmacodynamics, and immunologic correlates. J. Clin. Oncol. 28, 3167-3175 (2010).
  19. Wang, L., Ma, Q., Chen, X., Guo, K., Li, J., Zhang, M. Clinical significance of B7-H1 and B7-1 expressions in pancreatic carcinoma. World J. Surg. 34, 1059-1065 (2010).
  20. Nomi, T., Sho, M., Akahori, T., Hamada, K., Kubo, A., Kanehiro, H., Nakamura, S., Enomoto, K., Yagita, H., Azuma, M., Nakajima, Y. Clinical significance and therapeutic potential of the programmed death-1 ligand/programmed death-1 pathway in human pancreatic cancer. Clin. Cancer Res. 13, 2151-2157 (2007).
  21. Taube, J. M., Anders, R. A., Young, G. D., Xu, H., Sharma, R., McMiller, T. L., Chen, S., Klein, A. P., Pardoll, D. M., Topalian, S. L., Chen, L. Colocalization of inflammatory response with B7-h1 expression in human melanocytic lesions supports an adaptive resistance mechanism of immune escape. Sci. Transl. Med. 4, 127ra37 (2012).

Tags

Kreft biologi medisin immunologi biokjemi molekylærbiologi cellebiologi kjemi Oncology immunhistokjemi B7-H1 (PD-L1) bukspyttkjertel adenokarsinom kreft i bukspyttkjertelen bukspyttkjertel tumor T-celle immunitet kreft
Immunhistokjemisk farging av B7-H1 (PD-L1) på parafin-embedded lysbilder av bukspyttkjertelen Adenocarcinoma Tissue
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Bigelow, E., Bever, K. M., Xu, H.,More

Bigelow, E., Bever, K. M., Xu, H., Yager, A., Wu, A., Taube, J., Chen, L., Jaffee, E. M., Anders, R. A., Zheng, L. Immunohistochemical Staining of B7-H1 (PD-L1) on Paraffin-embedded Slides of Pancreatic Adenocarcinoma Tissue. J. Vis. Exp. (71), e4059, doi:10.3791/4059 (2013).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter