Waiting
Login processing...

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

Cancer Research

Immunohistochemia di fluorescenza a quattro colori delle sottopopolazioni delle cellule T in campioni di carcinoma a cellule squamose orofaringe umane incorporate in paraffina

Published: July 29, 2017 doi: 10.3791/55589

Summary

L'immunohistochemistry di fluorescenza multiparametrica può essere utilizzato per valutare il numero, la distribuzione relativa e la localizzazione delle popolazioni di cellule immunitarie nel microambiente del tumore. Questo manoscritto descrive l'uso di questa tecnica per analizzare le sottopopolazioni delle cellule T nel cancro orofaringeo.

Abstract

La tecnica di immunoistochimica a fluorescenza a quattro colori (IHC) è un metodo per quantificare le popolazioni di cellule interessate tenendo conto della loro distribuzione relativa e della loro localizzazione nel tessuto. Questa tecnica è stata ampiamente applicata allo studio dell'infiltrazione immunitaria in vari tipi di tumore. Il microambiente tumorale è infiltrato da cellule immunitarie che sono attratte dal sito tumorale. Diverse popolazioni di cellule immunitarie sono state trovate a svolgere diversi ruoli nel microambiente tumorale e avere un impatto diverso sull'esito della malattia. Questo manoscritto descrive come esempio l'uso di fluorescenza multiparametrica IHC sul carcinoma a cellule squamose orofaringe (OPSCC). Questa tecnica può essere estesa ad altri campioni di tessuto e tipi di cellule di interesse. Nello studio presentato, abbiamo analizzato il compartimento intraepiteliale e stromale di una grande coorte OPSCC (n = 162). Ci siamo concentrati sui linfociti T totali (CD3 + ), regolazione immunosoppressivaLe cellule T ory (Tregs, cioè FoxP3 + ) e le cellule T helper 17 (Th17) ( cioè, IL-17 + CD3 + ) usando un contatore nucleare per distinguere l'epitelio tumorale dal stroma. Un elevato numero di cellule T è risultato correlato con una sopravvivenza migliorata senza malattia in pazienti con un numero minore di cellule intratumorali IL-17 + non-T. Ciò suggerisce che le cellule non-T di IL-17 + possono essere correlate con una scarsa risposta immunitaria in OPSCC, che è d'accordo con la correlazione descritta tra IL-17 e una scarsa sopravvivenza nei pazienti affetti da tumore. Attualmente, sono state sviluppate nuove tecniche di fluorescenza IHC con parametri multiparametrici utilizzando fino a 7 fluorochromi diversi e consentiranno la caratterizzazione più precisa e la localizzazione delle cellule immunitarie nel microambiente del tumore.

Introduction

I carcinomi a cellule squamose orofaringe (OPSCC) sono un gruppo eterogeneo di tumori delle cellule squamose originari dell'orofaringe. I fattori di rischio per OPSCC includono l'infezione del papillomavirus umano (HPV) e l'uso di alcool e tabacco 1 , 2 . Il ruolo della risposta immunitaria e come usarlo in un ambiente clinico sta cominciando ad essere esplorato. Il microambiente del tumore è infiltrato da cellule immunitarie che sono attratte dal cancro. Sebbene un citotossico frequenza delle cellule T CD8 + alto è stata correlata con un miglioramento della sopravvivenza in pazienti OPSCC 3, il ruolo degli altri sottoinsiemi T-cellulari, comprese le cellule Tregs e Th17, è ancora chiaro 4. Mentre le cellule Th1 e Th17 sono supposte per aiutare nella risposta immunitaria targeting cellule tumorali, Tregs sono ben noti per le loro capacità di sopprimere l'attività di altre cellule T 5 . Tuttavia, la presenza di TRegs è stato trovato correlato con entrambe le reazioni favorevoli e sfavorevoli nei diversi tipi di tumore 6 . Poiché non tutte le cellule immunitarie presenti nel sangue infiltrano il tumore nella stessa misura, studiare il microambiente tumorale locale fornisce la misura più affidabile della risposta immunitaria diretta contro il tumore. Lo scopo di questo studio è quello di determinare la correlazione tra i numeri e le tipologie di cellule immunitarie e il risultato clinico. Abbiamo utilizzato l'imaging IHC a fluorescenza a quattro colori per analizzare il numero e la localizzazione di diverse sottopopolazioni delle cellule T nell'uomo OPSCC.

Ci siamo concentrati sui linfociti totali T (CD3 + ), sulle cellule Th17 e sugli immunosoppressivi FoxP3 + Tregs, il cui percorso di differenziazione è strettamente correlato alle cellule Th17. Le cellule Th17 sono caratterizzate dalla combinazione di CD3 e IL-17. La citochina IL-17 può essere prodotta anche da cellule non-T 7 . Abbiamo determinato la distribuzione dell'in-epitCellule T elicoide e stromali, Tregs, Th17 e IL-17 + cellule non T in una grande serie di casi OPSCC e analizzavano le correlazioni con la sopravvivenza del paziente. La fluorescenza multicolore IHC è stata usata per identificare l'espressione di CD3, Foxp3 e IL-17 in combinazione con un contatore di DAPI. Questo test ha consentito l'identificazione facile e chiara di entrambe le cellule tumorali (utilizzando la colorazione nucleare DAPI) e delle infiltrazioni delle cellule T (utilizzando una combinazione di marcatori differenti). Dopo la preparazione del campione e la colorazione, sono stati utilizzati un microscopio fluorescente e un software di imaging per separare i diversi colori fluorescenti utilizzati e per determinare il numero e il tipo di cellule presenti sia nell'epitelio tumorale che nello stroma associato al tumore.

Un test alternativo per quantificare e fenotipizzare le popolazioni di cellule immunitarie è l'analisi della citometria di flusso, o la citometria per il tempo di volo (CyTOF), dei tumori o dei campioni periferici ( cioè il sangue o le ascite). Utilizzando questoTecnica, tutte le informazioni relative alla localizzazione e alla relativa distribuzione dei diversi tipi di cellule vengono persi. L'utilizzo e l'analisi dei campioni periferici non fornisce anche informazioni sulle cellule in grado di infiltrarsi nel microambiente tumorale. Le analisi di cellule immunitarie di sangue e ascite sono state dimostrate per non riflettere il fenotipo e la frequenza di infiltrazione delle cellule immunitarie del tessuto tumorale 8 , 9 .

Un'altra alternativa è l'uso di microscopia a campo luminoso. Un vantaggio di questa tecnica sulla formazione di immagini a fluorescenza è l'assenza di autofluorescenza dei tessuti. Anche se alcuni campioni contengono più autofluorescenza, in particolare gli eritrociti, ma anche altri tipi di cellule, inclusi i granulociti neutrofili, queste aree possono essere facilmente rimosse nell'analisi di quasi tutti i campioni. L'immunofluorescenza offre il vantaggio di analizzare marcatori multipli in un campione utilizzando un pannello di fluorescenza mirataNt lunghezze d'onda. Questo è attualmente impossibile nella stessa misura per la microscopia a campo luminoso a causa della mancanza di un numero sufficiente di etichette e di isotipi anticorpali commercialmente disponibili per un determinato antigene.

La tecnica IHC a fluorescenza multicolore descritta qui è stata utilizzata in diversi tipi di cancro e combinazioni anticorpali per studiare diverse popolazioni di cellule immunitarie, così come molecole espresse dalle cellule tumorali, quali antigeni di leucociti umani (HLA) e PD-L1 10 , 11 , 12 . Il protocollo è stato stabilito e convalidato utilizzando molti diversi tipi di campioni e anticorpi.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

I campioni dei pazienti sono stati trattati secondo le linee guida mediche del medico descritte nel Codice di condotta per un corretto uso secondario del tessuto umano della Federazione olandese delle società scientifiche biomediche (www.federa.org).

1. Preparare le diapositive

  1. Ottenere materiale tissutale resecato (qualsiasi tipo di tessuto) da un reparto patologico dopo aver ottenuto il permesso del comitato etico medico di utilizzare materiale rescritto.
    NOTA: Per l'esperimento attuale, i campioni tumorali di pretrattamento sono stati ottenuti da tumori primari orofaringeo diagnosticati nel Leiden University Medical Centre di Leiden, Paesi Bassi tra il 1970 e il 2011, selezionati come descritto precedentemente (n = 162) 13 . La dimensione del tessuto è stata limitata solo dall'esigenza di una quantità sufficiente di tessuti tumorali per ottenere in modo affidabile 4 immagini microscopiche all'interno del tumore.
  2. Fissare il tessuto in formalina tamponata al 4% per un minimo di 12 h. Dehidrate il tessuto in agSerie di etanolo. Lavare in xilene e inserirlo in cera di paraffina utilizzando un processore di tessuto automatizzato.
  3. Tagliare sezioni 4 μm di tessuto rigonfiato a base di formalina, paraffina (FFPE) su vetrini in vetro utilizzando un microtomo. Posizionare il blocco di tessuto nel supporto del tessuto microtelefono utilizzando procedure standard.
    1. Tagliare i nastri di tessuto e posarli sulla superficie di un bagno d'acqua contenente acqua deionizzata a 45 ºC. Utilizzare uno scivolo adatto per la colorazione immunohistochemical per pescare una sezione posizionando il vetrino nell'acqua direttamente sotto la sezione. Spostare con cautela la slitta ad angolo, prendendo la sezione fuori dall'acqua e attaccandola sullo scivolo.
  4. Lasciare asciugare le diapositive durante la notte a 37 ° C.
  5. Deparaffinare le diapositive FFPE immersandole completamente in xilene al 100% fresco, tre volte per 5 minuti ciascuno. Ridaldare le diapositive immersandole due volte in etanolo fresco al 100%, etanolo al 70% ed etanolo al 50% per 5 minuti ciascuno.

2. Eseguire il recupero di antigen

  1. Lavare le diapositive in acqua deionizzata per 5 min.
  2. Preriscaldare il tampone Tris-etilendiamintetraoacetico (EDTA) (10 mM Tris più 1 mM EDTA, pH 9,0) a temperatura di ebollizione usando un forno a microonde. Eseguire il recupero dell'antigene sommersando le diapositive nel tampone EDTA preriscaldato e mantenendo il tampone a questa temperatura per 10 minuti nel forno a microonde.
    NOTA: è possibile utilizzare qualsiasi forno a microonde con una potenza di 900 W.
  3. Lasciare raffreddare le diapositive nel buffer per 2 ore.

3. Scivolare i tessuti del tessuto

  1. Lavare le vetrate due volte con soluzione salina fosfatizzata (PBS) per 5 minuti ciascuno.
  2. Disegnare un cerchio intorno al tessuto con una penna idrofoba per impedire che gli anticorpi diluiti sfilano la diapositiva. Lavare ancora una volta con PBS; Questo è facoltativo.
  3. Incubare il tessuto con anticorpi primari (anti-CD3 1:50, anti-FoxP3 1: 200 e anti-IL-17 1:50) diluiti in 1% in peso di siero bovino aLbumina (BSA) in PBS a temperatura ambiente durante la notte.
    NOTA: Il volume per diapositiva dipende dalla dimensione del tessuto, ma è tipicamente 50 - 150 μL. Sostituire gli anticorpi primari con gli anticorpi della stessa classe isotipo con una specifica ignota per i vetrini di controllo negativo alla stessa diluizione degli anticorpi CD3, CD8 e FoxP3 (ad esempio, anticorpi anti-isotipo coniglio Ig, IgG1 anticorpi anti-isotipo e capra Anticorpo anti-isotipo IgG).
  4. Lavare le diapositive tre volte con PBS per 5 minuti ciascuna.
  5. Incubare il tessuto con una combinazione di anticorpi secondari etichettati a fluorescenza che si rivolgono alle specie e / o agli isotipi primari ( cioè 1: 200 IgA Alexa 488 anti-capra, anti-coniglio IgG A546 e anti-mouse A647) 1% di BSA in PBS a temperatura ambiente per 1 h.
    NOTA: Il volume per diapositiva dipende dalla dimensione del tessuto, ma è tipicamente 50 - 150 μL.
    1. DopoAggiungendo l'anticorpo secondario, mantenendo le diapositive protette dalla luce il più possibile immagazzinandole in una scatola scura o avvolgendo la scatola in fogli di alluminio.

4. Scivolare i supporti del tessuto di montaggio e di conteggio

  1. Lavare le diapositive tre volte in PBS per 5 minuti ciascuna.
  2. Montare le diapositive utilizzando un supporto di montaggio antifumo acquoso contenente un contatore nucleare ( es. DAPI). Analizzare le diapositive utilizzando un microscopio fluorescente non appena possibile (entro due settimane). Conservare le diapositive al buio a 4 ° C fino all'analisi.

5. Analizzare le vetrate macchiate del tessuto

  1. Ottieni quattro immagini di ciascuna diapositiva usando un microscopio a fluorescenza dotato di un obiettivo 20-25x. Prendere le immagini in località casuali per tutta la zona tumorale totale inclusa nella diapositiva per catturare una frazione rappresentativa del tumore.
    NOTA: È necessario utilizzare un ingrandimento standard di 250X. Qualsiasi fluorescente oPuò essere utilizzato il microscopio di scansione laser a condizione che disponga dei filtri e dei laser necessari per visualizzare i fluorochromi utilizzati.
    1. Per la visualizzazione di Alexa 488, utilizzare un massimo di eccitazione di 490 e un'emissione massima di 525; Per la visualizzazione di Alexa 546, utilizzare un massimo di eccitazione di 556 e un'emissione massima di 573; Per la visualizzazione di Alexa 647, utilizzare un massimo di eccitazione di 650 e una massima emissione di 665; E per la visualizzazione di DAPI, utilizzare un massimo di eccitazione di 358 e un massimo di emissione di 461.
    2. Salvare le immagini come file di immagine (ad esempio, jpeg e tiff) nel software disponibile all'utente.
  2. Discriminazione tra epitelio tumorale e aree di stroma tumorale basate sulle forme nucleari e cellulari delle cellule epiteliali del tumore rispetto alle cellule stromali dopo aver consultato un patologo.
    1. Per determinare la superficie totale dello stromo, disegnare una linea intorno a tutte le aree occupate dalle cellule stromali (piuttosto che dalle cellule tumorali) e ricorrereD la superficie usando il software di analisi delle immagini fornito dal produttore del microscopio.
      1. Fai clic sulla scheda "Sovrapposizione" sotto l'immagine; Scegliere la forma "Poly-line chiusa" e cliccare su di esso. Demarcare il confine tra campi epiteliali e stromali del tumore facendo clic sull'area fino a raggiungere nuovamente il primo punto; Questo fornisce una misura per quella zona.
        NOTA: una volta che la forma è chiusa, apparirà un numero accanto alla forma che circonda l'area di superficie dell'immagine selezionata (A = x μm 2 ).
    2. Sottrarre questa superficie dalla superficie totale dell'immagine (fornita nelle proprietà dell'immagine) per calcolare l'area epiteliale. Escludi aree vascolari, necrotiche e autofluorescenti tracciando una linea intorno a loro, registrando la dimensione dell'area fornita e sottraendola alla superficie epiteliale.
    3. Salvare tutti i numeri di superficie in un foglio di calcolo per calcolare le superfici superficiali eNumeri di cella per diapositiva.
    4. Utilizzando il software di analisi delle immagini, determinare se le celle sono singole, doppie o triple-positive controllando la fluorescenza di tutti e quattro i canali.
      1. Conte le celle singole, doppie e triple-positive in ogni immagine usando ImageJ.
        1. Scarica ImageJ. Apri un'immagine facendo clic su "File" e "Apri" e selezionando l'immagine da analizzare. Fare clic con il pulsante destro del mouse sul "Tool Point" (un quadrato rosso al centro di quattro righe) e selezionare il "Multi-Point Tool". Fare doppio clic sul "Multi-Point Tool" e contare il numero di tipi di celle differenti nell'immagine selezionando un diverso numero di contatore per ciascun tipo di cella.
          NOTA: contare tutte le celle di ciascun tipo di cella differente, come individuato dalla presenza di uno, due o tutti i tre colori fluorescenti. Escludi DAPI, poiché questo contatore nucleare è presente in tutte le cellule e viene utilizzato per discriminare le cellule tumorali dalle cellule immunitarie. Ogni tipo di cella viene conteggiatoUtilizzando un diverso numero di contatore. Contare i numeri di cella di ciascun tipo di cellula separatamente nelle aree tumorali epiteliali e stromali scegliendo ogni volta un diverso numero di contatori. Non contate le cellule entro vasi sanguigni e aree largamente autofluorescenti.
        2. Registrare il numero di celle analizzate in ciascuna banconota per ogni immagine in un file di foglio di calcolo.
        3. Dividere il numero totale di cellule per ogni tipo di cellula sulla superficie totale dell'epitelio tumorale e dello stroma tumorale analizzato.

6. Analisi statistica

NOTA: Tutte le analisi statistiche dovrebbero essere discusse con uno statista per garantire la qualità dei dati. Per le statistiche generali, utilizzare qualsiasi guida statistica medica 14 .

  1. Prova le correlazioni tra le frequenze delle cellule usando una rho test di correlazione di rango di Spearman.
  2. Prova le differenze statistiche nei numeri di positiva celLs tra i pazienti usando il test Wilcoxon Mann-Whitney.
  3. Prova le correlazioni tra i numeri di cellule e la sopravvivenza libera da malattie ( vale a dire, il tempo dalla diagnosi fino alla recidiva locale o remota della morte o della malattia) dividendo i pazienti in gruppi basati su un numero di cellule cut-off utilizzando la generazione della curva Kaplan-Meier e il log Analisi di rango 15 .
  4. Eseguire analisi multivariate utilizzando l'analisi della regressione di rischio proporzionale Cox.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Una serie di campioni tumorali di pretrattamento FFPE ottenuti da tumori primari orofaringei diagnosticati nel Leiden University Medical Center di Leiden, Paesi Bassi tra il 1970 e il 2011, selezionati come precedentemente descritto (n = 162), sono stati macchiati con il protocollo descritto 13 . Sono state analizzate da una a quattro immagini casuali di ogni diapositiva ( Figura 1 ). Sono indicate alcune cellule autofluorescenti, che possono essere chiaramente distinte per il loro aspetto giallo completo. In questo caso, le cellule veramente doppie o triple-positive positivi solo per un particolare anticorpo nella localizzazione attesa, che è alla membrana cellulare o al nucleo. Le diapositive di controllo negativo non mostrano nessuna colorazione specifica sopra l'autofluorescenza dei tessuti di sfondo ( Figura 2 e Figura 4 ), confermando che tutto il segnale è specifico per i bersagli riconosciuti dal primarioanticorpi. Tutti i campioni tumorali sono stati infiltrati da cellule CD3 + T a variazioni estese. FoxP3 + Tregs ha sempre espresso CD3 ed è stata una delle principali infiltrazioni di cellule T. Le cellule CD3 che esprimono IL-17 (cellule Th17) erano una popolazione minore delle cellule T infiltranti. IL-17 espresso da CD3 - cellule era un'altra popolazione di cellule infiltranti abbondanti. Le cellule IL-17 + FoxP3 + comprendevano non più di 0,01% di tutte le cellule di FoxP3 + .

Tutte le prove statistiche erano due facce e valori p inferiori a 0,05 sono stati considerati significativi 14 . Sono state presentate le correlazioni tra i numeri di cellule intraepiteleli o totali e la sopravvivenza, in quanto le correlazioni tra i numeri di cellule stromali o totali e la sopravvivenza del paziente erano simili. Un elevato numero di cellule CD3 + T infiltranti hanno mostrato una tendenza verso una correlazione con una sopravvivenza migliorata senza malattia (0.086, Figura 5A ) rispetto a un basso numero di cellule T ( cioè quartile minore). Quando studio specifico di pazienti con un numero minore di cellule IL-17 + , un elevato numero di cellule T infiltranti totali è stato correlato con una sopravvivenza migliorata senza malattia (p = 0.012, figura 5B ). L'effetto prognostico delle cellule T infiltranti tumorali è stato perso nel gruppo di pazienti con un elevato numero di cellule IL-17 + infiltranti tumorali (dati non mostrati). Pertanto, l'effetto delle cellule T infiltranti tumorali in OPSCC può essere correlato al basso numero di cellule IL-17 + presenti.

Figura 1
Figura 1: FFPE Tumore Orofaringeo Cancer macchiato da Fluorescenza a quattro colori IHC. Immagine rappresentativa di una macchia immunofluorescenti per CD3 ( A , rosso), IL-17 ( B Ong>, verde) e FoxP3 ( C , blu), così come l'immagine unita combinata con DAPI (grigio) ( D ). Due celle autofluorescenti sono indicate dalle frecce. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

figura 2
Figura 2: Controllo negativo per CD3. Immagine rappresentativa del tessuto cancro orofaringeo FFPE, macchiato come descritto nel protocollo, sostituendo l'anticorpo anti-CD3 con un anticorpo anti-isotipo con IgG con con specificità sconosciuta. Non viene mostrata nessuna colorazione per il coniglio Ig ( A , rosso) combinata con la colorazione per IL-17 ( B , verde), FoxP3 ( C , blu) e DAPI ( D , grigio).2large.jpg "target =" _ blank "> Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 3
Figura 3: Controllo negativo per IL-17. Immagine rappresentativa del tessuto tumorale orofaringeo FFPE, macchiato come descritto nel protocollo, sostituendo l'anticorpo anti-IL-17 con un anticorpo anti-isotipo Ig IgA con specificità sconosciuta. Non viene mostrata nessuna colorazione per la goccia Ig ( B , verde) combinata con la colorazione per CD3 ( A , rosso), FoxP3 ( C , blu) e DAPI ( D , grigio). Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 4
FIgure 4: controllo negativo per FoxP3. Immagine rappresentativa del tessuto del cancro orofaringeo FFPE, macchiata come descritto nel protocollo, sostituendo l'anticorpo anti-FoxP3 con un anticorpo anti-isotipo IgG1 di topo con specificità sconosciuta. Non viene mostrata nessuna colorazione per mouse IgG1 ( C , blu) combinata con la colorazione per CD3 ( A , rosso), IL-17 ( B , verde) e DAPI ( D , grigio). Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 5
Figura 5: Curve di sopravvivenza Kaplan-Meier. Per i pazienti con un numero medio di cellule IL-17 + / mm 2 , le curve di sopravvivenza senza malattia sono mostrate per un livello molto basso ( cioè il quartile più basso) rispetto ad un elevato numero di totaLe cellule T ( A ) e un basso ( cioè, al di sotto del mediano) rispetto al numero elevato di cellule T totali ( B ) nell'area tumorale totale. Riprodotto con l'autorizzazione della rivista Immunologia del Cancro 13 . Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Per il protocollo descritto, uno dei passaggi più critici è quello di determinare la corretta diluizione degli anticorpi primari utilizzati. La diluizione degli anticorpi secondari etichettati era di 1: 200, come raccomandato dal produttore di questi anticorpi specifici Alexa-etichettati. La diluizione degli anticorpi primari dovrebbe quindi essere determinata da una diluizione seriale, preferibilmente utilizzando due diversi campioni del tipo di tessuto previsto (in questo caso OPSCC). La diluizione ottimale è la diluizione in cui viene ottenuto un segnale chiaro, senza rumore di fondo e in assenza di un segnale per il controllo negativo alla stessa concentrazione. Modifiche possono essere effettuate per quanto riguarda il tipo di anticorpi secondari e il mezzo di montaggio utilizzato, a seconda del tipo di microscopio disponibile e della preferenza del ricercatore. Se non si raggiungono i risultati previsti, si consiglia di esaminare il tipo di vetrini utilizzati, poiché alcuni noti causano problemi con i segnali di sfondo Per particolari tipi di soluzioni di colorazione ( ad esempio, Perma Blue). In secondo luogo, alcuni antigeni possono essere interrotti dall'utilizzo di un recupero di epitopo indotto dal calore. In tal caso, il ricercatore può sostituire la fase di riscaldamento del tampone con altre tecniche, come il recupero di epitopi indotti dall'enzima. In terzo luogo, se si usa la penna idrofoba, la marcatura non deve essere troppo vicina al tessuto, in quanto ciò impedirà che la soluzione di colorazione funzioni correttamente. Per quanto riguarda il numero di sezioni per campione e il numero di immagini richiesto per sezione, spetta al ricercatore e alla domanda specifica di ricerca per determinare il numero richiesto per rispondere alla domanda di ricerca con sufficiente potenza statistica. Per la nostra analisi abbiamo utilizzato una sezione per campione e quattro immagini per sezione. Infine, quando si utilizza la colorazione immunofluorescenti, si deve prestare attenzione quando si utilizza un rasoio per sigillare i nastri di copertura, in quanto l'alcool presente nella soluzione di lucidatura può influenzare il segnale fluorescente.

Ve_content "> Il protocollo qui descritto non richiede analisi ad alto rendimento. Abbiamo cercato di automatizzare questo passaggio, ma l'interpretazione soggettiva della dimensione cellulare e della morfologia complicano l'automazione dell'analisi con i pacchetti software disponibili all'epoca. E la colorazione può essere automatizzata in larga misura, il conteggio delle celle è stato eseguito manualmente.

Siamo stati in grado di studiare le correlazioni tra i sottosteti di cellule T infiltranti studiati e il risultato clinico utilizzando il protocollo descritto. Un elevato numero di cellule T è risultato correlato con una sopravvivenza migliorata senza malattia in pazienti con un numero minore di cellule intratumorali IL-17 + non-T. Ciò suggerisce che le cellule non-T di IL-17 + possano essere correlate a una scarsa risposta immunitaria in OPSCC, che è d'accordo con la correlazione descritta tra IL-17 e la scarsa sopravvivenza nei pazienti affetti da tumore 16 .

ImprOra sono disponibili commercialmente i software software per automatizzare questo passaggio e stanno sostituendo l'osservazione e il conteggio delle celle manuali, che porteranno risultati più affidabili, obiettivi, riproducibili e veloci.

Inoltre, la disponibilità di kit commerciali che permettono la multiplexing di marcatori immunohistochemici fluorescenti è attualmente in aumento 17 . Ciò consentirà il multiplexing di fino a 7 differenti marcatori / biomarcatori immunitari in combinazione con un contatore nucleare. Tuttavia, riteniamo che il protocollo qui riportato sarà ancora più efficiente e facilmente applicabile nei laboratori che non dispongono di infrastrutture complesse e costose, microscopi e pacchetti software per l'analisi multispectrale di colorazione.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Gli autori non dichiarano alcun conflitto di interesse commerciale o finanziario.

Acknowledgments

Simone Punt è stato sostenuto dalla borsa UL2010-4801 della Dutch Cancer Society. Vogliamo ringraziare tutti i coautori del documento originale che questo protocollo JoVE è basato su: Emilie A. Dronkers, Marij JP Welters, Renske Goedemans, Senada Koljenović, Elisabeth Bloemena, Peter JF Snijders, Arko Gorter e Sjoerd van Der Burg.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Pathos Delta Ultra Rapid Tissue Processor Milestone and Histostar Automated tissue processor
Histostar Thermo Scientific Tissue block embedding machine
Formaldehyde Baker
Xylol Merck
Ethanol Merck
milliQ water Elaga Purelab Chorus
Paraffin wax/Paraclean Klinipath 5079A
Microtome tissue holder Leica RM225
Flex IHC side Dako Tissue slide
Tris Merk-Milipore 1,083,821,000
EDTA Baker 1073
PBS Bio-Rad BUF036A
BSA Sigma A9647
Rabbit anti-CD3 Abcam ab828 Titrate required antibody dilution
Mouse IgG1 anti-FoxP3 Abcam ab20034 Titrate required antibody dilution
Goat IgG anti-IL-17 R&D Systems AF-317-NA Titrate required antibody dilution
Rabbit Ig isotype control antibody Abcam ab27472 Use at same final concentration as anti-CD3
Mouse IgG1 isotype control antibody Abcam ab91353 Use at same final concentration as anti-FoxP3
Goat IgG isotype control antibody ThermoFisher Scientific 02-6202 Use at same final concentration as anti-IL-17
Donkey anti-rabbit IgG A546 ThermoFisher Scientific A10040 Dilute 1:200 in 1% BSA/PBS
Donkey anti-mouse-A647 ThermoFisher Scientific A31571 Dilute 1:200 in 1% BSA/PBS
Donkey anti-goat IgG A488 ThermoFisher Scientific A11055 Dilute 1:200 in 1% BSA/PBS
VectaShield containing DAPI Vector Laboratories H-1200
LSM700 confocal laser scanning microscope  Zeiss
LCI Plan-Neofluar 25x/0.8 Imm Korr DIC M27 objective Zeiss 420852-9972-720
LSM Zen Software Zeiss version 2009
LSM Image Browser Zeiss version 4.2.0.121 Available to download at www.zeiss.com/microscopy/int/website/downloads/lsm-image-browser.html.
SPSS IBM Corp. version 20.0
ImageJ version 1.50i Available to download at http://rsb.info.nih.gov/ij.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Westra, W. H. The changing face of head and neck cancer in the 21st century: the impact of HPV on the epidemiology and pathology of oral cancer. Head Neck Pathol. 3 (1), 78-81 (2009).
  2. Rietbergen, M. M., et al. Human papillomavirus detection and comorbidity: critical issues in selection of patients with oropharyngeal cancer for treatment De-escalation trials. Ann Oncol. 24 (11), 2740-2745 (2013).
  3. Wallis, S. P., Stafford, N. D., Greenman, J. Clinical relevance of immune parameters in the tumor microenvironment of head and neck cancers. Head Neck. 37 (3), 449-459 (2015).
  4. Ye, J., Livergood, R. S., Peng, G. The role and regulation of human Th17 cells in tumor immunity. Am J Pathol. 182 (1), 10-20 (2013).
  5. Amedei, A., et al. Ex vivo analysis of pancreatic cancer-infiltrating T lymphocytes reveals that ENO-specific Tregs accumulate in tumor tissue and inhibit Th1/Th17 effector cell functions. Cancer Immunol Immunother. 62 (7), 1249-1260 (2013).
  6. Whiteside, T. L. What are regulatory T cells (Treg) regulating in cancer and why? Semin Cancer Biol. 22 (4), 327-334 (2012).
  7. Punt, S., et al. Angels and demons: Th17 cells represent a beneficial response, while neutrophil IL-17 is associated with poor prognosis in squamous cervical cancer. Oncoimmunology. 4 (1), e984539 (2015).
  8. Bamias, A., et al. Significant differences of lymphocytes isolated from ascites of patients with ovarian cancer compared to blood and tumor lymphocytes. Association of CD3+CD56+ cells with platinum resistance. Gynecol Oncol. 106 (1), 75-81 (2007).
  9. Gasparoto, T. H., et al. Patients with oral squamous cell carcinoma are characterized by increased frequency of suppressive regulatory T cells in the blood and tumor microenvironment. Cancer Immunol Immunother. 59 (6), 819-828 (2010).
  10. Jordanova, E. S., et al. Human leukocyte antigen class I, MHC class I chain-related molecule A, and CD8+/regulatory T-cell ratio: which variable determines survival of cervical cancer patients? Clin Cancer Res. 14 (7), 2028-2035 (2008).
  11. van Esch, E. M., et al. Alterations in classical and nonclassical HLA expression in recurrent and progressive HPV-induced usual vulvar intraepithelial neoplasia and implications for immunotherapy. Int J Cancer. 135 (4), 830-842 (2014).
  12. Heeren, A. M., et al. Prognostic effect of different PD-L1 expression patterns in squamous cell carcinoma and adenocarcinoma of the cervix. Mod Pathol. 29 (7), 753-763 (2016).
  13. Punt, S., et al. A beneficial tumor microenvironment in oropharyngeal squamous cell carcinoma is characterized by a high T cell and low IL-17(+) cell frequency. Cancer Immunol Immunother. 65 (4), 393-403 (2016).
  14. Kirkwood, B. R., Sterne, J. A. C. Essential Medical Statistics. , 2nd ed, Wiley-Blackwell. (2003).
  15. Kleinbaum, D. G., Klein, M. Survival Analysis: A Self-Learning Text. , 2nd ed, Springer. (2005).
  16. Fabre, J., et al. Targeting the Tumor Microenvironment: The Protumor Effects of IL-17 Related to Cancer Type. Int J Mol Sci. 17 (9), (2016).
  17. Feng, Z., et al. Multispectral imaging of formalin-fixed tissue predicts ability to generate tumor-infiltrating lymphocytes from melanoma. J Immunother Cancer. 3 (47), (2015).

Tags

Ricerca del cancro Numero 125 Immunologia cancro della testa e del collo microambiente del tumore microscopia a fluorescenza cellula T cellula Th17 Treg IL-17
Immunohistochemia di fluorescenza a quattro colori delle sottopopolazioni delle cellule T in campioni di carcinoma a cellule squamose orofaringe umane incorporate in paraffina
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Punt, S., Baatenburg de Jong, R. J., More

Punt, S., Baatenburg de Jong, R. J., Jordanova, E. S. Four-color Fluorescence Immunohistochemistry of T-cell Subpopulations in Archival Formalin-fixed, Paraffin-embedded Human Oropharyngeal Squamous Cell Carcinoma Samples. J. Vis. Exp. (125), e55589, doi:10.3791/55589 (2017).

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