Glioblastoma (GBM); mevcut standart bakım tedavilerine rağmen hastaların düşük sağkalım oranlarıyla ilişkilendirilen, agresif, oldukça invaziv ve heterojen bir primer malign beyin tümörüdür1. GBM'nin belirleyici bir özelliği, immünoterapötik stratejilere karşı direnç oluşmasına katkıda bulunan, derinlemesine immünosüpresif tümör mikroçevresidir (TME)2,3. Efektör T hücrelerinin azalmış infiltrasyonu ile T hücresi disfonksiyonu ve tükenmişliğinin indüksiyonu dahil olmak üzere birçok mekanizma GBM'de immünosüpresyonu tetikler4. Ayrıca, GBM hücrelerinin bir alt popülasyonu olan GBM kök benzeri hücreler (GSC'ler), sınırlı sitotoksik immün aktivite ile karakterize olan immünolojik olarak "soğuk" bir TME'yi sürdürerek immün kaçışı daha da teşvik eder5. Bu özellikler, GBM TME'sindeki tümörle ilişkili infiltre immün hücre popülasyonlarının ve bunların fonksiyonel durumlarının doğru şekilde karakterize edilmesinin önemini vurgulamaktadır.
İmmünohistokimya (IHC), doku mimarisini korurken hücresel belirteçlerin in situ görselleştirilmesine, lokalizasyonuna ve yarı nicel değerlendirmesine olanak tanıdığı için tümör dokularındaki immün hücre infiltrasyonunu değerlendirmede en yaygın kullanılan yöntemlerden biri olmaya devam etmektedir6,7,8,9,10,11,12. Önceki immünohistokimyasal ve immünoprofilleme çalışmaları, GBM immün manzarasına dair anlayışımızı önemli ölçüde geliştirmiş ve tümör progresyonu ile terapötik yanıtla ilişkili immün hücre popülasyonlarını tanımlamıştır12,13,14,15,16. Tek renkli kromojenik IHC, formalinle fikse edilmiş, parafine gömülmüş (FFPE) doku kesitlerinde bireysel immün belirteçlerin saptanması için özellikle kullanışlıdır12,13,15,17,18,19,20. Buna karşılık, çift renkli kromojenik IHC, aynı doku kesitinde iki belirtecin eş zamanlı olarak görselleştirilmesini sağlayarak hücresel fenotipin, proliferasyonun veya aktivasyon durumunun değerlendirilmesini kolaylaştırır12,19,21.
Bu ilerlemelere rağmen, immünokompetan GSC kaynaklı GBM modellerine uygulanabilir, pratik ve standartlaştırılmış substrat tabanlı kromojenik IHC protokolleri sınırlı kalmıştır. Ayrıca, seyrek ve heterojen immün hücre infiltrasyonu, geniş intratümöral heterojenite ve oldukça immünsüpresif ve kompleks TME nedeniyle; aynı doku kesiti içindeki birden fazla hücresel popülasyonun doğru şekilde görselleştirilmesini ve yorumlanmasını zorlaştıran faktörler sebebiyle kromojenik IHC, GBM'de birçok diğer solid tümöre göre daha zorlayıcıdır2,3,4. Çift kromojenik IHC, özellikle her iki primer antikorun aynı konak türde üretildiği durumlarda ek teknik zorluklar sunmakta; bu durum antikor uyumluluğunun dikkatli optimizasyonunu, aynı doku kesiti içinde iki antijenin eş zamanlı tespiti için ardışık bir boyama stratejisini ve ışık mikroskobu altında net marker ayrımı sağlamak için uygun bir kromojenik substrat seçimini gerektirmektedir.
Burada, immünokompetan ortotopik 005 GSC kaynaklı GBM modelinde22,23,24 temsili tümöre sızan immün hücrelerle ilişkili yüzey ve hücre içi antijenleri başarıyla tespit eden, tekrarlanabilir substrat tabanlı tek ve çift renkli IHC protokollerini tanımlıyoruz. Bu substrat tabanlı kromojenik IHC protokolleri, diğer preklinik tümör modellerine ve potansiyel olarak insan FFPE tümör örneklerine de uyarlanabilir. Hasat edilen fare beyin dokuları, daha önce açıklandığı üzere19 rutin doku işleme ve parafin gömme işlemlerinden önce %10 nötr tamponlu formalin içinde gece boyunca (~12 h) fikse edilmiştir. FFPE blokları, pozitif yüklü mikroskop cam lamlarına kesilmiş (5 µm kalınlık19) ve kullanıma kadar oda sıcaklığında saklanmıştır. Tek renkli IHC, ışık mikroskobu altında bireysel antijenlerin görüntülenmesi için kahverengi bir sinyal oluşturmak amacıyla substrat olarak 3,3′-diaminobenzidine (DAB) kullanan horseradish peroxidase (HRP) tabanlı bir kromojenik tespit sistemi kullanır. Bu iş akışı, FFPE doku kesitlerinde hem membranla ilişkili hem de hücre içi antijenlerin tespiti için uygundur.
Çift renkli IHC, aynı doku kesiti içinde iki antijenin eş zamanlı tespitine olanak tanır ancak antikor uyumluluğunu ve net kromojenik sinyal ayrımını sağlamak için ek optimizasyon gerektirir. Primer antikorlar farklı konak türlerde üretildiğinde, türe özgü sekonder antikorların kullanımına izin verildiği için çift renkli IHC boyaması nispeten kolaydır. Bununla birlikte, her iki primer antikor aynı konak türden geldiğinde eş zamanlı tespit teknik olarak daha zor hale gelir. Bu zorluğu gidermek için, burada açıklanan çift renkli IHC iş akışı, ışık mikroskobu altında iki antijen sinyali arasında net bir görsel ayrım sağlamak amacıyla farklı substratlar kullanan ardışık bir alkali fosfataz (AP) tabanlı kromojenik boyama stratejisi kullanır.
Her iki iş akışı da doku deparafinizasyonu, rehidrasyon, antijen geri kazanımı, bloklama, boyama, dehidrasyon, şeffaflaştırma ve montaj adımlarını içerir. Reaktiflerin hazırlanması, boyama kalitesi ve tekrarlanabilirlik açısından kritik öneme sahiptir (bkz. Ek Dosya 1). Benzer şekilde, primer antikorların uygun dilüsyonları da başarılı bir boyama protokolü için kritiktir ve bu işlem, ilgili sekonder antikorun konakçı türüne bağlı olarak, kullanımdan hemen önce %2,5 normal at veya keçi serumu ile gerçekleştirilir (bkz. Tablo 1). Tek ve çift renkli boyama için kullanılan türe özgü sekonder antikorların bir listesi Tablo 2'de sunulmuştur. Tek renkli IHC, ksilen bazlı şeffaflaştırma ve montaj reaktifleri kullanırken; substrat kısmen ksilen içinde çözünür olduğundan, çift renkli IHC ksilen içermeyen alternatifler (örneğin, Histo-Clear) gerektirir (substrat listesi için bkz. Tablo 3).