免疫组化技术在病理诊断和

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,免疫组化技术在病理诊断和研究中的应用,南通医学院,陈莉,引言,：,1842,年,BeNNeftt,首先提出了“组织学”，同时,virchow,作了大量正常和病理组织显微镜研究，于,1856,年发表了“细胞病理学”。百余年来组织病理学进展很快，但在应用和解释形态学标准时仍有困难，单靠组织切片检查有时并不能作出全面的诊断，随之发展了特殊染色和各种组化技术，为病理诊断提供了新的参考依据。,1941,年由,cooN,等建立的荧光抗体在组织切片中检测细胞抗原的技术，首次提供了一种根据细胞抗原及细胞产物来识别细胞的手段，这种手段在病理的某些领域，尤其是肾脏病、皮肤病的研究中取得了非常大的成功。,但在外科病理学中并未得到推广，主要是由于该方法需要新鲜组织作冰冻切片，并只能获得较少的形态学特征，这对于传统的根据细胞形态学的特征，有时甚至是极细微的表现来识别细胞和诊断肿瘤的外科病理学家来说无疑是一大障碍。尽管荧光抗体技术并未在肿瘤研究中得到广泛应用，但由于其简便而快速的特点，在肾小球肾炎、皮肤病的研究中仍发挥着重要的作用。,1966,年,NakaNe,和,Averameas,等建立了免疫酶标技术，,1970,年,seerNberger,等人发展了一种过氧化物酶抗过氧化物酶,(PAP),技术，,1975,年,Kohler,和,MilsteiN,建立了杂交瘤制备单克隆抗体技术，这些对于外科病理的发展是一个重大的技术里程碑。随着辣根过氧化物酶代替荧光素异硫氰酸盐，作为初级抗体的标记物，一种全新的信号分子得到了应用，在辣根过氧化物酶中加入显色的底物进行染色，产生一种能被普遍光镜所观察的稳定显色反应。酶免疫组化法对于病理学家诊断肿瘤、对其分类、判断预后产生了巨大的影响，同时也扩展了人们对于各种疾病与肿瘤形成过程的认识，提高了病理诊断与研究水平。,一、,免疫组化技术,利用能与特异性抗体结合的酶，在酶,-,抗体,-,抗原反应的位点上诱导通过底物或显色剂而完成的变色反应。辣根过氧化物酶是免疫酶学的原型，其它酶系统如葡萄糖氧化酶，碱性磷酸酶也被成功应用。,酶桥法：,利用酶联抗体将酶与组织切片中抗原相结合，通过与适当底物反应（通常是,H,2,O,2,）以及二氨基联苯胺,(diamiNobeNzidiNe DAB),的显色剂，产生一种不溶性棕色反应产物。该法已被进一步改进发展为更敏感的多级桥联法，后者利于增加在抗原部位反应产物的沉积。,PAP,法是过氧化物酶,-,抗过氧化物酶,(PAP),复合物，包括辣根过氧化物酶抗体，及辣根过氧化物酶抗原组成的可溶性复合物为五环状结构，,3,个分子辣根过氧化物酶和二个抗体分子组成，极为稳定，比免疫荧光法敏感,100-1000,倍，比酶桥法敏感,20,倍，其原理是特异性初级抗体（一抗）的,Fab,段与组织抗原结合，二抗（桥抗）在一抗与,PAP,复合物之间形成分子桥联，此时一抗与,PAP,中的免疫球蛋必须是同一种属，以使得衍生自其它种属的二抗，对一抗分子,PAP,中的,FC,段及稳定成份都具有特异性。,由于免疫酶学技术普遍使用辣根过氧化物酶，因此组织切片中内源性过氧化物酶一开始就必须用,H,2,O,2,或,H,2,O,2,和甲醇组成的混合物加以灭活，并通过与桥抗同一种属来源的非免疫稀释血清阻断非特异性结合，足够的桥抗使所有游离抗原结合位点都能与,PAP,复合物连接，并在加入,PAP,可溶性复合物到组织切片中反应之前洗去未结合的桥抗，最后使,PAP,复合物与底物及显色剂反应，,以产生能被普通光镜所见到的不溶性棕色产物，以此识别组织切片中抗原所在的位置。,免疫酶学技术还包括碱性磷酸酶,-,抗碱性磷酸酶,(APA-AP),系统,2,及葡萄糖氧化酶抗葡萄糖氧化酶（,GAG),系统等，这些技术与,PAP,技术相似，只不过是将碱性磷酸酶或葡萄糖氧化酶代替辣根过氧化物酶而已，据称这两种技术可以减少背景染色的干扰，因为相应的内源性酶在组织中分布有限，尤其是,APA -AP,技术更适用于血液标本染色。,生物素是一种低分子量的维生素，可以与一抗共价结合。亲合素是一种从卵白素中提取的具有,4,个生物素结合位点的糖蛋白，这一特性能使之成为多级免疫酶学系统各成分之间的桥接物。,1981,年,Hsu,等人建立了,卵白素,-,生物素,-,过氧化物酶,(AvidiN BiotiN-peroxidase Complex ABC),系统,。该方法是通过生物素相关的次级抗体将一抗连接到卵白素,-,生物素,-,过氧化物酶复合物上，结果产生的复合物是一种点阵样、三维构造的复合物，有助于将多个辣根过氧化物酶分子结合于切片中的一个抗原所在的位点上，因此比,PAP,法更灵敏，约比,PAP,法敏感,8-40,倍，特异性强、非特异性背景着色低、方法简便、应用广。,ABC,系统通过将链球菌抗生物素蛋白代替抗生物素蛋白而得到进一步改进，称为,链球菌抗生物素蛋白,-,生物素系统,(StreptavidiN biotiN system SAB),。链球菌抗生物素蛋白在生理,PH,环境中为电中性，而不产生非特异性结合，而抗生物素蛋白在生理,PH,环境中带正电荷。应用抗生物素蛋白,-,生物素法时，内源性生物素能与抗生物素蛋白,-,过氧化物酶复合物直接结合而产生非特异性或称假阳性染色，避免的方法可先通过切片与游离抗生物素蛋白反应以去除游离生物素。,葡萄球菌,A,蛋白,(Staphylococcal proteiN A SPA),是金黄色葡萄球菌细胞壁上的一种蛋白成分，,单链多肽，分子量为,42000,，,SPA,最大的特点是能与不同种属血清中免疫球蛋白分子稳定,FC,段结合，此外还能与其它物质如荧光素、过氧化物酶、铁蛋白、胶体金等结合，并不影响其生物活性，因此被用来发展为一种简便而迅速的免疫过氧化物酶法，即用,SPA,代替,PAP,技术中的次级抗体，因,SPA,可与多种动物的抗血清反应，而不需因不同种动物而制备相应的第二抗体。,SPA,可以结合大多数,IgG,分子，可以充当第一抗体和衍生自不同种属的抗过氧化物酶抗体的桥接物即,SPA-,过氧化物酶联法。同时由于,SPA,与,FC,段的高亲和力可以减少非特异性背景染色。,金属离子和金属蛋白复合物如铁蛋白、金和汞可作为免疫组化反应中的标记物，如,免疫金银法,(ImmuNogold silver techNique IGST),。其基本原理是用特异性抗体与抗原反应，随后用金标记的间接抗体或,SPA,蛋白，再与特异性抗体结合，用乳酸银处理，使银颗粒沉积在金颗粒上，还原银反应而显示出黑褐色。适用于石蜡切片，冰冻切片，培养细胞，细胞涂片和树脂包埋的电镜切片，该法敏感性高，可检测组织中微量抗原，定位准确，无扩散现象，背景清晰，对比度好，方法简便。,美国抗体公司新近又推出,“二步法”,系统，清除了与内源性生物素的非特异性结合，具有灵敏度高，无背景，步骤少，节省时间等诸多优点，其原理是通过一个葡聚糖分子，将多个抗小鼠或抗兔的二抗同多个辣根过氧化物酶,(HRP),或碱性磷酸酶,(AP),聚合在一起。由于葡聚糖分子较大，其每个骨架可以结合多达,100,个酶分子和,20,个抗体分子，因此大大提高了检测的灵敏度，,又由于二抗和酶合二为一，其测定过程至少比,SBA/ABC,法少一个步骤。另外无需阻断内源性生物素，所以血清封闭这一步可以省去。,原位杂交也称为“杂交组织化学”,(HydridizatioN Histochmistry),是在单个细胞水平上提供了形态学定位特异性,DNA,或,RNA,顺序，,DNA,二条链之间以碱基的氢键相连，而四种碱基均按严格的互补规律结合成对,(T,或,U-A,C-G),，,DNA,经变性处理碱基间氢键发生断裂，双链,DNA,可解离成单链，终止变性处理后，,DNA,可恢复双链结构，因而利用标记已知核苷酸序列,DNA,片断作为探针，按碱基配对的互补原则去检测组织切片中的,DNA,或,RNA,。,二、,显色剂,在各种免疫组化显色剂中，,3.3-,二氨基联苯胺,(DAB),是目前用得最多的，它的棕色反应产物清晰可见，且不溶于酒精，因此适用于多种抗体染色及固定介质中，但,DAB,具有致癌性。,3-,氨基,-9-,乙基卡巴唑,(AEC),为红色终产物，溶于酒精，使用该显色剂时需要一种特殊的含水固定介质，其反应产物不稳定，在贮存过程中密度逐渐降低。与,DAB,一样,AEC,也具有致癌性,8,，因此没有足够的理由将其作为,DAB,的替代物。,其它的显色剂如,4-,氯,-1-,萘酚为兰色的终产物，溶于酒精、盐酸对苯二胺,/,焦性儿萘酚，形成兰黑色终末产物，不溶于酒精。四甲基联苯胺、,-,萘酚和同香草醛酸，它们的作用是在有,H,2,O,2,存在的情况下，由氢化物酶介导其产生氧化诱导反应，产生一种沉积于组织中抗体,-,酶复合物位置上可见的氧化产物。,三、,试剂,免疫组化质量好坏的重要因素之一是所应用的第一抗体的质量，单克隆抗体有很强的特异性，不同的批号之间差异不大，由于它们主要是针对抗原表位，而不是整个抗原，所以单克隆抗体较常规多克隆抗体敏感性低。事实上有些单克隆抗体，尤其是作用于细胞表面抗原的，也许只与低温，恒温切片中的未固定细胞反应，因此这种单抗的应用受到限制。,第一抗体有时与商标说明并不相同。因此每个实验室须将新购的抗体进行测试，一般可在多组织块,(,即由,20-30,种不同瘤组织组成的复合物）中进行测试。,试剂最佳浓度的确定受到固定方法、时间、组织处理过程的影响，最佳浓度在不同实验室是不同的，最合适的稀释度是以得到最大强度的特异性染色和最弱的背景染色为标准。,在诊断性免疫组化中的质量控制是个重要问题。美国生物染色委员会成立了一个专家小组，以负责检测商品抗体的程序，这是质量控制的保证手段，并使附属商品以及商品试剂信息标准化，美国食品及药品管理局（,FDA),通过美国病理学会批准出台一项政策，列出了,61,种在一些严重疾病的诊断和,/,或监测中充分标准的单克隆抗体，并要求制造商自政策发表之日起的,30,个月内向,FDA,提交合适的产品使用申请，在此期间产品虽被允许用于医学目的在市场销售，但制造商们必须在产品上标明“未经法律批准，暂时供应以满足重要的医学目的”。,此外，制造商及进口商将负责保证通知所有实验室中的医生及相关人员。制造商们必须确保在,30,个月内给出产品的安全性及效能的数据,否则将从市场上消失。,FDA,的这些限制是针对外科病理学检验中所应用的试剂，但其含意明显延伸到免疫组化中应用的试剂。关于是否有必要区别应用于免疫组化，流式细胞仪，以及外科病理检验中的抗体，当同种抗体应用于不同目的时其抗体的标准及范围的讨论仍在继续，免疫组化方法的标准化，如组织准备，染色时段等，使各实验室之间标准化与进行比较是十分困难的，自动化染色便能很好的解决这个问题，自动化染色可使各实验室间标准统一。但是免疫组化方法中重要的一点是组织固定与处理的方法在各实验室间区别甚大，以致于即使实现自动化也很难达到标准统一，自动化将实现实验室内部标准化，使定量技术如密度分析得以实现。,抗体保存在不吸附蛋白质的材料中，如储存抗体中蛋白浓度很低时（,10-100mg/l,），应另加隔离蛋白，以减少容器对抗体蛋白的吸附，隔离蛋白常用,0.1%-1.0%,的牛血清白蛋白。绝大多数已稀释的抗体应保存在,4-8的条件下，以免冻融对抗体蛋白产生有害的效应。抗体原液和已分离的免疫球蛋白组分应保存于-20条件，避免反复冻融。冷冻的抗体溶液应置于室温中缓慢地解冻，应绝对避免用高温快速解冻。被细菌污染的抗体常会出现假阳性结果，为了防止细菌污染，可在抗体溶液中加入0.01%叠氮钠。抗体经真空冷冻干燥后置-20以下可以保存2-3年，保存稀释后的单抗应加入0.1%叠氮钠。大多数稀释抗体不可进行冷冻保存，多数抗体可能会丢失抗原活性，多数抗体只要蛋白浓度适当，可在4下保存数月。,四、,免疫组化增强染色方法，可采取几种形式,不溶性氧显色剂产物的可见度可通过金属离子或有机化合物增强。例如将免疫染色切片浸泡于硫酸铜溶液、,0.125%,四氧化锇、,1,氯化钴、,或,1,硫酸镍铵中，可以根据使用不同溶液而改变其反应产物的颜色以增加可见度,12,但并不提高免疫染色的灵敏度。在应用黑白显微摄影技术时，这些方法较有效，如锇的黑色能增强与苏木素，甲基绿或钴兰绿等背景染色形成强烈对比,。,其它技术如用咪唑也可以实现免疫染色增强，由辣根过氧化物酶介导,DAB,的过氧化反应可以被多种含氮化合物增强，咪唑是最有效的一种。另一项免疫染色增强技术尤其适用于组织内抗原数量很低时，重复使用初级抗体，开始抗体孵育过程很短，接着,PBS,冲洗，然后再次与同一浓度的初级抗体进行反应，并在,4,“孵育”过夜，这一过程也可以颠倒即先一抗,4,孵育过夜（或室温下）然后,PBS,洗，再次反应。,五、免疫组化中的固定，这也是免疫组化好坏的关键,有证据表明目前石蜡包埋处理的组织减少了可以检测的抗原数量,15,。,、冰冻组织,在新鲜冰冻组织中细胞表面抗原及其它组织抗原，仅需极少量组织即可被检测到，而在常规操作及蜡块包埋时这些抗原可能完全丢失。所以新鲜组织冰冻切片仍是抗原保存的金标准。,未被冰冻的组织必须立即固定，以免变干，否则抗原将“失活”。若抗原长期暴露于固定剂后将被毁掉，因此用于免疫组化目的的组织，应尽可能短时间固定，即刻包埋。,、醛固定剂,甲醛是诊断实验室中被广泛应用的固定剂，组织在,10,缓冲甲醛中，保存很长的时间仍可保持令人满意的细胞形态，但长时间固定于甲醛中绝对是免疫组化不值得提倡的，抗原的保存量与固定时间负相关。很多种普通组织抗原在持续固定后丢失。非肿瘤组织的多组织块固定于甲醛,3,天后，抗原染色密度显著下降，,7,天后大多数抗原丢失。,VimeNtiN,和,DismiN,即使固定于甲醛中一天也会丢失很多。特别是尸检组织常固定较长时间，影响免疫组化结果。因此要想获得多种抗原的满意结果，固定时间最好不要超过,6-8,小时。,、非交联固定剂,不同的固定剂对抗原有不同的保存结果，如,Carroy,溶液,(60,乙醇、,30,氯仿、,10,冰醋酸,),，,methacarN(60,甲醇、,30,氯仿、,10,醋酸）和,95,乙醇更适合于检测组织中的,VimeNtiN,。,BouiN,溶液能较好保存,N,肽及生物胺。重金属固定剂如,B5,和,ZeNker,溶液更适合于一些核抗原的免疫组化检测，但这些固定液常使背景染色增加，对于环境又是一个有毒的污染物。,过碘酸盐,-,赖氨酸副甲醛溶液能氧化糖类，产生交联、稳定脂质和蛋白，并保留形态的完整，较适合于淋巴细胞膜抗原的保存。并较适用于雌激素受体蛋白的免疫染色。,当固定剂中含有酸性物质时最易导致抗原的丢失，可能是蛋白质三级，四级结构受损，因此使用中性或接近于生理,PH,值的固定剂可获得最满意的形态及抗原保存效果。因此现在提倡使用缓冲甲醛固定液。,细胞涂片的固定,100%,的乙醇最为常用，在免疫染色准备中通常是先用乙醇固定尔后脱落细胞巴氏染色。,SuthipiNtawoNg,等发现将空气干燥的涂片在甲醛盐溶液中固定,14,小时，随后在,100,乙醇溶液中,10,分钟，可得到组织抗原保存的最佳效果，同时还可以减少背景染色。这一种固定方法可使样品在室温下保存一周，或在,-70,中保存,5,周，便于涂片及细针抽吸样品的空气干燥，并进行实验研究，而不必担心固定过程中的抗原丢失。,、初级固定的微波照辐射,加热能使蛋白质部分变性，但加热从未在固定剂中广泛应用，微波,(MW),加热技术的出现克服了生物组织导热性能差的限制，提供了一种清洁而快捷的产生稳定热量的方法。在过去,10,年微波辐射作为一种快速组织固定法而得到广泛应用，而且成为甲醛的优良替代物用于细胞抗原的保存，将样品切成,2,毫米厚浸泡于生理盐水，,MW,辐射温度至,62C,，随后组织将放在,100,乙醇和氯仿或二甲苯中循环处理小时，然后借助真空技术进行石蜡包埋，对于细针抽吸或内镜活检材料可处理时间稍短些，约,65,分钟左右，应用,MW,代替甲醛作为固定剂及在自动处理过程中放弃使用甲醛，不仅消除了有毒和具有潜在毒性的试剂的危害，而且实现了从各种组织中获得高质量诊断切片的快捷准备措施。,MW,固定组织以保留抗原的方法明显优于,10,中性甲醛固定的组织，除了能对多种抗原的免疫染色有很好的效果外，其形态学保存效果也很出色。甲醛固定的组织从,5,小时起其免疫染色的程度低于相应,MW,的切片。,MW,还可以保存大量不稳定的淋巴细胞抗原，这些抗原在甲醛固定或石蜡包埋后通常被丢失。,MW,对于,CytokeratiN,和,DismiN,没有影响，因此对这两种抗原检测，,MW,的组织无需在免疫染色前进行酶的预处理。,MW,固定既改变了传统的甲醛固定引起的污染毒性，同时它具有使石蜡组织更好保留抗原的优点。,、重金属溶液的固定,重金属盐如锌盐已被作为一种有效的蛋白沉淀剂产生不溶性复合物，多肽锌甲醛作为一种固定剂可增强免疫染色。有研究表明组织固定后浸泡于硫酸锌中也可改善免疫染色效果。据介绍锌甲醛,(1,硫酸锌，溶于,3.7,非缓冲甲醛中）用于自动组织处理法中较使用中性缓冲甲醛溶液能取得更好的抗原保存效果，值得注意的是它对抗原并没有严重的影响与损坏,19,。现在有加热诱导抗原保存技术，因此没有必要与足够的理由去使用像重金属这样的环境污染物。,六、抗原,(,决定簇,),热修复,组织在甲醛或其它固定液中固定会引起位于蛋白内或蛋白间的亚甲基桥的桥连，即甲醛可使蛋白质凝固，引起蛋白质交联，进而引起许多抗原决定簇被封闭，阻碍抗原抗体的结合，断开交联，暴露抗原决定簇，使抗原抗体充分的结合，以达到抗原修复的作用。最常用的抗原修复技术是酶消化或热引导的抗原决定簇的修复（,heat-iNduced epitope retrieval,，,HIER,）。,Cattoretti,等报道用,10mmol,枸椽酸盐缓冲液,(PH6.0),使用,MW,处理，能增加抗体稀释度，增强染色与减少“孵育”时间，这是一种重现抗原的步骤，其它作者拓展了这一方法，显示了该法对多种诊断性抗体都有效。,该法具体过程为，脱蜡重新水化切片置于,10mmol(PH 6.0),的枸椽酸盐缓冲液中，,g -,水枸橼酸溶于,900ml,蒸镏水，使用,13ml 2mol NaOH,调节,PH,至）置于家用微波炉内，将能量调至最高，直至样品沸腾，该热溶液被弃去或用蒸镏水再次加满，重复以上过程，当再次达到沸点时加热停止，切片在免疫染色前在热缓冲液中再浸泡,25,分钟，如组织曾经固定较长时间该法可重复使用。该法用于目前的大多数诊断性抗体，能大大改善染色结果。,如最常易被甲醛固定，石蜡包埋而掩盖的抗原,CD19,，抗体稀释倍后仍有染色。也有些抗原应用此方法并不增加免疫染色，如,H222,克隆的,ER,，,mPR3,克隆的,PgR,、,CD21,、,CD35,、,Mac387,、,LM,、,IV,型胶原等。有时此法联合使用酶消化可以改善一些抗原染色。最近该法又进一步改进，将切片置于枸椽酸盐缓冲液的密闭玻璃容器中，微波辐射至沸腾，然后调节微波使缓冲液一直处于沸腾状态,10,分钟，然后在热缓冲液中再浸泡,25,分钟，可以大大增强灵敏度。,使用,HIER,时注意两点：,抗体孵育前每一步操作均不能使组织干燥，,加热后放置足够的时间，使之变凉（至少10-20分钟），可假设为允许蛋白恢复到它自然的结构。,除了枸橼酸盐缓冲液外，还有几种“抗原重现”试剂,EDTA,，,Tris-Hcl,，氯化铵或商品化靶修复液。用微波辐射,mol/L,甘氨酸盐酸,(PH3.5),中的组织切片可以检测核抗原的免疫染色，用微波辐射,4M,尿素中的切片，可以显示细胞及膜表面免疫球蛋白有效,23,，还可以用高压锅、电饭煲、电炉、电水壶等代替微波炉产生高温加热，也有抗原重现的作用。,EDTA-HIER,的作用机制是通过钙离子的鳌合而实现，而且这种鳌合作用只有在碱性,PH,值下才起作用，枸橼酸盐缓冲液的作用似乎也是通过此作用。,酸性抗原修复液如,Tris-Hcl,似乎通过高浓度的氢离子离解了钙离子复合物或打断了福尔马林固定产生的交联而实现。抗原修复液中,PH,值也至关重要，多数抗原在偏碱性,PH,值时效果好。对固定时间很长的非常旧的档案资料，酸性,PH,值抗原修复液工作效果优于碱性,PH,值的修复液。检测细胞膜或细胞浆抗原时，应用柠檬酸盐（CB）或EDTA缓冲液进行微波3档10分，效果，EDTA缓冲液作用优于CB，但有时可出现背景着色。检测细胞核抗原用CB，高氏处理较为理想，酶消化几乎没有作用，但这种方法对切片要求高，须防止脱片现象。检测细胞外间质抗原用酶消化好，特别是复合酶是最佳选择。,七、抗原保存的几项特殊技术,、冻干,组织置于,-45,10,-2,torr,有,P,2,O,5,中,48,小时能将组织冻干，随后进行石蜡包埋，对于保存淋巴细胞膜上不稳定抗原有效。但该法设备特殊、昂贵，组织干、硬、脆、切片后的形态学效果差。,、丙酮和丙酮,-,甲基苯甲酸盐,-,二甲苯,(AMEX,法,),丙酮为一种澄清无色易燃液体，在水、乙醇及大多数有机溶剂中均能溶解，作为脱水剂已广泛用于组织的处理，而且比乙醇等脱水剂更易挥发。丙酮易燃故不用于自动化处理过程，组织长期接触丙酮会变脆，丙酮作为细胞学中抗原固定剂，主要用于显示淋巴细胞膜抗原。,最近丙酮在,AMEX,技术中充当固定剂，将组织固定于丙酮中,-20,过夜，随后用甲基苯甲酸盐及二甲苯清洗，尔后石蜡包埋，所得到的组织学效果据称比冰冻切片更好而且仍保存了淋巴细胞不稳定的抗原，这些学者声称从,AMEX,法固定的组织中可提取出与新鲜组织同样多的蛋白质。,、塑料包埋,在适当的固定后用新型塑料包埋组织，可获得良好的细胞形态学和抗原保存，用副甲醛、丙酮或,BouiN,液固定后在低温,(4,时,),用多聚酶树酯包埋。,、冰冻替代法及塑料包埋,即用冰冻替代法配合低温塑料包埋避免了组织的固定而且具有比固定、包埋组织及低温、恒温切片更优越的形态学保存效果。,八、脱钙溶液和组织处理,很多报告都显示了,EDTA,、甲酸、,10,醋酸几乎都不影响免疫反应，即使经过长达,7,周的脱钙过程,但,5%,硝酸脱钙将造成免疫反应的减弱，此时，用蛋白酶消化可稍加改善，三氯乙酸被认为是一种较有效的一步脱钙固定剂。,有关脱钙组织中抗原保留的详细研究较少，,60,以上可引起抗原失活，细胞形态的丧失，尤其是核结构，因此浸蜡最好在,60,以下进行。必要时使用低溶点的蜡。组织切片在,58,烤干与,37,相比，前者抗原显著丢失,28,，但是抗原重现溶液在沸点的有效使用说明温度对于所受加热为湿热的固定组织并不是一个关键的因素。,九、免疫组化染色方法,、传统的免疫组化染色,多种免疫组化方法的使用取决于各人爱好，免疫染色方法中的任何一步都可能隐藏着陷井，如阻断内源性过氧化物酶和过氧化物酶样酶失败可导致假阳性结果，非特异性的背景染色，尤其是结缔组织及胶原的染色，是免疫过氧化物酶染色中最令人讨厌的。如普通血清或牛白蛋白预先孵育可以减少背景染色。应用最大可能稀释的初级抗体同样有利于减少不必要的背景染色。,多数初级抗体室温孵育为,20-30,分钟，将温度提高到,70,时，可以缩短孵育时间，但可能由此而增加背景染色而影响结果，最好是应用初级抗体的最低浓度,4,过夜（室温,22,过夜也有报道）。有些效价低的单克隆抗体或不易于与抗原结合的抗体，,4,过夜有时染色效果并不理想，可能是温度影响了抗体的生物活性，降低了两者特异性结合的速率。提高温度无疑是克服上述问题的方法之一。,但应使用高质量的抗体稀释液来稀释一抗或使用商品化的抗体工作液，因为两者均含有抗体保护剂和稳定剂，这样才能使提高抗体孵育温度成为可能。具体步骤是加完一抗后，把组织切片置于密封较好的湿盒内，室温,18-20,过夜，有空调设备的房间或使用恒温培养箱更为适宜。这样可以较准确地控制实验温度，保持免疫组化染色外部条件的稳定。,应该强调的是组织切片在操作过程中不能晾干，否则会产生假阴性。,、微波刺激免疫染色,微波辐射可以减少初级抗体孵育的时间，可以获得较佳的细胞形态学保存效果和更干净的背景,29,，微波还可用于石蜡切片染色中初级抗体、次级抗体、过氧化物酶复合物等所有阶段的孵育，还可用于加速阻断步骤，整个染色时间大约,16,分钟,30,，因此尤其适用于紧急的、或特殊情况时所需的即时染色及迅速获得的结果。,、预先染色的切片免疫组化染色,对,HE,切片重新进行免疫组化染色，多采用于,ABC,方法，移去盖玻片后，用酸性乙醇对苏木素、伊红进行短时间脱色，随后针对性进行免疫染色，该法并不影响抗原检出。,、复染,一般来讲免疫组化切片不需复染。但为了识别某些细胞的类型，复染是有用的。一般为轻微复染，常用于核复染的是苏术素和甲基绿，钴蓝,B,与甲基绿具有相似的性质，尤其适用于切片中将黑色素染成蓝,-,绿色，这使得,DAB,棕色原本难以区别的黑色素变得易于区别了。,十、蛋白酶解消化,10,的缓冲甲醛是诊断实验室中最通用的固定剂，这种固定剂易使蛋白质产生交联，使抗原分子的抗原决定簇被掩饰，用蛋白酶对组织切片进行预处理，可以打开抗原分子间的交联，重建其免疫反应活力。蛋白酶的消化可以增加细胞和组织的，使抗原和抗体最大限度地结合。胰蛋白酶消化最早用于石蜡切片的免疫荧光染色，现已广泛用于免疫组化。除胰蛋白酶外，还有胃蛋白酶、水解酶和链霉菌酶等，牛胰蛋白酶，,0.1%,胃蛋白酶最为常用，消化的时间取决于抗原掩盖的强度，蛋白酶消化的时间与甲醛固定时间成正比,32,相比较乙醇固定的组织显示了较好的抗原保存，尤其是,VimeNtiN,，在乙醇中经不同时间长度固定后，免疫染色效果无明显区别。,有学者指出固定于95乙醇和固定于甲醛-乙醇(90ml 80%乙醇，10mlg醋酸钠)中的组织抗原保存的相对范围相似，而固定于10甲醛的组织，其大量抗原将无法标记。乙醇除了可以较好的保存胞浆中VimeNtiN外，对于其它抗原并不是一种优越的试剂，而且乙醇固定的形态学，表现为组织皱缩，核染色质聚集及嗜碱性增强。在生理盐水中用微波辐射固定使组织直接经纯乙醇处理而避免这些缺点。胃蛋白作用强，但偏酸性，易造成组织结构破坏。抗原修复液胰蛋白酶一般用于细胞内抗原，膜抗原慎用。复合酶（胰蛋白酶为主）浓度增高，并含有稳定剂，PH7.2，主要用于细胞外间质抗原的检测。,适当的酶消化有助于减少背景染色而增强特定抗原的免疫反应，但可能会出现假阴性。也有些情况酶消化反尔产生背景染色及假阳性。过分消化会破坏细胞的完整性使抗原丢失，酶消化还易于引起掉片。可使用绿矾酸，,ELMER,凝胶和多聚赖氨酸等作为粘合剂来解决掉片这一问题。,十一、免疫组化染色的质量保证,对于不同抗体的特异性、相似抗体克隆的不同来源、相似的克隆冠以不同名称出售、以及其它问题不断出现，强调了要认真制定一个诊断性免疫组化的质量保证，各种酶联抗体，显色剂，药盒等可以通过多种商业途径购得，目前已有,300,多种免疫试剂及抗体有售，不断增长的抗体数目，不断成为可商业购得的商品，却没有统一灵敏度及特异性标准。,不同克隆所要检测的是相似抗原，相同抗原可作为浓缩形式或未稀释形式，还可作为培养基上清液，或即用型液体出售，同一商品可在不同分销商名下作为不同名称的商品出售，购买者所购买的试剂不必去证实制造商及分销商所声称的灵敏度和特异性，而且有趣的是所有商业抗体都标明“非诊断用”，但事实上这些抗体正是用于诊断这一目的。,关于免疫组化染色的标准问题最初是由美国生物染色委员会,(Biological staiN commissioN USA),的一项小研究而引发的，该组织评估了,5,家独立实验室针对,3,种多发性肿瘤块进行的单纯抗,-,角蛋白抗体染色，所报道的染色形式在所参加的,5,家实验室中有显著差别,34,，另一项关于乳腺癌中激素受体免疫染色在多家实验室的研究中也得到了不尽相同的结果。,毫无疑问，免疫组化如能正确应用，确实是一种有力而又有用的诊断工具，它为外科病理学家提供了高水准的专业服务，补充了他们的观察技巧，拓宽了形态学诊断的潜能。为了保证免疫染色的高质量，,我们对切片处理方面的所有问题都应认真考虑与检查，以确保组织抗原的最佳保存。免疫组化在未完成之前无可靠的检测手段，染色结果常反复无常，这与许多因素有关，如抗原保存，蛋白酶消化，增强技术及对抗体的管理、使用和试剂的浓度，因此稳定质量的保持比其它的实验室技术更困难，除非进行大量的免疫组化操作，否则保持好的质量与取得合理的经验是很难的。,每次使用新抗体时都必须检测其最佳稀释度、使用免疫组化方法与组织固定等。但使用一些试剂盒或即用型试剂，可以减少上述麻烦，使用方便。但试剂盒也有其自身的缺陷，这些即用型已稀释过的抗体给人有一种方便与稳定的假象，某些试剂盒无法达到期望效果，但又难以将这些试剂定为假货。药盒即用型试剂由制造商设计成适合所有使用者，其试剂浓度并不是最佳浓度，因为各个实验室有不同的固定与组织处理方法，所以使用即用型试剂的结果常并不是最佳结果。,免疫染色质量控制需要设置对照组，包括已知存在抗原的阳性对照组，如含抗原的正常组织，最好是使用含少量抗原的瘤组织作为对照，使与所检测切片中的抗原水平趋于一致，而且后者可能含有表达抗原的非瘤组织，可以作为内部对照。阴性对照，应用缺乏抗原的组织切片。空白对照，即采用非免疫血清，缓冲液，或其它无特异性的抗体（最好是同一免疫球蛋白的类型）以取代初级抗原的位置或用抗原预先吸附抗体而除去阳性染色，这常是可靠的对照，但由于该法不实用而未被常规使用。,实验室在确定使用新抗体之前，使用者应该了解下列情况：,、确定对于所要研究抗原的最敏感抗体；,、检测抗体的最佳工作浓度；,、熟悉相关试剂的灵敏度、特异性、特别应了解哪些组织表达这些抗原，确定免疫染色的方法及细胞中的抗原分布，这将有助于确定阳性染色，特别是当细胞表达水平低时尤为重要,。,、使用于诊断样品之前，应用阳性切片进行预试验以获得使用抗体的经验；,、在实验室中应有一份该试剂已出版的文献作为参考资料，对于非特异性染色的假阳性等情况，要心中有数，以避免不确切的解释、推论等。,优秀免疫组化切片的观察,十二、免疫组化染色的说明与缺陷,、免疫组化染色的形式，病理学家在免疫组化染色中不应只限于熟悉阳性反应的特征，还应注意染色中的各种变化，因为不同的组织、固定处理方法、及抗体特性，免疫组化染色结果有变化。不正确的结果常来源于技术性错误或阐述的错误。真正阳性染色应是将所研究的特异细胞染成棕色，特别是单个细胞在一群细胞中或一个肿瘤中的异源性染色。在,DAB,显色中，阳性反应棕色颗粒可以显示单个细胞胞浆、细胞膜、核周区域、细胞核或仅限于胞浆的一个区域，如细胞的一极等。弥漫棕色或单一黄色的肿瘤细胞染色可能是非特异性的。,多数用于肿瘤诊断的免疫标记物定位于胞浆或细胞膜表面，如,CEA,、,HBSAg,等，表达于细胞核的有,P53,、,ki-67,、,LamiN,、,CycliN D1,雌激素，孕酮及雄激素蛋白。定位于细胞核及膜上表达的抗原有,NE,、,LN,2,(CD74),、,S-100,蛋白等，核膜上表达的有,C-erbB-2,表面免疫球蛋白等。抗原的特异性分布形式有,CD30,在,R-S,细胞显示膜标记，核周高尔基氏体染色，偶尔胞浆反应，,Merkel,细胞癌显示角蛋白细丝和,N,细丝核旁螺旋状。恶性间皮瘤的鉴别是通过瘤细胞周围长而复杂的微绒毛，由单抗上皮膜抗原清楚的标记。,所谓横纹肌样肿瘤及其刺激物表现出显著的,VimeNtiN,细丝呈球状团块，这与该部位超微结构上基质间细丝形成的螺旋相一致。免疫组化染色中更强调了,HE,切片上所见不到的细胞形态学特征，如树突状网织细胞的树突可以用,S-100,蛋白和,CD21,进行免疫组化染色而显示，多种肉瘤细胞通过,VimeNtiN,免疫染色，显示复杂的胞浆突起，,N,内分泌细胞通过细胞角蛋白染色显示长的胞浆突起和,N,内分泌标记物等。,、不同于显色剂反应产物的色素：,甲醛色素、黑色素、含铁血黄素应与,DAB,阳性颗粒鉴别，它们存在的部位、质地和颜色方面均有差别。用,1,NaOH,溶于,70%,乙醇溶液进行切片预处理可以去掉甲醛色素，而对免疫组化染色效果无明显影响。该溶液对已染过的切片也同样有效,40,。,DAB,的颗粒与黑色素较难区别，尤其是在含大量黑色素细胞病灶中用钴兰,B,复染可将黑色素染成兰绿色，可与免疫标记细胞形成鲜明对照,41,。用阳性、阴性切片进行对照检查有助于区别可能见到的内源性或外源性色素的性质。,、假阳性和假阴性染色,非特异性抗体吸附常见于坏死组织中，使坏死组织呈较高的背景染色。组织细胞活跃的吞噬，并象其它细胞一样被动地吸附抗原，因此即使这些细胞不制造抗原，也会显示出免疫活性，巨噬细胞可从邻近坏死组织或破坏的骨骼肌细胞中摄取肌球蛋白，并显示吸收蛋白血清的免疫球蛋白，并不是自身合成的。非特异性染色亦可见于中性粒细胞的胞浆，组织切片游离缘即“边缘现象”,(edge pheNomeNoN),，有时人为的染色可以见于渗出液中漂浮的个别细胞膜表面。,假阳性染色主要来源于多克隆抗血清中污染的抗体。在细胞学标本中，假阳性染色常反应在变性、挤碎与坏死细胞中。而且在蛋白渗出液中和红细胞中有较高的背景染色，可以干扰结果。假阴性反应可能是抗体未能充分渗透如浆细胞胞浆中的,Russel,小体，甲状腺滤泡中的胶质等固化结构。其它引起假阳性和假阴性染色的原因包括试剂不适当的效价与稀释度，组织中抗原浓度过低，抗原掩饰或丢失及操作过程中不适当的孵育时间与温度等。,为了评估抗原保存是否足够，,Battifora,等倡导将,VimeNtiN,染色作为一种内部对照或报告分子，因为,VimeNtiN,是一种不同程度分布于所有组织的无处不在的分子，而且它对于过短或过长的固定所造成的抗原丢失或掩饰很敏感，不仅可作为抗原保存质量的指标，而且允许选择更合适的领域进行其它免疫染色的解释，尤其对于固定过程很敏感的不稳定抗原。,十三、关于免疫组化染色结果报告,在报告免疫组化染色结果时应考虑到以临床发现及形态学特征为基础的各种鉴别诊断关系，免疫组化染色不应孤立地解释。因此免疫组化报告应是外科病理报告的一部分，应与常规病理报告总合为一份原始报告，或因染色延误而作为增补报告发出。,美国解剖与外科病理理事会建议免疫组化报告应考虑到诊断、鉴别诊断、所研究标本性质、固定方法、所应用的抗体、合适的克隆及有关该抗体阳性与阴性发现的文献，他们强调了总结免疫组化发现在最终外科病理报告中的重要性，作为全面病理形态学检查的附属物，正象电镜研究结果一样，有时免疫组化的结果也起到诊断的关键作用。,十四、免疫组化在病理诊断中的作用,（一）、对“未分化”恶性肿瘤的分类,如在,HE,切片上由于肿瘤的“未分化”而缺少肿瘤细胞起源的特征，不能分类，但临床上又必须根据肿瘤的种类作出治疗与预后判断，这种情况下免疫组化也许有用。在进行免疫组化前病理医生应根据肿瘤发生部位、组织学的蛛丝马迹及临床特征正确地选择抗体。如发生于直肠的上皮样包含大细胞的未分化肿瘤，其鉴别诊断主要考虑为未分化癌、淋巴瘤、恶性黑色素瘤，,可以使用,表,X-1,列出的免疫组化抗体：,表,X-1,未分化癌,.,淋巴瘤和恶性黑色素瘤的免疫组化抗体,未分化癌,淋巴瘤,恶性黑色素瘤,细胞角蛋白（,CK,）,+ - -,上皮细胞膜抗原（,EMA,）,+ - -,波形蛋白（,Vimentin,）,- +/- +,HMB45 - - +,S-100 - - +,白细胞共同抗原（,LCA,）,- + -,有时这些抗体用于这种目的诊断中并不完全理想，如分化差的癌可显示,Vimentin,或,S-100,蛋白，有时淋巴瘤可以表达上皮膜抗原，一些黑色素瘤表现出角蛋白，除黑色素瘤以外的一些肿瘤有时也可以表达,HMB-45,，这就强调了在肿瘤诊断中应使用一组抗体而不是单个抗体。又如鉴别肺腺癌还是肺鳞癌时可以用高分子量和低分子量角蛋白加以区别。鉴别胰腺腺癌和胰岛细胞肿瘤时前者癌胚抗原,(CEA),和角蛋白阳性，后者神经元烯醇化酶,(NSE),和激素,(Hormones),阳性。,（二）、决定转移瘤的原发部位,到目前为止只有很少的器官或组织特异性抗原可以被识别，这就限制了免疫组化在解决这类问题的能力，一些高度限制性、特异性的抗原如针对血管肿瘤的因子相关抗原，针对乳腺癌或真皮肿瘤伴大汗腺分化的大囊病液体蛋白（,Gross cystic disease fluid protein,），针对黑色素瘤、肾血管平滑肌脂肪瘤的,HMB-45,，针对平滑肌、骨骼肌肿瘤的肌肉特异性肌动蛋白和肌球蛋白（,Actin/Myosin,），横纹肌肉瘤中除了,Actin/Myosin,阳性外，还有,Desmin,、,Myoglobin,阳性，针对前列腺癌的前列腺特异性抗原（,PSA,），针对甲状腺滤泡细胞癌的甲状腺球蛋白等，有趣的是这些抗原开始并不是从这些特异性肿瘤中发现的。,最近对于转移癌的进一步研究中发现来源于不同部位的肿瘤在细胞角蛋白上有区别，如,CK20,在胃肠道癌、胆管癌、胰腺癌中阳性，而在肺癌、乳腺癌、肾癌中阴性。,Merkel,细胞阳性，而其他神经内分泌肿瘤阴性。对淋巴结来源不明的转移性肿瘤，用角蛋白抗体获得阳性支持癌的诊断，用,Vimentin,抗体获得阳性支持肉瘤的诊断，用甲状腺球蛋白抗体获得阳性支持甲状腺癌的诊断，用,S-100,蛋白抗体获得阳性支持黑色素瘤的诊断，这就为临床处理提供了依据。,（三）、对不同器官与组织交界处肿瘤进一步分类,在一些组织器官交界处，由于重叠的特征，难以仅凭组织学基础对肿瘤进行分类，其中有些特征（至少目前）在理论界较感兴趣（如胃肠道梭形细胞肉瘤是肌肉起源平滑肌肉瘤，还是神经起源神经鞘瘤，还是间质起源的胃肠道间质瘤（,gastrointestinal stromal tumor GIST,），其鉴别见下表：,X-2,平滑肌瘤、神经鞘瘤、,GIST,和,Kaposi,肉瘤鉴别的免疫组化抗体,Des MSA SMA CD34 CD31 S-100,平滑肌瘤,+ + + - - -,神经鞘瘤,- - - - - +,GIST - - - + - -,Kaposi,肉瘤,- - - + + -,GISTs,是,1985,年提出的消化道独立肿瘤，由于病理技术的限制常被误诊为平滑肌肉瘤或神经鞘瘤，,GIST,发生于胃肠肌壁，为一种不成熟梭形细胞或上皮样细胞增殖，,GIST,中出现上皮样区域时预后较好。,GIST,代表一类异源性肿瘤，部分显示神经性、平滑肌性或肌神经混合性分化，部分显示不成熟间叶分化，在胃肠道,GIST,较平滑肌起源的肿瘤多见，后者又较雪旺氏细胞瘤多见。,2/3,的,GIST,是良性，恶性变时细胞密度增大，核异型与分裂相增多，侵犯血管。在肿瘤中,4,号染色体短臂杂合性缺失达到,80%,而；良性,GISTs,仅为,50,【,41a,】,GIST,的主要死亡原因为广泛侵犯邻近器官和经血管转移至肝、肺或其它脏器。,免疫组化检查显示,Vimentin,优于,HHF35,（肌源性特异性,Actin,），后者优于,Desmin,。,70-100% GIST Vimentin,（,+,），而分化差的腺癌、鳞癌、胶质细胞瘤、髓母细胞瘤,Vimentin,均（,+,），说明,GIST,是一种缺乏定向分化特征的胃肠道间质性肿瘤。在,GIST,中,S-100,、,Keratin,、,EMA,、型胶原均为（,-,）。,67%,的,GIST,表达,CD34,与,Actin,互补，即,Actin,（,+,）、,CD34,（,-,）；,Actin,（,-,）、,CD34,（,+,），而平滑肌瘤和雪旺细胞瘤,CD34,（,-,）。,CD34,是一种跨膜糖蛋白，存在于内皮细胞和骨髓造血干细胞上，,CD34,在间叶肿瘤中的表达特征已受到关注，,85%,的,GIST,与至少一种肌源性标记起反应。当,GIST,仅有,Vimentin,（,+,）时，恶性可能性大，同时表达,Vimentin,、,HHF35,、,Actin,、,Desmin,等多种标记时,GIST,多为良性。,GISTs,中,c-kit,基因突变说明临床与组织学的进展，,c-kit,突变对判断,GISTs,预后有意义,【,41,】。,关于,GIST,的组织起源仍不十分清楚，可能是一种非定向分化的间质干细胞，近年来由于,C-kit,抗体的出现可以对胃肠道卡哈尔间质细胞（,intestitied cell of cajal ICC,）进行特异性标记，同时也可以在,GIST,中得到阳性反应，于是有人提出,GIST,可能起源于,ICC,，因,ICC,行使胃肠道运动的起博功能，所以认为,GIST,是胃肠道起博细胞肿瘤。,目前更多地认为,GIST,是由胃肠道间叶具有多向分化潜能的非定向性分化的细胞发生的一种肿瘤。,（,1,）,以往诊断的大部分胃肠道平滑肌瘤及神经鞘瘤都属于,GIST,。因为肿瘤细胞的,HE,表现似平滑肌瘤或神经鞘瘤，但免疫组化或电镜往往不能得到肌源性或神经源性的标记。,（,2,）,胃肠道平滑肌瘤仍然可以诊断，只有当免疫组化染色中瘤细胞,50%,以上表达平滑肌标记时才能诊断为平滑肌瘤，但病理报告应为,GIST,平滑肌瘤型。神经鞘瘤也同样采用这种方法报告为,GIST,神经鞘瘤型。,（,3,）,GIST,已得到公认，在临床和病理诊断中开始应用，及时认识,GIST,，把以前的胃肠道平滑肌肿瘤的概念过渡到,GIST,上来，一是为了临床的需要，二是为了统一名称，便于交流，三是为了深入研究,GIST,的组织起源以求进一步提高对,GIST,的诊治水平。,其它的发生于组织交界处的肿瘤有睾丸胚胎癌与精原细胞癌较难区别，因为这两者的治疗与预后显著不同，但用免疫组化检测角蛋白就较易于区别，精原细胞癌角蛋白阴性，而胚胎癌角蛋白阳性。又如软组织中多形性横纹肌肉瘤和恶性纤维组织细胞瘤，光镜,HE,形态有时很相似，但免疫组化较易区别，前者肌球蛋白阳性，后者溶菌酶和,AACT,阳性。,（四）、对恶性间皮瘤的鉴别,病理医生常碰到的问题是发生于胸、腹膜的肿瘤是转移性腺癌或是其它浆膜腔肿瘤，还是恶性间皮瘤。,可以,鉴别腺癌与间皮瘤的一组抗体,可以,鉴别间皮肿瘤和血管源性肉瘤的抗体,X-3,鉴别腺癌与间皮瘤的抗体,腺癌,间皮瘤,细胞角蛋白（,cytokeratin CK,）,+ +,波形蛋白（,Vimentin,）,+/- +/-,癌胚抗原（,CEA M7072,）,+/- -,LeuM1 +/- -,B72.3 +/- -,Ber-Ep4 +/- -,钙网膜蛋白（,Calretinin,）,- +,CK5 - +,HBME-1 - +,*,血小板调节素（,TM,）,- +,*,上皮膜抗原（,EMA,）,+ +,分泌成分,+ -,人胎盘产乳素,+ -,Lewis blood group antigen + -,*,血小板调节素（,Thrombomodulin TM,）在内皮细胞、间皮细胞、巨噬细胞、室管膜细胞、缄默细胞阳性。,*EMA,间皮瘤以胞膜阳性为主，腺癌以胞浆阳性为主。,X-4,