免疫组化原理及应用
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(如EMA、EGF-R、CD30)或细胞浆和细胞 核同 时表达:如c-myc;
(六)免疫组化阳性强度判断标准:
目前还没有完全统一的判断标准,一般公认 的有两种方法:
1 单独计算阳性细胞数占所计细胞数的百分比。一
般计数500---1000个细胞数中阳性表达细胞的个 数,然后换算成百分率。用﹣、﹢、++、+++分 别来表示阴性、弱表达、中度表达、强表达。
象PAP法那样由抗酶血清制备而成,所以背景着色减少,
敏感性更高。
HRP HRP
ABC法:
HRP biotin
ABC复合物 马抗兔(二抗)
兔抗x(一抗)
⑥S-P法:是在ABC法的基础上进行了改进,第一、第二步
与ABC法相同,在第三步,将链酶卵白素直接与酶耦合在
一起,减少了操作步骤,进一步增加了灵敏度,现被广泛
间接法:
—HRP(FITC)
③酶桥法:先用特异性抗体(一抗)与组织中抗原结合,接 着用桥抗体(二抗)结合一抗,再将抗酶抗体(三抗)结 合于桥抗体上,最后把酶结合在抗酶抗体上,经过底物显 色反应显示抗原。桥抗体必须是对一抗和抗酶抗体都具有 特异性才能将二者相连,所以一抗和抗酶抗体(三抗)必 须由同一种属动物制备。酶桥法的敏感性较间接法又有所 提高。
的酶结合,制备成非常稳定的环形复合物,此环形复合物 由三个酶分子及二个抗酶抗体分子组成。故PAP法染片时 所用抗体依次为:特异性第一抗体;第二抗体,也称桥抗 体,它是兼抗第一及第三抗体动物IgG的抗抗体;第二抗 体要相对过剩,除了和第一抗体结合外其另一Fab端可游 离出来,与后面的第三抗体(即PAP复合物)相结合。 PAP法由于层层放大,一个分子的组织抗原最后可结合多 个酶分子,因此特别敏感。
应用。
HRP
HRP
S-P法:
SA
酶链卵白素
HRP
BT
羊抗鼠IgG(二抗)
BT 鼠抗x(一抗)
(三)具体操作步骤
以S-P法为例:
1. 石蜡切片脱蜡至水;
2. 蒸馏水冲洗,PBS浸泡5分钟,(如需采用抗原修复,可 在此步后进行);
3. 3活%性H;2O2室温孵育5-10分钟,以消除内源性过氧化物酶的
4. 5-10%正常山羊血清(PBS稀释)封闭,室温孵育10分钟。 倾去血清勿洗,滴加适当比例稀释的一抗或一抗工作液, 37℃孵育1-2小时或 4 ℃过夜;
HRP HRP
PAP法:
HRP
兔PAP复合物(三抗)
羊抗兔IgG (二抗)
兔抗 x
(一抗)
⑤ABC法:很早以前,人们就注意到给动物饲以大量的鸡蛋
白,会引起明显的“维生素H缺乏症”。经研究发现,在
鸡蛋白中含有一种碱性蛋白,分子量为68000,称卵白素
(avidin)。一个avidin分子上有4个biotin(生物素)结合
5. PBS冲洗,5分钟×3次;
6. 滴加适当比例稀释的生物素标记二抗(1%BSA-PBS稀 释),37 ℃孵育10-30分钟;或滴加第二代生物素标记二 抗工作液,37 ℃或室温孵育10分钟;
7. PBS冲洗, 5分钟×3次;
8. 滴加适当比例稀释的辣根酶标记链酶卵白素(PBS稀释), 37℃孵育10-30分钟;或第二代辣根酶标记链酶卵白素工 作液,37 ℃或室温孵育10-30分钟;
4. 检查抗体所使用的稀释度及稀释溶液;
5. 检查抗体的有效期和保存条件,尤其是标记了酶或荧光素 的抗体,现在大多数试剂公司的抗体均要求在4-8℃条件下 保存,应避免反复冻融,试剂保存时一定要避免与挥发性 有机溶剂同放一处,以免降低抗体的效价;
6.检查标本的储存条件,最好用已知阳性的标本来同时做阳性 对照;
3. 所选择的抗体是否符合试验要求。因抗体不纯、标本片中 含有与靶抗原相似的抗原决定簇等原因造成的非特异性染 色只能通过采用高纯度、高效价的抗体或针对更具特异性 抗原决定簇的单克隆抗体来解决;
4. 一抗的使用浓度是否过高;
5. 清洗是否充分。因在缓冲液中含有一定量的盐,这亦有利 于减低背景着色;
6. DAB的使用是否正确。 DAB的孵育时间和配制方 式可以产生某些背景颜色,使用浓缩型DAB试剂盒 时,请严格按照说明书标明的滴加顺序操作,注意 校正蒸馏水的pH值,以确保试验结果的正确性; 粉剂DAB溶解时,常有一些不溶性颗粒,这些颗粒 须经过滤除去,否则可能沉积于切片组织上,产生 斑点状着色。另外, DAB保存不妥产生氧化物亦 可沉积于切片上,因此需将DAB保存于避光干燥处, 现用现配,临用前加 。孵育时间过长也会造成背
然后将两项指标评分相乘,根据总分分为四级: 即0分为阴性(-),1—2分为弱阳性(+),3--4分为中度阳性(++),大于4分则为强阳性(+++)。
9. PBS冲洗,5分钟×3次;
10. 显色剂显色(DAB或AEC);
11. 自来水充分冲洗,复染,封片。
(四)免疫wk.baidu.com化常见问题的处理
当免疫组化染色没有出现预期结果时,应系统地查找原 因,而每一次只能排除一种可能的原因。
对照/标本无染色
1. 确认是否忽略了应该加的某种试剂,包括一抗、二抗、三 抗及底物等;
2.不适当的抗原修复方式,由于石蜡切片在制作的过程中固定 剂对抗原的封闭作用,必须用抗原热修复或酶消化或两种 同时使用的抗原双暴露法,至于使用哪一种方法,应参照 生产厂家的说明,同时结合标本的具体情况而定;
3.抗体的稀释度是否过高或者孵育的温度/时间是否正确。一 般试剂生产厂家都会对试剂给出一定的使用范围,但是由 于使用者的标本来自各种组织,处理过程也不尽相同,所 以应参照使用范围,对所使用的一抗进行梯度测试,找出 最佳的使用浓度;
景染色;
7. 标本染色过程中是否曾经干涸,否则会造成边缘 部的非特异性染色。
(五)免疫组化阳性表达模式
1 细胞膜表达:大多数淋巴细胞抗原表达如此, 如CD20、CD45RO;
2 细胞浆表达:如细胞角蛋白(cytokeratin CK)、波形蛋白(Vimentin)等;
3 细胞核表达:ER、PR、Ki-67、P53等; 4 混合性表达:出现细胞膜和细胞浆同时表达,
位点,二者间的亲和力比抗原-抗体的亲和力要大100万倍。
利用这一特性,1981年美籍华人许世明发明了ABC法。
ABC法的步骤依次为:第一抗体;结合有biotin的第二抗
体;以及ABC复合物。ABC复合物是由1分子avibin和3分
子结合有过氧化物酶的biotin所组成,最后进行与其他免
疫组化法相同的显色反应。由于它是化学的亲和结合,不
HRP— 酶桥法:
—HRP
三抗(抗酶抗体)、兔抗HRP 二抗(桥抗体)、羊抗兔IgG
一抗(兔抗x)
④PAP法:此法由酶桥法发展而来,关键的试剂是PAP复合 物(第三抗体)。主要步骤是将辣根过氧化物酶作为抗原
免疫动物,产生抗酶抗体,所用动物的种类应和制备第一
抗体者相同,抗酶抗体在应用到组织切片以前,先和足量
(二)方法:有直接法、间接法、酶桥法、PAP法、ABC法及 S-P法等。目前最常用的是S-P法和ABC法。
①直接法:应用最早,人们最初将酶标记在特异性抗体上, 直接去检测组织细胞中的抗原。但是这种方法的弊端是显 而易见的,除了放大作用非常有限外,制作成本也很大, 因为每检测一种抗原,都需标记其相应的抗体,所以这种 方法很快被间接法所取代。
免疫组织化学法
(一)原理:免疫组织化学(IHC)是利用抗原抗体的特异性结合 反应,用已知抗体去检测和定位组织或细胞中相应抗原存 在的一种方法。免疫组织化学技术不仅有较高的敏感性和 特异性,其特点是将形态学改变与功能、代谢变化结合起 来,直接在组织切片、细胞涂片或培养细胞爬片上定位一 些蛋白质或多肽物质的存在。无论是癌基因或抑癌基因, 其蛋白产物的过度表达都可以利用相应的抗体,应用免疫 组化方法进行检测。随着生物学研究的进展,发现越来越 多的蛋白质,包括各种癌基因和抑癌基因产物、细胞因子、 受体及生长因子等在细胞调控中担负着重要功能,不少蛋 白质已被纯化,大量的单、多克隆抗体被制备,目前几乎 所有被克隆的癌基因、抑癌基因都有其相应的抗体问世, 其中大多数抗体及试剂盒已商品化,为癌基因和抑癌基因 的研究提供了十分有利的条件。
﹣ :无阳性细胞 ﹢ :一般阳性细胞数比例为1---25% ++ :一般阳性细胞数比例为26---50% +++:一般阳性细胞数比例为>50%
2 阳性细胞数加着色强度判定法:既同时考虑了阳 性细胞数又兼顾了着色强度,是目前较为广泛的 应用方法。
① 阳性细胞数量计0---4分:无阳性细胞计0分, ≤25%计1分,26---50%计2分,51---75%计3分, >75%计4分。 ② 染色强度计0---3分:无色计0分,浅黄色计1 分,棕黄色计2分,棕褐色计3分。
4.切片上遗留了过多的冲洗液,当抗体加至切片上时,等于人 为地对抗体进行了进一步的稀释;
5.孵育时切片是否放置水平,否则会导致抗体流失。
非特异性染色
1. 是否有效地除去了内源性酶和生物素;
2. 是否选择使用了正确的封闭血清。电荷吸附所造成的非特 异性背景染色消除方法是以二抗动物的非免疫血清,用 PBS稀释为3%-10%溶液孵育切片,以封闭吸附位点。有时 其它无关蛋白,如牛血清蛋白也常应用。另外,取材时避 开出血、坏死区亦极重要。最近有些国内的实验室应用5% 脱脂奶粉替代血清进行抗原封闭,效果也不错;
2. 确认所有的试剂是否按正确的顺序加入,是否孵育了足够 的时间;
3. 对照抗体的标签确认是否使用了正确的抗体,以及所用的 检测系统是否和一抗匹配,这一点是非常重要的。比如, 如果一抗是兔来源的抗体,二抗一定要用抗兔的二抗来匹 配;或一抗是小鼠的IgM一抗,二抗必须是山羊/兔抗小鼠 的IgM(不是IgG)二抗;
7.检查色原/底物溶液,最简单的检测方法是将一滴标记有酶 的抗体加入到制备好的底物溶液中,如果底物发生预期的 颜色变化,则可排除底物的因素。需要注意的是,有些底 物在制成工作液后应在一定时间内用完,否则会失效。
弱阳性
如果阴性对照没有染色而阳性对照标本弱阳性,除了考 虑上述因素外,还应考虑:
1.标本的固定方式,不当的固定方式或固定时温度过高,都会 影响到所检测的抗原的数量和质量;
—HRP(FITC)
直接法:
②间接法:也称二步法。第一步用的是不标记的第一抗体, 第二步用标记有酶或荧光素的抗第一抗体同种动物IgG的 抗体。本方法的优点是在检测各种不同抗原时,只要第一 抗体是免疫同一类动物产物的抗体,均可应用相同的第二 抗体,不象直接法那样需对各种抗体逐个标记。此外由于 第一抗体的一个分子作为抗原可结合多个第二抗体分子, 故敏感性较直接法大为提高。
(六)免疫组化阳性强度判断标准:
目前还没有完全统一的判断标准,一般公认 的有两种方法:
1 单独计算阳性细胞数占所计细胞数的百分比。一
般计数500---1000个细胞数中阳性表达细胞的个 数,然后换算成百分率。用﹣、﹢、++、+++分 别来表示阴性、弱表达、中度表达、强表达。
象PAP法那样由抗酶血清制备而成,所以背景着色减少,
敏感性更高。
HRP HRP
ABC法:
HRP biotin
ABC复合物 马抗兔(二抗)
兔抗x(一抗)
⑥S-P法:是在ABC法的基础上进行了改进,第一、第二步
与ABC法相同,在第三步,将链酶卵白素直接与酶耦合在
一起,减少了操作步骤,进一步增加了灵敏度,现被广泛
间接法:
—HRP(FITC)
③酶桥法:先用特异性抗体(一抗)与组织中抗原结合,接 着用桥抗体(二抗)结合一抗,再将抗酶抗体(三抗)结 合于桥抗体上,最后把酶结合在抗酶抗体上,经过底物显 色反应显示抗原。桥抗体必须是对一抗和抗酶抗体都具有 特异性才能将二者相连,所以一抗和抗酶抗体(三抗)必 须由同一种属动物制备。酶桥法的敏感性较间接法又有所 提高。
的酶结合,制备成非常稳定的环形复合物,此环形复合物 由三个酶分子及二个抗酶抗体分子组成。故PAP法染片时 所用抗体依次为:特异性第一抗体;第二抗体,也称桥抗 体,它是兼抗第一及第三抗体动物IgG的抗抗体;第二抗 体要相对过剩,除了和第一抗体结合外其另一Fab端可游 离出来,与后面的第三抗体(即PAP复合物)相结合。 PAP法由于层层放大,一个分子的组织抗原最后可结合多 个酶分子,因此特别敏感。
应用。
HRP
HRP
S-P法:
SA
酶链卵白素
HRP
BT
羊抗鼠IgG(二抗)
BT 鼠抗x(一抗)
(三)具体操作步骤
以S-P法为例:
1. 石蜡切片脱蜡至水;
2. 蒸馏水冲洗,PBS浸泡5分钟,(如需采用抗原修复,可 在此步后进行);
3. 3活%性H;2O2室温孵育5-10分钟,以消除内源性过氧化物酶的
4. 5-10%正常山羊血清(PBS稀释)封闭,室温孵育10分钟。 倾去血清勿洗,滴加适当比例稀释的一抗或一抗工作液, 37℃孵育1-2小时或 4 ℃过夜;
HRP HRP
PAP法:
HRP
兔PAP复合物(三抗)
羊抗兔IgG (二抗)
兔抗 x
(一抗)
⑤ABC法:很早以前,人们就注意到给动物饲以大量的鸡蛋
白,会引起明显的“维生素H缺乏症”。经研究发现,在
鸡蛋白中含有一种碱性蛋白,分子量为68000,称卵白素
(avidin)。一个avidin分子上有4个biotin(生物素)结合
5. PBS冲洗,5分钟×3次;
6. 滴加适当比例稀释的生物素标记二抗(1%BSA-PBS稀 释),37 ℃孵育10-30分钟;或滴加第二代生物素标记二 抗工作液,37 ℃或室温孵育10分钟;
7. PBS冲洗, 5分钟×3次;
8. 滴加适当比例稀释的辣根酶标记链酶卵白素(PBS稀释), 37℃孵育10-30分钟;或第二代辣根酶标记链酶卵白素工 作液,37 ℃或室温孵育10-30分钟;
4. 检查抗体所使用的稀释度及稀释溶液;
5. 检查抗体的有效期和保存条件,尤其是标记了酶或荧光素 的抗体,现在大多数试剂公司的抗体均要求在4-8℃条件下 保存,应避免反复冻融,试剂保存时一定要避免与挥发性 有机溶剂同放一处,以免降低抗体的效价;
6.检查标本的储存条件,最好用已知阳性的标本来同时做阳性 对照;
3. 所选择的抗体是否符合试验要求。因抗体不纯、标本片中 含有与靶抗原相似的抗原决定簇等原因造成的非特异性染 色只能通过采用高纯度、高效价的抗体或针对更具特异性 抗原决定簇的单克隆抗体来解决;
4. 一抗的使用浓度是否过高;
5. 清洗是否充分。因在缓冲液中含有一定量的盐,这亦有利 于减低背景着色;
6. DAB的使用是否正确。 DAB的孵育时间和配制方 式可以产生某些背景颜色,使用浓缩型DAB试剂盒 时,请严格按照说明书标明的滴加顺序操作,注意 校正蒸馏水的pH值,以确保试验结果的正确性; 粉剂DAB溶解时,常有一些不溶性颗粒,这些颗粒 须经过滤除去,否则可能沉积于切片组织上,产生 斑点状着色。另外, DAB保存不妥产生氧化物亦 可沉积于切片上,因此需将DAB保存于避光干燥处, 现用现配,临用前加 。孵育时间过长也会造成背
然后将两项指标评分相乘,根据总分分为四级: 即0分为阴性(-),1—2分为弱阳性(+),3--4分为中度阳性(++),大于4分则为强阳性(+++)。
9. PBS冲洗,5分钟×3次;
10. 显色剂显色(DAB或AEC);
11. 自来水充分冲洗,复染,封片。
(四)免疫wk.baidu.com化常见问题的处理
当免疫组化染色没有出现预期结果时,应系统地查找原 因,而每一次只能排除一种可能的原因。
对照/标本无染色
1. 确认是否忽略了应该加的某种试剂,包括一抗、二抗、三 抗及底物等;
2.不适当的抗原修复方式,由于石蜡切片在制作的过程中固定 剂对抗原的封闭作用,必须用抗原热修复或酶消化或两种 同时使用的抗原双暴露法,至于使用哪一种方法,应参照 生产厂家的说明,同时结合标本的具体情况而定;
3.抗体的稀释度是否过高或者孵育的温度/时间是否正确。一 般试剂生产厂家都会对试剂给出一定的使用范围,但是由 于使用者的标本来自各种组织,处理过程也不尽相同,所 以应参照使用范围,对所使用的一抗进行梯度测试,找出 最佳的使用浓度;
景染色;
7. 标本染色过程中是否曾经干涸,否则会造成边缘 部的非特异性染色。
(五)免疫组化阳性表达模式
1 细胞膜表达:大多数淋巴细胞抗原表达如此, 如CD20、CD45RO;
2 细胞浆表达:如细胞角蛋白(cytokeratin CK)、波形蛋白(Vimentin)等;
3 细胞核表达:ER、PR、Ki-67、P53等; 4 混合性表达:出现细胞膜和细胞浆同时表达,
位点,二者间的亲和力比抗原-抗体的亲和力要大100万倍。
利用这一特性,1981年美籍华人许世明发明了ABC法。
ABC法的步骤依次为:第一抗体;结合有biotin的第二抗
体;以及ABC复合物。ABC复合物是由1分子avibin和3分
子结合有过氧化物酶的biotin所组成,最后进行与其他免
疫组化法相同的显色反应。由于它是化学的亲和结合,不
HRP— 酶桥法:
—HRP
三抗(抗酶抗体)、兔抗HRP 二抗(桥抗体)、羊抗兔IgG
一抗(兔抗x)
④PAP法:此法由酶桥法发展而来,关键的试剂是PAP复合 物(第三抗体)。主要步骤是将辣根过氧化物酶作为抗原
免疫动物,产生抗酶抗体,所用动物的种类应和制备第一
抗体者相同,抗酶抗体在应用到组织切片以前,先和足量
(二)方法:有直接法、间接法、酶桥法、PAP法、ABC法及 S-P法等。目前最常用的是S-P法和ABC法。
①直接法:应用最早,人们最初将酶标记在特异性抗体上, 直接去检测组织细胞中的抗原。但是这种方法的弊端是显 而易见的,除了放大作用非常有限外,制作成本也很大, 因为每检测一种抗原,都需标记其相应的抗体,所以这种 方法很快被间接法所取代。
免疫组织化学法
(一)原理:免疫组织化学(IHC)是利用抗原抗体的特异性结合 反应,用已知抗体去检测和定位组织或细胞中相应抗原存 在的一种方法。免疫组织化学技术不仅有较高的敏感性和 特异性,其特点是将形态学改变与功能、代谢变化结合起 来,直接在组织切片、细胞涂片或培养细胞爬片上定位一 些蛋白质或多肽物质的存在。无论是癌基因或抑癌基因, 其蛋白产物的过度表达都可以利用相应的抗体,应用免疫 组化方法进行检测。随着生物学研究的进展,发现越来越 多的蛋白质,包括各种癌基因和抑癌基因产物、细胞因子、 受体及生长因子等在细胞调控中担负着重要功能,不少蛋 白质已被纯化,大量的单、多克隆抗体被制备,目前几乎 所有被克隆的癌基因、抑癌基因都有其相应的抗体问世, 其中大多数抗体及试剂盒已商品化,为癌基因和抑癌基因 的研究提供了十分有利的条件。
﹣ :无阳性细胞 ﹢ :一般阳性细胞数比例为1---25% ++ :一般阳性细胞数比例为26---50% +++:一般阳性细胞数比例为>50%
2 阳性细胞数加着色强度判定法:既同时考虑了阳 性细胞数又兼顾了着色强度,是目前较为广泛的 应用方法。
① 阳性细胞数量计0---4分:无阳性细胞计0分, ≤25%计1分,26---50%计2分,51---75%计3分, >75%计4分。 ② 染色强度计0---3分:无色计0分,浅黄色计1 分,棕黄色计2分,棕褐色计3分。
4.切片上遗留了过多的冲洗液,当抗体加至切片上时,等于人 为地对抗体进行了进一步的稀释;
5.孵育时切片是否放置水平,否则会导致抗体流失。
非特异性染色
1. 是否有效地除去了内源性酶和生物素;
2. 是否选择使用了正确的封闭血清。电荷吸附所造成的非特 异性背景染色消除方法是以二抗动物的非免疫血清,用 PBS稀释为3%-10%溶液孵育切片,以封闭吸附位点。有时 其它无关蛋白,如牛血清蛋白也常应用。另外,取材时避 开出血、坏死区亦极重要。最近有些国内的实验室应用5% 脱脂奶粉替代血清进行抗原封闭,效果也不错;
2. 确认所有的试剂是否按正确的顺序加入,是否孵育了足够 的时间;
3. 对照抗体的标签确认是否使用了正确的抗体,以及所用的 检测系统是否和一抗匹配,这一点是非常重要的。比如, 如果一抗是兔来源的抗体,二抗一定要用抗兔的二抗来匹 配;或一抗是小鼠的IgM一抗,二抗必须是山羊/兔抗小鼠 的IgM(不是IgG)二抗;
7.检查色原/底物溶液,最简单的检测方法是将一滴标记有酶 的抗体加入到制备好的底物溶液中,如果底物发生预期的 颜色变化,则可排除底物的因素。需要注意的是,有些底 物在制成工作液后应在一定时间内用完,否则会失效。
弱阳性
如果阴性对照没有染色而阳性对照标本弱阳性,除了考 虑上述因素外,还应考虑:
1.标本的固定方式,不当的固定方式或固定时温度过高,都会 影响到所检测的抗原的数量和质量;
—HRP(FITC)
直接法:
②间接法:也称二步法。第一步用的是不标记的第一抗体, 第二步用标记有酶或荧光素的抗第一抗体同种动物IgG的 抗体。本方法的优点是在检测各种不同抗原时,只要第一 抗体是免疫同一类动物产物的抗体,均可应用相同的第二 抗体,不象直接法那样需对各种抗体逐个标记。此外由于 第一抗体的一个分子作为抗原可结合多个第二抗体分子, 故敏感性较直接法大为提高。