多重免疫蛍光(mIHC)技術は、単一の組織切片上で複数の標的タンパク質を同時に標識・可視化することができます。高解像度蛍光イメージングおよび専門の解析ソフトウェアと組み合わせることで、組織微環境における多様な生物学的情報を深く解析することが可能です。代表的なアプリケーションは以下の通りです:
複数のタンパク質の共発現解析:同一細胞または亜細胞構造内における、2つ以上のタンパク質の共発現状況を検出します;
細胞表現型の同定と定量:特定のマーカーの組み合わせにより、多様な細胞タイプ(免疫細胞のサブタイプ分類、腫瘍細胞の異質性など)を識別します;
空間位置関係の解析:組織内における異なる細胞集団の分布、隣接関係、および浸潤パターンを評価します;
シグナル伝達経路の活性研究:複数のリン酸化タンパク質や経路関連タンパク質を同時に標識し、その機能状態を明らかにします;
予後バイオマーカーの探索:臨床データと組み合わせることで、特定の細胞表現型や空間構造と、病勢進行との相関性を定量的に解析します。
腫瘍免疫、神経科学、発生生物学など、複雑な微環境の解析を必要とする研究分野に特に最適です。
TSA(Tyramide Signal Amplification、チラミド信号増幅)は、酵素反応を利用した高感度な検出技術です。ステップは以下の通りです:
一次抗体反応:特異的一次抗体が標的抗原に結合します;
二次抗体反応:RP(西洋ワサビペルオキシダーゼ)標識二次抗体が一次抗体に結合します;
蛍光チラミドの活性化と共有結合(デポジット):蛍光基で修飾されたチラミド基質を添加します。HRPと過酸化水素(H₂O₂)の触媒作用により、チラミドが速やかに活性化され、抗原のチロシン残基に共有結合することで、局所的なシグナル増幅を実現します;
抗体のストリッピングと染色:加熱または化学的処理によって結合済みの抗体を除去します。共有結合している蛍光シグナルはそのまま保持されるため、続けて次のサイクルの染色を行うことができます。
TSA技術は高いS/N比と優れたシグナル増幅能を備えており、さらに一次抗体の動物種による制限を受けません。蛍光チラミドを変更するだけで多色のマルチプレックス染色を繰り返すことができるため、多色mIHCパネルの構築に最適な手法です。
実験結果の信頼性と再現性を確保するため、以下のステップに沿ってバリデーションを行うことを推奨しています:
一次抗体の特異性検証:
パネルに含まれる各抗体の濃度グラジエントテストを行い、特異的シグナルとバックグラウンドを評価します;
マルチプレックス染色の実現可能性評価:
使用する組織タイプ(パラフィン切片、凍結切片など)および処理方法に応じて、組織の耐性を評価します;
抗原賦活化の条件や抗体反応時間などの実験プロトコルを最適化し、多色染色のプロセスの後でも組織形態が完全に保持され、クリアなシグナルが得られるようにします。
マルチプレックス免疫組織化学(mIHC)実験において、結果の正確性と再現性を確保するためには、適切なサンプル調製が極めて重要です。パラフィン切片、凍結切片、カバーガラス培養細胞サンプルの調製および保存の重要基準をまとめました。
パラフィン切片
調製基準:組織の形態が完全に保持され、厚みが均一であること(通常3~5 μmを推奨)。シワ、破れ、またはナイフマーク(傷)がない状態に仕上げてください。
保存条件:短期間(2週間以内を推奨)であれば、遮光・乾燥した室温(21~25°C)で保存可能です。長期間保存する場合は、湿気やカビを防ぐため、密閉して2~8°Cの冷蔵庫で保管してください。
凍結切片
前処理:組織を4%パラホルムアルデヒド(PFA)で十分に固定した後、ショ糖溶液のグラジエント(10%~30%など)で脱水処理を行い、最終的にOCTコンパウンドで包埋します。
切片化作製と保存:切片の厚さは通常8 μmとし、剥離防止コートスライドガラス(MASコート、APSコートなど)に貼り付け、組織が平らで完全な状態を保つようにします。切片作製後は速やかに密閉し、–80°Cの超低温フリーザーで保存してください。サンプルの凍結融解の繰り返しは避けてください。
カバーガラス培養細胞
細胞の状態:接着性が良く、対数増殖期の細胞を使用することを推奨します。播種密度は80%~85%が適当であり、過密になって細胞形態や抗原のアクセシビリティ(抗体との結合しやすさ)に影響が出ないようにしてください。培養プロセス全体を通して厳密に無菌操作を行い、微生物汚染や細胞の異常な凝集を防ぎます。
クライミングスライドの処理と保存:カバーガラス上で培養した細胞は、通常4%パラホルムアルデヒド(PFA)等で固定した後、十分に洗浄します。すぐに染色を行わない場合は、密閉して2~8°Cで短期間保存できますが、長期間保存する場合は–80°Cでの保管を推奨します。その際、凍結融解の繰り返しは避けてください。
mIHC実験を成功させるためには、複数の工程を最適化する必要があります。特に以下の点に注意してください:
サンプル処理:
実験中は切片の湿潤状態を維持してください。
組織タイプと標的特性に合わせて、適切な抗原賦活化液および賦活化条件を選択してください。
実験デザイン:
染色の順番:発現量の低いターゲットを優先的に標識し、発現量の高いターゲットは後方に回します。また、隣接する蛍光チャンネル間での蛍光漏れを防ぐため、蛍光チャンネルの組み合わせを計画してください。必要に応じて、アンミキシングの検証と補正を行ってください;
立体障害(ステリック・ヒンダランス)の回避『発現量の低いものから高いものへ』『数の少ないものから多いものへ』の原則に従い、初期のサイクルで高発現ターゲットを染色した際に生じる立体障害が、その後の染色に影響を与えないように配慮してください。
シグナルのバランス調整:
予備実験を通じて抗体濃度やTSA反応時間を調整し、各チャンネルのシグナル強度が適度で、明瞭なコントラストが得られるようにします。過度なシグナル増幅による背景ノイズの上昇や、シグナル飽和を防いでください。
抗体:
輸送条件:4℃クール便による輸送;
短期保存:製品到着後、4℃で1~2週間保存可能です;
長期保存:分注した上で–20℃で保存し、凍結融解の繰り返しは避けてください;
有効期間:出荷後1年間の品質保証となります。
TSAキット:
保存条件:遮光の上、4℃で保存してください。開封後はコンタミネーションに注意してください;
有効期間:6ヶ月間;
安定性の指標:蛍光チラミド溶液に沈殿が生じたり、著しい色の変化が見られたりする場合は、使用を中止することを推奨します。
検証済みパネル製品
| ヒト胃がん微環境抗体 |
| 赤/CD11b, 緑/CD31, 白/α-SMA, シアン/CD3, マゼンタ(または淡緑)/pan-CK, 青/DAPI |
| 標識細胞<br>腫瘍微環境におけるT細胞(CD3+)、骨髄由来細胞(CD11b+)、血管内皮細胞(CD31+)、線維芽細胞(α-SMA+)、および腫瘍細胞(pan-CK+) |

