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抗体と抗原の素晴らしい組み合わせ: 免疫組織化学はどのように機能するのですか?
免疫組織化学 (IHC) は、特定の抗原への抗体の結合に依存する技術であり、これによって細胞および組織内の抗原の存在を確認できます。この方法は、1941 年にアルバート ヒューエット クーンズなどの科学者によって開発された免疫蛍光技術に由来し、その後の免疫組織化学の基礎を築きました。免疫組織化学は、時間の経過とともに、がんの診断、特に腫瘍抗原の同定に広く使用されるようになりました。したがって、免疫組織化学の手順を理解することは、医学および生物学の研究にとって非常に重要です。
現在、免疫組織化学は強力なバイオマーカー探索ツールとみなされており、この技術を通じて研究者は生体組織内のさまざまなタンパク質の発現と局在を決定できます。
サンプルの準備
免疫組織化学は、固定してパラフィンに包埋した組織サンプルを使用して行われますが、場合によっては凍結保存 (凍結) 組織も使用されます。サンプル調製プロセスには、固定、抗原回復、一次抗体とのインキュベーション、そして最後に二次抗体とのインキュベーションが含まれます。このプロセス全体を通じて、最終結果にはすべてのステップが重要です。
組織の準備と固定
免疫組織化学を行う前に、組織の形態学的構造を保存するために組織を固定します。固定に使用される試薬は通常 10% 中性緩衝ホルマリンです。固定時間と試薬の比率は実験結果に大きく影響します。一般に、固定時間は 24 時間で、固定剤と組織の比率は 1:1 ～ 1:20 の範囲です。
スライス
サンプルの切片化はミクロトームを使用して実行されました。パラフィン包埋組織は通常 4 ミクロンの厚さで切片化されますが、凍結切片は 4 ～ 6 ミクロンで切片化されます。切片の厚さの違いは観察される抗原の提示に影響を与える可能性があるため、切片の厚さは免疫組織化学の成功において重要な要素です。
抗原賦活化
抗原の賦活化は、ほとんどの固定組織切片に必要です。その目的は、固定中に形成された架橋を修復して、抗体がエピトープにアクセスできるようにすることです。抗原賦活化の一般的な方法は、高温で加熱して切片を緩衝液に浸すことです。
多くの場合、抗原賦活化の成功により、免疫組織化学検査の感度と特異性が決まります。
ブロック
免疫組織化学では、抗体の非特異的結合がバックグラウンド染色の問題を引き起こす可能性があります。バックグラウンドの染色を軽減するために、サンプルは二次抗体が生成された種の正常な血清とインキュベートされることがよくあります。
サンプルタグ
サンプルの準備が完了したら、蛍光化合物、金属、または酵素で標識された抗体で標識できます。抗体は、目的の用途に応じて、ポリクローナルまたはモノクローナルにすることができます。
検出方法
免疫組織化学には、直接法と間接法という 2 つの主な検出方法があります。直接法では標識抗体を用いて切片内の抗原と直接反応させますが、間接法では二次抗体の組み合わせにより感度を向上させシグナル増幅効果を高めます。
間接法の利点は、比較的少数の標識二次抗体の生成を必要とすることです。これは、複数の標識を行う場合に非常に役立ちます。
レポーター
さまざまな検出方法で使用されるレポーター分子は異なりますが、一般的なものは色原体と蛍光検出です。色原体免疫組織化学では、抗体は酵素と結合し、基質と反応して目に見える色を生成します。蛍光検出では、蛍光色素を使用して抗体を光らせ、観察を容易にします。
逆計数染色
免疫組織化学的染色が完了した後、コントラストを提供し、組織のガイドと視覚化を支援するために、リバース カウンティング染色が適用されることがよくあります。
多くの場合、逆計数染色により研究者の観察能力が大幅に向上します。
トラブルシューティング
免疫組織化学の応用では、過度のバックグラウンド染色、弱い標的抗原染色、アーチファクトなどの問題が発生する可能性があり、検査結果に影響を及ぼします。したがって、免疫組織化学技術を最適化し、抗体の品質を確保する必要があります。
臨床診断における免疫組織化学マーカー
このテクノロジーは、タンパク質発現の確認だけでなく腫瘍の同定においても、神経科学研究における重要なツールとなっています。たとえば、CD15 および CD30 マーカーはホジキン病に使用され、PSA は前立腺がんの診断に使用されます。
ガイド付きセラピー
がん治療が進歩するにつれて、免疫組織化学を使用して、分子標的の存在を検出することにより、どの腫瘍が治療に反応する可能性が高いかを評価することができます。特定の腫瘍のホルモン受容体は免疫組織化学的シグナルによって確認でき、これは個別化された治療の実施を強化するのに役立ちます。
したがって、免疫組織化学は診断ツールであるだけでなく、臨床治療プロセスにおける重要な要素でもあります。
要約すると、免疫組織化学は、細胞および組織レベルでバイオマーカーを特定し、位置を特定するための強力なツールを提供します。しかし、将来的に医療および研究コミュニティにより良いサービスを提供するには、このテクノロジーをさらに最適化するにはどうすればよいでしょうか?
