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Method Article
Um protocolo detalhado para um painel de seis-marcador multiplex imunofluorescência é otimizado e executado, usando um corante automatizado para resultados mais consistentes e um menor tempo de procedimento. Esta abordagem pode ser adaptada directamente por qualquer laboratório de estudos imuno-oncologia.
Evolução contínua em imuno-Oncologia exige uma maior compreensão dos mecanismos da imunologia do câncer. A análise de immunoprofiling de amostras de tecido de biópsias de formalin-fixas, parafina (FFPE) tornou-se uma ferramenta-chave para entender a complexidade da imunologia do tumor e descobrir novos biomarcadores preditivos para imunoterapia. Immunoprofiling análise de tecidos requer a avaliação de marcadores combinadas, incluindo subpopulações de células inflamatórias e imunes, pontos de verificação, o microambiente do tumor. O advento de métodos de imuno-histoquímica multiplex romance permite uma análise mais eficiente Multiparamétrico de seções do tecido único do que o padrão monoplex imuno-histoquímica (IHC). Uma imunofluorescência multiplex comercialmente disponível (se) método é baseado na amplificação do sinal de tyramide e, combinado com a análise microscópica multiespectral, permite uma melhor separação de sinal de diversos marcadores no tecido. Esta metodologia é compatível com o uso de anticorpos primários unconjugated otimizadas para IHC padrão em amostras de tecido FFPE. Neste documento descrevemos detalhadamente um protocolo automatizado que permite multiplex se rotulagem de amostras de tecido de carcinoma, com um painel de seis-marcador anticorpo multiplex compreendendo PD-L1, PD-1, CD68, CD8, Ki-67 e citoqueratinas AE1/AE3 com 4, 6-diamidino-2-phenylindole como um corante de contraste nuclear da célula. O protocolo de painel multiplex é otimizado em um corante IHC automatizado para um tempo de coloração que é mais curta que a do protocolo manual e pode ser diretamente aplicado e adaptado por qualquer investigador do laboratório de estudos imuno-oncologia em amostras de tecido humanos FFPE. Também descritos são vários controles e ferramentas, incluindo um método de gota-controle para controle de qualidade fino de um novo painel se multiplex, que são úteis para a otimização e validação da técnica.
Immunoprofiling análise de amostras de tecido de tumor FFPE tornou-se um componente essencial de estudos imuno-oncologia, particularmente pela descoberta e validação de novos biomarcadores preditivos para imunoterapia no contexto dos ensaios clínicos1 ,2. IHC cromogênico, usando chromogens químicas tais como diaminobenzidina, continua a ser a técnica padrão no diagnóstica patologia para o immunolabeling de biópsia de tecido3. IHC padrão também pode ser usado para immunoprofiling de tecido de câncer, incluindo a quantificação de subpopulações de linfócitos tumor-associado e a avaliação dos níveis de expressão de pontos de verificação imunes como ligante de morte celular programada 1 (PD-L1)4 ,5. IHC padrão é limitada, no entanto, em que apenas um antígeno pode ser rotulado por seção de tecido. Immunoprofiling estudos normalmente requer a análise da expressão combinada de vários marcadores, o uso do IHC padrão exigiria a coloração das várias secções de tecido, cada uma manchada com um marcador único e, portanto, seria substancialmente limitado para a análise de amostras de tecido pequenas tais como biopsias de agulha. Métodos padrão de IHC também são limitados para a avaliação de marcadores que são coexpressed por populações de diversas células, como é comum com marcadores de ponto de verificação imune como PD-L1, que é expressa pelo tumor-associado de macrófagos e células cancerosas. Essa limitação tem sido relatada em, por exemplo, o uso do padrão monoplex IHC por patologistas para análise quantitativa de um marcador IHC expressado pela célula diversos tipos6. O desenvolvimento de técnicas IHC cromogênico multiplex empregando diversas chromogens coloridas sobre o mesmo tecido seção representa um avanço sobre o método padrão de IHC monoplex,7 embora permaneçam limitados pelo immunolabeling de poucos marcadores e também apresentar um desafio técnico importante para a avaliação adequada dos marcadores expressado nos compartimentos subcellular mesmos das mesmas populações de células.
Os detalhes acima mencionados sobre a disponibilidade de tecido de amostras clínicas, bem como as limitações das técnicas IHC cromogênica multiplex, deram origem à necessidade de desenvolver métodos aperfeiçoados de multiplex imuno-Oncologia estudos baseados em etiquetando fluorescente combinado com sistemas que podem efetivamente separar os sinais de vários fluorophores mesmo slide de imagens. Uma tal técnica é baseada na amplificação do sinal de tyramide (TSA) combinada com imagens multiespectrais de microscopia para cor eficiente separação8. Um kit comercialmente disponível com base em TSA emprega fluorophores otimizado para geração de imagens multiespectrais8 (ver Tabela de materiais). Uma vantagem importante deste sistema é a sua compatibilidade com os anticorpos primários sem rótulo mesmos que já tenham sido validados e otimizado para padrão cromogênico IHC9,10,11. Isto permite não só a otimização mais rápida, mas também a flexibilidade nas modificações de otimização e painel incorporando novos destinos. Além disso, o método TSA multiplex imunofluorescência (mIF) pode ser otimizado para comercialmente disponíveis sistemas automatizados de corante IHC, permitindo para uma simples transferência de monoplex cromogênico IHC a mIF.
Aqui nós apresentamos um protocolo para um painel do Fumin para estudos imuno-Oncologia baseado em automatizada do Fumin TSA coloração e usa um scanner multi-espectral para a imagem latente. Este protocolo pode ser adaptado e modificado por qualquer usuário do laboratório com acesso à instrumentação descrita e reagentes. O protocolo inclui um painel de seis anticorpos primários para o immunoprofiling de carcinomas: PD-L1, PD-1, CD68 (como um marcador de pan-macrófago), CD8 (células T citotóxicas), Ki-67 e AE1/AE3 (pancitoqueratina, usado como um marcador epitelial para a identificação de células de carcinoma). Um estudo recente descreve a otimização de um protocolo de mIF TSA manual usando IHC cromogênico como um padrão de referência para validar os cinemas coloração12. O método atualizado aqui apresentado foi desenvolvido usando um kit TSA comercialmente disponível, sete cores otimizado em um corante automatizado, drasticamente, encurtando o tempo coloração de 3 – 5 dias para 14 h, melhorando também a consistência da coloração. Além do protocolo principal detalhado apresentado aqui, uma seção de Materiais complementares inclui o método de "gota-control", um processo de controle de qualidade adicional para avaliar um novo painel de mIF, bem como notas técnicas de otimização, solução de problemas e desenvolvimento de novos painéis multiplex para ajudar o usuário de laboratório para configurar e otimizar o método TSA do Fumin para painéis personalizados do Fumin.
Nota: O protocolo aqui apresentado descreve como executar o immunoprofiling de um painel de mIF usando TSA para seis anticorpos (CD68, ki67, PD-L1, PD-1, CD8 e AE1/AE3) em um corante automatizado (ver Tabela de materiais). O protocolo também descreve como executar os controles de gota para um controle de qualidade de um novo painel de mIF (ver Materiais suplementares). Neste protocolo, a coloração é realizada com oito slides FFPE imaculados da amígdala humana (controle positivo) e oito slides imaculados de adenocarcinoma do pulmão humano. O primeiro slide é usado para multiplex completo mancha com todos os seis marcadores, o segundo slide para o isotipo controle no qual não há anticorpos primários são utilizados e os restantes seis slides para os controles de gota (ver Materiais suplementares). Um controle adicional para tecido autofluorescência é altamente recomendado e devem sempre ser incluído em um multiplex estudar (ver Materiais suplementares). No entanto, os investigadores podem empregar outros tipos de tumor e controles de acordo com seus próprios objetivos do projeto. Laboratório os usuários sem experiência prévia com o método TSA do Fumin e técnicas multispectral scanner devem ler o guia de desenvolvimento de IHC Multiplex (disponível online em http://info.perkinelmer.com/2016-lp-Opalassaydevelopmentguide-lp). Embora este guia descreve um protocolo manual, ele também fornece uma boa introdução para o Fumin método de coloração. Todas as secções de tecido empregadas no presente protocolo foram anonimizadas e aprovadas de acordo com a declaração de Helsinque.
1. amostras
2. criação de uma nova CIM programa de coloração em um Stainer automatizada: registo dos reagentes
Nota: Os reagentes devem ser adicionados à lista de reagente no software automatizado corante antes eles estão disponíveis para uso em protocolos. Consulte a Tabela de materiais , para obter informações sobre o corante automatizado modelo e versão do software.
3. automatizado Stainer: Registo dos recipientes
4. automatizado Stainer: Criação de um programa de protocolo do Fumin
5. automatizado Stainer: Adição de controles de gota e protocolo do isotipo controle
6. Stainer automatizado: Protocolo de preparação de Slide
7. automatizado Stainer: Preparação dos reagentes
8. automatizado Stainer: Amostra Setup e coloração multiespectrais
9. composto dos Slides multiespectrais
10. multispectral Scanner
11. multispectral Scanner: Imagens multiespectrais
12. espectral de desagregação
Nota: A etapa de misturar espectral é necessária para separação de canais e análise de imagens dos slides. Antes de desagregação espectral é executada no software inForm, a biblioteca espectral deve ser construída usando slides de adenocarcinoma do pulmão manchados com cada fluor em paz e com DAPI sozinhos. Este procedimento também é descrito no referido Multiplex IHC ensaio desenvolvimento guia.
13. avaliação da intensidade de fluorescência e atenuação de sinal
Nota: A ferramenta de contagem, que aparece como uma seta com uma pequena caixa marrom, é a ferramenta mais importante para a otimização de multiplex e deve ser usada com frequência (ver Materiais suplementares). Usando a ferramenta de contagem no software misturar espectral, avalie a relação sinal-ruído, que, no mínimo, deverá exceder 10:1 (ver Materiais complementares para solução de problemas e para a avaliação de um cinema de coloração com os controles de gota).
14. análise de imagem multiespectrais
O protocolo descrito aqui fornecerá resultados como as mostradas na Figura 2. Começar com uma avaliação da coloração no controle da amígdala, começando com o epitélio de superfície de células escamosas. A histologia da amostra da amígdala pode ser revista com uma patologista, usando o slide H & E, como uma referência. Se cromogênico seções IHC são realizadas com os mesmos marcadores do mesmo bloco de tecido, em seguida, estes podem ser usados...
A revolução de imunoterapia do câncer em curso é o romance de abertura e prometendo opções terapêuticas para pacientes de câncer13. Avanços no campo da imuno-Oncologia exigirá maior conhecimento do microambiente do tumor inflamatório, não só para compreender a biologia dos mecanismos imunológicos envolvidos na carcinogênese, mas também para encontrar biomarcadores preditivos de novo tratamentos baseados em imunoterapia1,2. ...
Este trabalho foi financiado pela MedImmune, biologics global R & braço D da AstraZeneca. C.W., K.R. e HCC são empregados da Perkin Elmer, que produz os reagentes (kit de TSA) e multiespectrais scanners que foram utilizados neste trabalho. M.S., K.D., A.H., W.Z., C. Bagnall, C. Brown, J.C., A.L., K.S., M.R. e J.R.C. são os funcionários da MedImmune com posse conservada em estoque e/ou interesses de ações ou opções na AstraZeneca.
Apoio editorial foi fornecido por Deborah Shuman da MedImmune.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
"InForm 2.4.2" Software for Spectral Unmixing and Image Analysis | PerkinElmer | CLS151066 | Called "spectral unmixing software" in text |
"Phenochart 1.0.9" QPTIFF Software for Selection of MSI and Overall Slide Scan Viewing | PerkinElmer | CLS151067 | Called "QPTIFF software" in text |
#1.5 Coverslips | Sigma Aldrich | 2975246 | |
200 Proof Ethanol | Koptec | V1001 | |
20x Tris-Buffered Saline | VWR | J640-4L | |
Antibody Diluent | DAKO | S2203 | |
Anti-CD68 Mouse Monoclonal | DAKO | M087601-2 | Clone PG-M1 |
Anti-CD8 Rabbit Monoclonal | Ventana | M5392 | Clone SP239 |
Anti-CK Mouse Monoclonal | DAKO | M351501-2 | Clone AE1/AE3 |
Anti-ki67 Mouse Monoclonal | DAKO | M724001-2 | Clone MIB-1 |
Anti-PD-1 Rabbit Monoclonal | Cell Signaling | #86163 | Clone D4W2J |
Anti-PD-L1 Rabbit Monoclonal | Ventana | 790-4905 | Clone SP263 |
Bond Dewax Solution | Leica | AR9222 | Called "dewax solution" in text |
Bond Epitope Retrieval Solution 1 | Leica | AR9961 | Called "ER1" in text |
Bond Epitope Retrieval Solution 2 | Leica | AR9640 | Called "ER2" in text |
Bond Open Containers, 30 mL | Leica | OP309700 | Called "30 mL open containers" in text |
Bond Open Containers, 7 mL | Leica | OP79193 | Called "7 mL open containers" in text |
Bond Polymer Refine Detection | Leica | DS9800 | Called "chromogenic detection kit" in text |
Bond Research Detection Kit | Leica | DS9455 | Called "research detection kit" in text |
Bond Titration Kit | Leica | OPT9049 | Called "titration kit" in text |
Bond Universal Covertile Novocastra | Leica | S21.2001 | Called "covertiles" in text |
Bond Wash Solution 10X Concentrate | Leica | AR9590 | Called "10x wash solution" in text |
BondRX Autostainer | Leica | Called "automated stainer" in text | |
BondRX Software Version 5.2.1.204 | Leica | Called "automated stainer software" in text | |
Opal 7-Color Automation IHC Kit | PerkinElmer | NEL801001KT | Called "multispectral staining kit" in text |
Peroxidase Block | Leica | RE7101 | |
ProLong Diamond Antifade Mountant | Thermo | P36965 | Called "slide mountant" in text |
Starfrost Slides | Fisher | 15-183-51 | |
Vectra Polaris Multispectral Microscope with "Vectra 3.0.5" Software for Multispectral Microscope Control | PerkinElmer | CLS143455 | Called "microscope control software" in text |
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