病理免疫組織化學(xué)抗原修復(fù)技術(shù)的研究

崔錦珠 文亦磊 覃紹勇 陳玲

【摘要】 20世紀(jì)70年代免疫組織化學(xué)技術(shù)開始應(yīng)用于病理診斷，發(fā)展到今天，免疫組織化學(xué)檢測在臨床病理診斷中已成為重要的技術(shù)手段，尤其在疑難病例的病理診斷和鑒別診斷工作中發(fā)揮著極為重要的作用。但為了確保免疫組化技術(shù)操作結(jié)果的準(zhǔn)確性，必須實(shí)行可靠的質(zhì)量控制和標(biāo)準(zhǔn)化的操作。全自動免疫組織化學(xué)染色機(jī)的使用有利于規(guī)范化操作，使流程更加標(biāo)準(zhǔn)化，解決了部分問題，但在抗原修復(fù)環(huán)節(jié)仍有許多不同意見，該文就免疫組化技術(shù)操作環(huán)節(jié)中的抗原修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行綜述。

【關(guān)鍵詞】 免疫組織化學(xué) 病理診斷 質(zhì)量控制

[Abstract] In the 1970s， immunohistochemistry technology began to be used in pathological diagnosis. Today， immunohistochemistry detection has become an important technical means in clinical pathological diagnosis， especially in the pathological diagnosis and differential diagnosis of difficult cases. However， in order to ensure the accuracy of immunohistochemistry results， reliable quality control and standardized operation must be carried out. The use of automatic immunohistochemical staining machine is beneficial to standardize the operation， make the process more standardized， and solve some problems. However， there are still many different opinions in the antigen repair process. This paper summarized the standardization of antigen repair in the operation process of immunohistochemistry technology as follows.

[Key words] Immunohistochemistry Pathological diagnosis Quality control

First-authors address： The First Affiliated Hospital of Guangxi University of Chinese Medicine， Nanning 530023， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2020.24.041

醫(yī)療衛(wèi)生技術(shù)不斷進(jìn)步，免疫組化技術(shù)也飛速發(fā)展，當(dāng)今，在臨床病理診斷中免疫組化技術(shù)的大量運(yùn)用，顯著提高了我國的病理診斷水平，免疫組化技術(shù)的地位也越來越高[1]。在腫瘤個性化治療的今天，依靠免疫組化技術(shù)進(jìn)行精確診斷在日常病理診斷工作中占著非常大的比重，如雌激素受體（ER）、孕激素受體（PR）、人類表皮生長因子受體-2（HER2）的表達(dá)可為乳腺癌治療方案的選擇提供依據(jù);CD117（+）的胃腸道間質(zhì)瘤可選用格列寧藥物進(jìn)行治療等。高質(zhì)量、穩(wěn)定、可重復(fù)性是免疫組織化學(xué)技術(shù)操作的關(guān)鍵，這就涉及一個名詞-標(biāo)準(zhǔn)化。首先提出免疫組化標(biāo)準(zhǔn)化這一概念的機(jī)構(gòu)是美國的國家臨床實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)委員會（national committee for clinical laboratory standards，NCCLS），它在1999年將這一標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一到全球，發(fā)布了參考文件。免疫組化標(biāo)準(zhǔn)化概念的主題思想主要是：標(biāo)準(zhǔn)化的免疫組化染色技術(shù)（采用良好的組織前處理;良好的抗原修復(fù)技術(shù)，使抗原充分暴露;可靠穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)操作過程）;實(shí)驗(yàn)對照的正確設(shè)立;染色結(jié)果的正確判讀;標(biāo)準(zhǔn)化的免疫組化檢測報告[2]。近些年許多病理學(xué)者也對其進(jìn)行了討論和補(bǔ)充。現(xiàn)在大量全自動免疫組織化學(xué)染色機(jī)的使用有利于規(guī)范化操作，使流程更加標(biāo)準(zhǔn)化，解決了免疫組化染色技術(shù)的部分問題。但在抗原修復(fù)技術(shù)方面仍有很多不同意見，需要不斷完善、規(guī)范日常的技術(shù)流程。

1 概述

免疫組化的大多數(shù)標(biāo)本是用4%中性甲醛固定，甲醛固定的標(biāo)本會導(dǎo)致蛋白之間的交聯(lián)及抗原決定簇被封閉。自從Shi等[3]在1991年提出抗原熱修復(fù)方法后，大家知道通過不同的抗原修復(fù)方法，可暴露抗原決定簇，使抗原抗體結(jié)合。但不恰當(dāng)?shù)男迯?fù)方法可造成內(nèi)源性生物素的表達(dá)，導(dǎo)致假陽性結(jié)果[4];或可造成抗原修復(fù)不成功，抗原暴露不充分，染色結(jié)果出現(xiàn)假陰性。只有掌握抗原最佳的修復(fù)方法才能提高免疫組織化學(xué)結(jié)果的陽性率與準(zhǔn)確率。

2 具體因素

修復(fù)所涉及的因素主要有修復(fù)的方法、修復(fù)液的選擇、修復(fù)的時間等。目前各國實(shí)驗(yàn)室主要采用蛋白酶消化法和熱處理方法來對抗原進(jìn)行修復(fù)。熱處理方法又有微波加熱修復(fù)法、高壓加熱法和水浴法。而抗原修復(fù)液分為EDTA修復(fù)液（pH值8.0～9.0）、檸檬酸鹽修復(fù)液（pH值6.0）、Tris修復(fù)液（pH值10.0）等。各實(shí)驗(yàn)室目前不僅采用不同的修復(fù)方法、不同的修復(fù)液，修復(fù)的時間也不盡相同。

2.1 修復(fù)的方法 根據(jù)相關(guān)報道，包含英國、澳大利亞、加拿大等大國在內(nèi)的8個英聯(lián)邦國家組織了106家實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行一項(xiàng)研究，總共花費(fèi)接近3年的時間來對ER、PR進(jìn)行反饋實(shí)驗(yàn)。得出了一致結(jié)論：ER、PR染色弱的原因主要與實(shí)驗(yàn)中微波加熱時間不足和微波操作過程不當(dāng)有關(guān)，因此免疫組化修復(fù)應(yīng)使用高溫高壓修復(fù)方法[2]。

華裔實(shí)驗(yàn)人員也通過收集上百份乳腺浸潤性導(dǎo)管癌標(biāo)本論證該修復(fù)方法[5]。實(shí)驗(yàn)人員對這些標(biāo)本進(jìn)行ER、PR、E-Cadherin、C-erbB-2四項(xiàng)免疫組織化學(xué)標(biāo)記，使用顯微鏡觀察判斷這些標(biāo)本的陽性率和陽性程度，證實(shí)了高溫高壓抗原修復(fù)法在標(biāo)本的顯色強(qiáng)度和背景清晰度方面均高于傳統(tǒng)的微波修復(fù)法。

也有學(xué)者分析了修復(fù)液、時間、pH值都相同的條件下，微波抗原修復(fù)法修復(fù)效果低的原因可能是：微波爐修復(fù)溫度不好控制，穩(wěn)定性差，切片就會出現(xiàn)一些非特異性染色。高壓修復(fù)則能很好地控制溫度，在120 ℃左右，能徹底消滅標(biāo)本內(nèi)的生物酶活性，有效阻斷非特異性著色[6]。

鄭秋樺等[7]也采用了控制變量法，使用改良Tris-EDTA（pH值9.0）修復(fù)液，通過微波、水煮和高壓幾種不同修復(fù)方法對P53、P63、Ki67、CK5/6、CK7幾個不同抗體進(jìn)行免疫效果實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)高壓修復(fù)方法的效果最好。何丹等[8]在食管癌標(biāo)本用高壓抗原修復(fù)法和微波抗原修復(fù)法兩種方案進(jìn)行CD4、CD8、IL17、Ki67等免疫組化染色實(shí)驗(yàn)，最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果：CD4抗體表達(dá)實(shí)驗(yàn)高壓修復(fù)效果優(yōu)于微波修復(fù)效果（P<0.05），其他三項(xiàng)指標(biāo)比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），同時也提出高壓修復(fù)相對劇烈，容易引起掉片現(xiàn)象，應(yīng)該引起注意。

在實(shí)驗(yàn)室免疫組化檢測中，腦組織標(biāo)本會出現(xiàn)掉片和背景染色等現(xiàn)象，會給明確診斷帶來嚴(yán)重影響。腦組織的構(gòu)成元素主要為膠質(zhì)細(xì)胞，通過神經(jīng)元連接而成，腦組織細(xì)胞中水分和脂質(zhì)含量較高，在修復(fù)過程中會發(fā)生掉片。針對這一現(xiàn)象，陳余朋等[9]認(rèn)為可以將切片架外圍包裹一層紗布，紗布可以有效地將沸騰的修復(fù)液與組織隔離，防止沸騰沖擊導(dǎo)致的組織掉片和破損，在熱孵育法也可如此操作。

在病理診斷中淋巴瘤分類有百余種，單借助HE染色結(jié)果很難有效進(jìn)行診斷和鑒別診斷。最新NCCN指南要求，淋巴瘤診斷必須以形態(tài)學(xué)為基礎(chǔ)，結(jié)合免疫組化方能確診。實(shí)驗(yàn)組人員虞飛等[10]運(yùn)用了各種修復(fù)手法，包括Tris-EDTA高壓修復(fù)法、Tris-EDTA煮沸修復(fù)法、檸檬酸高壓修復(fù)法、檸檬酸煮沸修復(fù)法、蛋白酶修復(fù)法、DAKO全自動染色機(jī)、LUMATAS全自動染色機(jī)、VENTANA全自動染色機(jī)等8種不同的修復(fù)方法對輔助淋巴瘤診斷的抗體CD5、CD10、CD23和Bcl-6進(jìn)行免疫組化檢測，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)高壓修復(fù)的免疫組化染色陽性結(jié)果強(qiáng)度最高，經(jīng)蛋白酶修復(fù)的免疫組化染色陽性強(qiáng)度最低。Tris（pH值9.0）高壓修復(fù)2.2 min能最有效地暴露抗原，是淋巴瘤標(biāo)本中抗原修復(fù)的最佳方法，可為準(zhǔn)確診斷淋巴瘤提供幫助。

在高壓熱修復(fù)操作過程中，大家會注意到，單高壓熱修復(fù)也分為直接水煮、隔水加蓋水煮、隔水不加蓋水煮等方式。王璐[11]進(jìn)行不同方式水煮加熱EDTA抗原熱修復(fù)實(shí)驗(yàn)后認(rèn)為，直接水煮抗原修復(fù)染色結(jié)果最好，隔水加蓋抗原修復(fù)次之，隔水不加蓋抗原修復(fù)最差。

在熱孵育法中蔡俊杰[12]認(rèn)為，甲醛固定的組織修復(fù)溫度必須達(dá)到92 ℃才能使抗原充分暴露，溫度范圍為92～98 ℃，95 ℃時效果最好。

但對于不同抗原，修復(fù)所需溫度并不都遵守這一規(guī)律。鄒瓊瑜等[13]選取了保存時間超過4年的陳舊乳腺癌患者組織石蠟樣本76例。每個樣本選擇3張切片分別歸入試驗(yàn)組、高壓組和微波組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。高壓組和微波組使用同種加熱修復(fù)方式處理切片，實(shí)驗(yàn)組在酸堿度為（3.5±0.1）的檸檬酸鹽修復(fù)液中室溫修復(fù)15 min。對3組切片進(jìn)行比較，可以看出實(shí)驗(yàn)組的染色結(jié)果明顯優(yōu)于高壓組和微波組，脫片率及折損率也明顯低于高壓組和微波組。基膜的構(gòu)建和穩(wěn)定性主要由層黏連蛋白（laminin，LN）決定，它是基膜的主要構(gòu)成成分，并且這種糖蛋白在多種組織中都大量存在，使基膜與細(xì)胞緊密結(jié)合，對細(xì)胞的增殖分化有著較大的影響。劉鮮艷等[14]實(shí)驗(yàn)人員分別使用高壓、胰酶、胃酶和聯(lián)合修復(fù)方式對LN進(jìn)行修復(fù)測試，觀察修復(fù)方法的優(yōu)劣，得出胃酶1 h修復(fù)方式效果最好，LN染色結(jié)果最佳。

有些組織并不需要抗原修復(fù)，而有些特殊組織不僅需要多重抗原修復(fù)方法聯(lián)合應(yīng)用，更需要延長一抗孵育時間，才能得到較好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

黃建平等[15]用不同抗原修復(fù)法對HBcAg進(jìn)行免疫組化染色，證實(shí)：切片不修復(fù)表達(dá)效果最好，切片高溫高壓修復(fù)，陽性表達(dá)最差。對于這個實(shí)驗(yàn)結(jié)果，筆者認(rèn)為乙肝病毒的核殼結(jié)構(gòu)蛋白HBcAg，結(jié)構(gòu)成分不是人體組織，固定時并不被甲醛封閉。加熱抗原修復(fù)，是修復(fù)甲醛固定抗原被封閉的組織，如果抗原未被甲醛固定封閉，高溫會使蛋白質(zhì)抗原發(fā)生變性，失去與抗體結(jié)合的能力，結(jié)果會使表達(dá)減弱甚至不表達(dá)。大多數(shù)抗原一般提倡的熱修復(fù)法，對于如HBcAg的特殊抗原會起反作用。馬秀利等[16]用不同修復(fù)方法對大鼠嗅黏膜低親和力p75NTR進(jìn)行免疫組化比較時，認(rèn)為神經(jīng)營養(yǎng)因子受體是低親和力受體，暴露其抗原決定簇的條件較高，應(yīng)當(dāng)在酶修復(fù)（30 min）破壞福爾馬林對嗅黏膜上蛋白交聯(lián)作用后，再使用高溫修復(fù)使抗原暴露，另外延長一抗孵育時間至72 h可以得到較好的陽性結(jié)果。黃利等[17]也探討了抗原修復(fù)是否為單克隆抗體免疫組化染色的必須處理方式，筆者使用全自動免疫化染色機(jī)，分別進(jìn)行p-stat3、Vimentin免疫組化抗原修復(fù)、不修復(fù)及陰性對照染色并對染色做出評價。從最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以明顯看出修復(fù)后的p-stat3和未修復(fù)未見明顯差異，而Vimentin免疫組化染色則需進(jìn)行抗原修復(fù)處理。因此得出結(jié)論：抗原修復(fù)過程非常重要，但需要選擇性使用，有些抗體并不需要修復(fù)也能達(dá)成相同效果。

由這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，相同的修復(fù)液，高溫高壓法相對于熱孵育法、微波法、蛋白酶修復(fù)法有更好的修復(fù)能力。使用高溫高壓的修復(fù)處理方式能提高大多數(shù)免疫組化染色效果，使陽性定位準(zhǔn)確，色彩鮮明。且切片直接接觸抗原修復(fù)液的修復(fù)方法染色結(jié)果最好。但是不存在適合所有抗原的單純抗原修復(fù)方法，要根據(jù)抗原的不同采用相應(yīng)的修復(fù)手段，即高溫高壓修復(fù)法也應(yīng)根據(jù)工作需要，合理選擇。

2.2 修復(fù)液的選擇 抗原修復(fù)液的種類有很多，其中包括檸檬酸鹽修復(fù)液（pH值6.0）、EDTA修復(fù)液（pH值8.0～9.0）、EGTA修復(fù)液（pH值9.0）和Tris修復(fù)液（pH值10.0）。在抗原加熱修復(fù)過程中，抗原在不同酸堿度條件下等電點(diǎn)會發(fā)生變化，抗原表面電荷的改變影響抗原抗體的結(jié)合，從而影響染色強(qiáng)度[18]。

Shi等[3]報道了不同pH值抗原脫蠟修復(fù)液對免疫組化抗原熱修復(fù)的影響，并認(rèn)為pH值8～9的Tris-HCL或EDTA緩沖液適用于大多數(shù)抗原。張麗娜等[19]分別在pH值6.0和pH值9.0酸堿度下，觀察并檢測PD-L2分子作用于食管鱗狀細(xì)胞癌組織中的染色情況，得出結(jié)論：酸堿度為9.0的抗原修復(fù)液作用于食管鱗狀細(xì)胞癌，免疫組化染色情況最好，能明顯提高切片的染色質(zhì)量，是檢測PD-L2分子的最好方法。陳晨等[6]證實(shí)EDTA（pH值9.0）修復(fù)方式能夠提高快速冷凍乳腺癌組織ER、PR、HER2陽性表達(dá)率。李丹等[20]也證實(shí)相比于EDTA緩沖液，檸檬酸緩沖液的效果更好，能提高彌漫大B細(xì)胞淋巴瘤中的Ki67、BCL-2抗體表達(dá)。Tris-EDTA（pH值8.0）的修復(fù)液更有利于免疫組化染色過程中核抗原的暴露。

江齊昌等[21]則以家兔作為實(shí)驗(yàn)對象，對家兔的頸動脈粥樣硬化陳舊性蠟塊組織進(jìn)行切片，共切片198張，使用單純加熱方式、單純胰蛋白酶和聯(lián)合抗原修復(fù)方式觀察切片中的染色結(jié)果。實(shí)驗(yàn)最終得出結(jié)論：聯(lián)合抗原修復(fù)方式效果明顯優(yōu)于單純加熱方式或單純胰蛋白酶抗原修復(fù)方式，切片的染色效果更好。

江桂英等[22]在實(shí)驗(yàn)中使用了兩種不同的抗原修復(fù)液，微波加熱使用EDTA（pH值8.0）修復(fù)液和微波加熱使用檸檬酸鹽修復(fù)液（pH值6.0），結(jié)直腸癌組織Ki67、P53、CK20、CerbB-2、Bcl-2免疫組化染色實(shí)驗(yàn)的對比結(jié)果：微波加熱使用EDTA（pH值8.0）修復(fù)液對于Ki67、P53、BCL-2修復(fù)效果更理想，但對于CK20，兩種修復(fù)液效果差別不大，微波加熱使用檸檬酸鹽修復(fù)液（pH值6.0）對C-erbB-2修復(fù)效果較好，但修復(fù)液pH值超過8.0時會影響組織的附著，容易掉片。

綜上，大多數(shù)抗原更適合高溫高壓修復(fù)方式，而 pH值9.0修復(fù)液修復(fù)效果優(yōu)于pH值8.0的修復(fù)液。皮膚組織、雌激素受體、淋巴組織等選擇EDTA（pH值8.0），染色效果最佳[23]。

2.3 修復(fù)過程對免疫組化染色結(jié)果的影響 通過以上幾組實(shí)驗(yàn)論證，可以得知在免疫組化修復(fù)手段中，高溫高壓修復(fù)方法在大多數(shù)情況是最好的方法，但修復(fù)時間的把控也非常重要，過長的修復(fù)時間可能會導(dǎo)致細(xì)胞非特異性著色和組織脫片。

黃建平等[24]探討了不同修復(fù)時間，檸檬酸抗原修復(fù)液對免疫組化染色結(jié)果的影響，噴氣后高壓加熱2、8及15 min三組切片，染色結(jié)果基本一致，27種抗體均表達(dá)良好，陽性定位準(zhǔn)確，背景清晰。三組切片的陰性對照也均呈陰性，無背景染色。結(jié)果證實(shí)延長檸檬酸高壓修復(fù)時間并不會對染色結(jié)果造成實(shí)質(zhì)影響，修復(fù)時間過長不會暴露更多抗原決定簇，造成染色結(jié)果增強(qiáng)，甚至背景染色，也未造成抗原的破壞而減弱抗體表達(dá)。

陳蕓等[25]收集47例乳腺癌及結(jié)直腸癌手術(shù)切除標(biāo)本，并從標(biāo)本中提取出腫瘤成分制作成結(jié)直腸癌及乳腺癌組織的芯片，按說明書建議進(jìn)行熱修復(fù)。在修復(fù)過程中對芯片采取不同的降溫手段，一組使用自然降溫手段，自然冷卻20 min，另一組修復(fù)后立即用流水沖淋高壓鍋，或在鍋內(nèi)注水急劇降溫，降溫完成后對芯片進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)芯片中ER、PR等幾組抗體的染色強(qiáng)度沒有明顯變化，但急速降溫組的Ki67表達(dá)弱于緩慢降溫組。結(jié)腸癌組織芯片中CK（CAM5.2）、CK（AE1/AE3）兩組染色強(qiáng)度差異不顯著，但CDX-2、Villin、MSH2急速降溫組的表達(dá)強(qiáng)度弱于緩慢降溫組。實(shí)驗(yàn)表明，相比于急速降溫手段，自然降溫方法對芯片的修復(fù)效果更顯著，掉片率更低。因此在降溫過程中，最好關(guān)閉加熱裝置，等組織恢復(fù)自然溫度再進(jìn)行后續(xù)的免疫組織操作。

在臨床實(shí)踐中已經(jīng)證實(shí)免疫組化抗原修復(fù)時間對那些假陰性及弱陽性表達(dá)的組織有絕對性的影響，適當(dāng)增加修復(fù)時間有利于提高組織切片的陽性結(jié)果。所以在免疫組化操作抗原修復(fù)環(huán)節(jié)，抗原修復(fù)液的pH值、修復(fù)的溫度、修復(fù)的時間均會影響抗原修復(fù)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)表明，溫度越高，修復(fù)的時間也就越短[5]。

3 展望

免疫組織化學(xué)技術(shù)是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中一門重要的技術(shù)，高質(zhì)量的免疫組織化學(xué)染色結(jié)果能輔助病理醫(yī)師更準(zhǔn)確地進(jìn)行病理診斷，提高病理診斷水平;非特異性的免疫組化染色結(jié)果可能會引起漏診甚至造成錯誤的病理診斷。所以提高免疫組織化學(xué)的制片質(zhì)量已經(jīng)是刻不容緩的責(zé)任。該技術(shù)的操作過程十分復(fù)雜，操作過程中的每一個環(huán)節(jié)都嚴(yán)重影響著切片的質(zhì)量。而選擇合適的免疫組化修復(fù)方法及掌握合適的修復(fù)液pH值及修復(fù)時間至關(guān)重要。臨床診斷要依據(jù)陽性的準(zhǔn)確定位、內(nèi)外對照的結(jié)果、組織細(xì)胞形態(tài)學(xué)的觀察和豐富經(jīng)驗(yàn)綜合判斷免疫組化結(jié)果。在工作中認(rèn)真負(fù)責(zé)完成每一個環(huán)節(jié)是醫(yī)生和技術(shù)人員的責(zé)任，應(yīng)不斷學(xué)習(xí)，總結(jié)相關(guān)的操作經(jīng)驗(yàn)，將切片操作過程現(xiàn)代化、規(guī)范化，并在操作過程中嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室的各種規(guī)章制度，充分發(fā)揮免疫組化技術(shù)在病理診斷中的重要作用，為醫(yī)院的臨床治療提供指導(dǎo)作用。在抗體使用說明書的指導(dǎo)下，結(jié)合自身實(shí)驗(yàn)室的具體情況，根據(jù)抗體種類予以選擇修復(fù)，要清楚影響抗原的因素及各種抗原修復(fù)方法，必要時可以多種方法同時使用。

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（收稿日期：2020-03-20） （本文編輯：程旭然）