면역조직화학 및 면역형광법

면역조직화학(IHC) 및 면역형광법은 항체를 사용하여 조직 절편 내의 특정 분자를 찾아냅니다. 항체는 제자리(in situ)에서 표적 항원에 결합한 다음, 색깔 있는 생성물을 침착시키는 효소(IHC) 또는 형광 현미경으로 관찰되는 형광 표지(면역형광법)를 통해 가시화되어, 일반적인 염색으로는 구별할 수 없는 세포 유형과 분자를 식별할 수 있게 합니다.

Definition

면역조직화학 및 면역형광법은 표지된 항체를 표적에 결합시키고 효소적 색 반응(면역조직화학) 또는 형광(면역형광법)을 통해 결합된 표지를 검출함으로써 조직 절편 내의 특정 항원을 국소화하는 항체 기반 방법입니다.

Scope

이 주제는 항체 기반 표지 원리, 직접 및 간접 검출, 신호 증폭 시스템, 항원 회수, 그리고 이러한 분석법의 유효성 검사 및 품질 관리를 다룹니다. 이는 방법론적 참고 자료이며 임상적 해석이나 치료 지침을 제공하지 않습니다.

Core questions

• 항체는 조직 내에서 어떻게 분자 특이적 국소화를 달성합니까?
• 직접 및 간접 검출 방식은 어떻게 다릅니까?
• 증폭 시스템과 항원 회수는 어떻게 민감도를 향상시킵니까?
• 항체 기반 분석법은 신뢰할 수 있는 해석을 위해 어떻게 유효성 검사 및 통제됩니까?

Key concepts

• 항원-항체 결합 특이성
• 직접 대 간접 검출
• 신호 증폭 (예: avidin-biotin, 폴리머 시스템)
• 발색 대 형광 표지
• 항원 (에피토프) 회수
• 대조군 및 분석 유효성 검사
• 특이성 및 교차 반응성

Mechanisms

핵심적인 과정은 절편 내에서 항체가 항원에 특이적으로 결합하는 것입니다. 직접법에서는 일차 항체 자체가 표지를 운반하며, 간접법에서는 표지되지 않은 일차 항체가 표지된 이차 항체에 의해 검출되는데, 이는 검출을 증폭시키고 표준화합니다. Coons와 동료들은 형광 그룹으로 표지된 항체가 조직 내에서 항원을 국소화할 수 있음을 처음으로 보여주었으며(Coons, 1941), 이는 면역형광법의 토대가 되었습니다. 이후 효소 기반 검출법은 영구적인 발색 신호를 가능하게 했고, avidin-biotin-peroxidase 복합체(Hsu et al., 1981)와 같은 증폭 시스템, 그리고 나중에는 폴리머 기반 검출법을 통해 민감도가 향상되었습니다. 알데하이드 고정은 교차 결합을 통해 에피토프를 가릴 수 있으므로, 포르말린 고정 파라핀 포매 조직에서 항체 결합을 회복시키기 위해 열 또는 프로테아제 기반의 항원 회수 단계가 종종 사용됩니다(Shi et al., 1991). 신뢰할 수 있는 해석은 적절한 양성 및 음성 대조군과 각 분석법에 대한 공식적인 분석 유효성 검사에 달려 있습니다(Fitzgibbons et al., 2014).

Clinical relevance

항체 기반 표지는 세포 계통 및 특정 분자 마커를 식별함으로써 현대 조직 기반 진단 및 연구의 많은 부분을 뒷받침합니다. 이 항목은 방법과 그 품질 요구 사항을 개념적으로 설명합니다. 이는 참고 지향점이며 개별적인 진단 또는 치료 결정의 근거가 아닙니다.

Evidence & guidelines

면역조직화학 분석법의 분석 유효성 검사에 대한 전문 지침은 미국 병리학회(College of American Pathologists)에서 발행되었으며(Fitzgibbons et al., 2014), 방법 원리는 표준 조직학 기술 참고 문헌에 통합되어 있습니다(Suvarna et al., 2018). 항원 회수 및 증폭 방법은 기초적인 1차 연구에서 유래합니다(Shi et al., 1991; Hsu et al., 1981).

History

항체 기반 국소화는 1941년 Coons와 동료들의 형광 항체 방법으로 시작되었으며, 이는 조직 내에서 분자 특이적 검출을 가능하게 했습니다. 이후 효소 표지 방법은 영구적인 가시 신호를 제공했고, avidin-biotin-peroxidase 복합체(Hsu et al., 1981)와 같은 증폭 시스템은 민감도를 증가시켰으며, 열 유도 항원 회수(Shi et al., 1991)는 일상적으로 고정된 파라핀 포매 재료에 대한 신뢰할 수 있는 면역 염색을 확장했습니다. 이 방법들이 진단 실습의 중심이 되면서 표준화 및 유효성 검사 지침이 뒤따랐습니다(Fitzgibbons et al., 2014).

Key figures

• Albert Coons
• Su-Ming Hsu
• Shan-Rong Shi

Seminal works

• coons-1941
• hsu-1981
• shi-1991

Frequently asked questions

면역조직화학(immunohistochemistry)과 면역형광법(immunofluorescence)의 차이점은 무엇입니까?

둘 다 항체를 사용하여 조직 내 항원을 국소화하지만, 면역조직화학은 효소가 색깔 있는 생성물을 침착시켜 광학 현미경으로 관찰되는 방식으로 결합된 항체를 시각화하는 반면, 면역형광법은 형광 현미경으로 관찰되는 형광 표지를 사용합니다.

항원 회수가 종종 필요한 이유는 무엇입니까?

포르말린 고정은 단백질을 교차 결합시켜 항체가 인식하는 에피토프를 가릴 수 있습니다. 열 또는 효소 기반 항원 회수 단계는 이러한 에피토프를 노출시켜 포르말린 고정 파라핀 포매 조직에서 염색이 가능하게 합니다.