* 图示:胃癌(GC)肿瘤间质Panel3(蓝/DAPI、白/aSMA、绿/CD31、紫/CD3、青/panCK、红/CD11b、黄/FAP)。该染色panel 显示胃癌肿瘤细胞侵袭边缘,aSMA+成纤维细胞(白色)分割肿瘤组织与正常腺体组织,成纤维细胞形成物理屏障阻断抑制肿瘤侵袭生长的,同时CD3+T淋巴细胞(紫色)向肿瘤内的浸润路径也被阻断。另一方面,紧邻肿瘤边界的成纤维细胞转变为aSMA+FAP+的激活成纤维细胞(黄色)(CAFs),该类型的成纤维细胞与具有免疫抑制作用的CD11b+髓系免疫细胞(红色)有显著的空间重叠关系。
【背景介绍】
肿瘤免疫微环境(tumor immune microenironment, TIME)组成复杂,其包含了肿瘤组织内的肿瘤细胞,各类免疫细胞,间质细胞以及胞外基质等。肿瘤病人个体免疫微环境内的各种细胞成分,功能以及空间分布特征,对于肿瘤进展预后以及免疫治疗效果具有重要指示意义。肿瘤微环境中的调节性T细胞(Treg),肿瘤相关巨噬细胞(TAMs),肿瘤相关成纤维细胞(CAFs)以及指示高VEGF表达的高密度内皮细胞(ECs)等,对免疫微环境具有很强的抑制作用,往往预示了病人预后不佳。而微环境中聚团的CD8+PD1+ T细胞,PDL1高表达的炎症细胞/肿瘤细胞,以及三级淋巴结结构(TLS)则往往预示良好的免疫治疗反应。同时,个体肿瘤免疫微环境也并不稳定,其受肿瘤突变,新的转移组织微环境,以及肿瘤治疗方案的影响,一直处于动态变化中。因此,为了能可视化肿瘤免疫微环境中各细胞组分及空间分布特征,LuminIRIS 公司开发了HyperView Cyclic mIF循环多重免疫染色技术,用以标记并识别免疫微环境中各种免疫相关细胞。
(Rapid, inexpensive, high-plex microenvironmentand biomarker profiling of tissue with any antibody.)
【技术特征】
1、高效率HyperView免疫染色技术:
传统多色免疫荧光染色过程中,为了使特异抗体染色具有足够的荧光亮度,一般抗体孵育时间较长,且使用的抗体浓度很高。
* 图示:非小细胞肺癌(NSCLC)石蜡切片样本免疫荧光染色,CD11c(树突细胞标记)(1:1000浓度)。(左)常规免疫荧光染色(一抗25℃孵育20min);(右)HyperView免疫染色技术(一抗25℃孵育20min)。
2、背景荧光去除技术(fluorescent-quencher):
石蜡切片会因为醛类试剂的固定及高温处理等原因,会导致样品组织及组织内红细胞等产生显著的自发荧光,进而干扰特异荧光标记。
* 图示:非小细胞肺癌(NSCLC)连续切片样本,双色免疫荧光平行染色,绿色(CD68),红色(ki67);(左)对照切片具有显著的背景自发荧光;(右)切片经过fluorescent-quencher预处理10min。
* 图示:卵巢癌(OC)连续切片样本,双色免疫荧光平行染色,绿色(PDL1),红色(CD8);(左)对照切片中大量血细胞具显著背景荧光;(右)切片经过fluorescent-quencher预处理10min。
3、抗体剥离技术(Antibody Stripping):
传统的多色免疫荧光染色(multiplexIF)要求使用来自不同种属(小鼠,大鼠及兔等)或不同种型(IgG及IgM等)的单个抗体孵育组织切片。之后针对每一种一抗配合使用特异反应的荧光偶联二抗标记。为了避免交叉,该方法对抗体种属配合要求苛刻。
* 图示:温和的抗体剥离技术可在细胞爬片上实现同种属抗体的顺序染色。(左)未经过抗体剥离液处理,多色染色出现荧光交叉。(右)经过抗体剥离处理(20min),多色染色荧光相互不干扰。
* 图示:温和的抗体剥离技术可在石蜡切片上实现同种属抗体的顺序染色。在同一张宫颈癌(Cervical Cancer)石蜡切片上使用三种兔来源一抗实施多色顺序染色,结果相互不串扰。
4:差异荧光淬灭技术(Differential Fluorescence quenching):
* 图示:对小鼠肾石蜡切片的多色染色样片实施局部差异光淬灭(20min),ROI i淬灭区域;ROI ii:未淬灭区域。
5:单细胞水平配准技术(accurate co-registration):
* 图示:(A)不同轮次间染色循环中,差异荧光淬灭会保留Dapi,可以提取到精准的特征点,计算出配准策略;(B)将配准策略应用到不同轮次的Dapi通道,精度达到单细胞级(第1轮赋予红色,第2轮绿色,黄色即表示完全重叠);(C)将高精度配准策略应用到所有切片、轮次、通道;(D)将配准变换后的所有通道进行融合,即可获得超多指标染色图像,用作定性、定量、定位分析。
6:基于计算机视觉的人工智能病理数据分析技术(CV based AI analysis):
多重免疫染色(mIF)的图像数据量很大,多通道(≥7)的多色荧光图能在(1cmX1cm)的切片范围内,识别数十万不同种类的免疫细胞。基于计算机视觉(CV)的人工智能(AI)病理数据分析对于系统的理解肿瘤微环境中各种免疫细胞的组成,分布以及空间特征具有重要意义。
* 图示:(左)病理学家判断主导的AI细胞识别训练逻辑;(右)基于训练的AI对多色染色数据图进行自动化细胞分割以及识别。