Иммуногистохимия – это специальный анализ для определения ракового заболевания. С его помощью находят антигены, выделяемые определённым видом раковых клеток. Вдобавок с помощью иммуногистохимии прослеживается реакция антигенов на лечение. Анализ составляет основу диагностики и терапии в современной онкологии.

Как работает метод

В названии метода соединились три отрасли – иммунология, гистология и химия. Для анализа используют химические вещества. Реактивы насыщены антителами, находящими раковые антигены. Антитело – это белок, его структура притягивает антиген. Белок окрашивают ферментами, красителями, которые проявляются при положительной реакции.

Теоретические основы иммуногистохимии заложены в 40-е годы 20-го века. С помощью флуоресценции находили антигены в замороженных клетках. Затем стали использовать окрашенные ферментами антитела. Установили соответствия цветовой реакции и типа раковых клеток. Также определили гормоны и их рецепторы.

Практическое применение методов ИГХ:

• Определение типа клеток;
• Изучение секреторных внутриклеточных процессов и особенностей клеточного синтеза;
• Определение гормонов и гормональных рецепторов.

• Прямой метод – маркированные антитела соединяются с искомыми антигенами.
• Непрямой, «антиген-антитело» – неотмеченные антитела находят антигены, потом их соединения обнаруживают вторичные отмеченные антитела.

Цвет реакции показывает статус опухоли.

Цель метода

Иммуногистохимическое исследование отвечает на три вопроса.

Что это такое

Специфический анализ помогает выяснить строение раковой клетки и идентифицировать по гистологическим признакам, к какому классу относится новообразование.

Где оно находится

Если точная локализация опухоли неизвестна, с помощью иммуногистохимии находят расположение по метастазу.

Как это лечить

С помощью анализа видна реакция антигенов на вещества препаратов химиотерапии. Так удаётся оценить, окажется ли действенным лечение указанным способом. Установить, к каким препаратам рак устойчив, можно прежде, чем химия попадет в организм человека. Таким образом, пациента избавляют от лишней интоксикации, а сразу назначают лекарство, о действенности которого заведомо известно. Если рак устойчив к химиотерапии, предстоит выбрать другой метод лечения.

Это помогает в лечении эстрогенозависимых опухолей при раке молочной железы.

Сложная структура железистых клеток включает признаки новообразований различной степени агрессивности. Эти опухоли бывают устойчивыми к химиотерапии и гормонам. Насколько агрессивно развивается опухоль, возможно установить по маркеру пролиферации в иммуногистохимическом тесте.

Как проходит процедура

На иммуногистохимический анализ попадает образец ткани, взятый с помощью биопсии. Это способ забора биоматериала с помощью тонкой иглы. Её вводят в тело пациента и шприц-системой втягивают ткань опухоли. Образец проходит подготовку:

• Фиксация с помощью парафина.
• Изготовление срезов.
• Распределение срезов по стеклам.
• Обработка образцов антителами и красителями.

Перед исследованием биоматериал хранится в формалине. Это позволяет использовать единственный образец долгое время, чтобы не травмировать пациента. Биопсия бывает болезненна, если опухоли расположены в труднодоступных местах. Злокачественные образования в головном мозге по возможности удаляют оперативно, на анализ попадает непосредственно опухоль. Важно сохранить материал, так как опухоли бывают размером до 1 см. По результатам теста строится программа лечения. Впрочем, в этом случае иммуногистохимия обладает преимуществом.

Положительные и отрицательные стороны

• Требуется минимум биоматериала и реактивов;
• Определяет рак на ранней стадии;
• Быстрый результат;
• Точность и достоверность.

Дополнительное преимущество – в возможности трехмерного моделирования. Ответная реакция на антитела видна через три часа. Окончательное заключение дается через 7-10 дней. По истечении этого времени будет точно установлен тип рака и стадия заболевания, а также его первичный очаг. Изменение цвета маркеров обычно не имеет разночтений при постановке диагноза. На итоговом бланке прописывают расшифровку результатов.

Достоверность зависит от метода окрашивания образца реактивами. Это делается автоматически и вручную. При ручном методе не исключён человеческий фактор, ошибки лаборантов. Лечащий врач подскажет, в какую лабораторию обратиться. Пациент может самостоятельно поинтересоваться, как проводится анализ в конкретном учреждении. Для достоверности результата он может проводиться повторно или в двух лабораториях.

Погрешность в результате возникает по вине пациента. Перед биопсией следует отказаться от гормональных препаратов и других лекарств, от физических нагрузок, придерживаться диеты. Внешние факторы влияют на результаты.

Применение метода в диагностике

Показания к анализу:

• Патологии репродуктивной системы, бесплодие;
• Активный опухолевый рост любой локализации.

Противопоказаний к анализу нет. Порой невозможно получить биоматериал для исследования из-за расположения опухоли.

Иммуногистохимия эндометрия – важное исследование для нахождения причин бесплодия. Его цель – найти антиспермальные клетки, препятствующие оплодотворению. Причиной бесплодия становится нечувствительность эндометрия к гормонам во время овуляции. При этом показатели гормонального фона в норме, антиспермальных тел нет. Иммуногистохимическая диагностика выявляет, что проблема в рецепторах эндометрия.

Трудно поддаются диагностике тимомы. Их деление на злокачественные и доброкачественные условно. Всё зависит от конкретного случая. Статус опухоли вилочковой железы, тимуса показывает исследование на антитела.

ИГХ при раке прямой кишки применяется, чтобы установить эпителиальный или эндокринный характер опухоли, наследственный фактор и прогноз. Методика определяет первичное ли заболевание и метастазы.

Расшифровка результатов основана на показателе степени злокачественности. Чем он выше, тем менее благоприятный прогноз. Патология – 85% содержания маркера, означает последнюю стадию заболевания с метастазами. Менее 10% – норма, благополучный исход лечения.

Другие маркерные методы

Онкологический диагноз всё же редко ставят по результатам единственного исследования.

Гистологический

Второй информативный анализ – гистология. Метод отличается от иммуногистохимии тем, что даёт представление только о клеточном строении. Гистологическим способом выделяют в одном материале несколько различных структур, к примеру, аденокарциномы. Злокачественное образование формируется из железистой ткани, которое выделяет жидкость. Исходя из типа жидкости, выделяют серозную и слизисто-секреторную. Клетки аденокарцином располагаются фолликулярно или папиллярно. Опухоль бывает твердой или с включениями цист, и уже классифицируется как цистаденокарцинома. Об этих характеристиках узнают по результатам гистологического исследования и корректируют лечение под конкретный тип опухоли.

Технология такая же, как при иммуногистохимии. Берут материал с помощью биопсии, покрывают парафином и разрезают образец на тонкие пластины. Готовые препараты также окрашивают, после чего патоморфолог изучает их под микроскопом.

Недостатки гистологического исследования – длительные сроки ожидания результата планового анализа, 10-14 дней. Срочный анализ делают за 30 мин.

Метод МГМ

Ещё один анализ, в основе которого лежит реакция на маркеры – молекулярно-генетический. Помогает установить отклонения в ДНК злокачественной опухоли, влияющие на её метастатическую и инвазивную активность, а также наличие наследственной предрасположенности или спорадической, спонтанной природы образования.

Гистология и иммуногистохимия – два основных метода постановки диагноза при раке, подтверждающие друг друга. Разница в результатах редка, так как иммуногистохимия включает исследование клеточного строения.

Часто после гистологического исследования лимфоузла пациента дополнительно направляют на иммуногистохимию. Под микроскопом материал изучает эксперт, который может что-то упустить. Либо структуру сложно идентифицировать. Метод ИГХ – помощь в спорной ситуации.

Лаборатории и стоимость

В России есть лаборатории, где можно сделать тест на иммуногистохимию.

Лаборатория компании «ЮНИМ», Инновационный центр Сколково, Москва – 28300 р. любой сложности, 19000 при раке молочной железы, срок 3 дня.

Лаборатория «Мелайн-Сервис», Москва:

• 6560 р. анализ на 1 антитело;
• 15980 р. анализ мягкотканных опухолей 6-10 антител;
• 27350 р. сложный анализ на 11-14 антител;
• 12620 р. – стандартное исследование молочной, предстательной железы, определение статуса эндометрия, 2-5 антител.

Центр молекулярной диагностики в Москве и с филиалами в регионах РФ:

• 5170 р. – 1 антитело;
• 12500 р. – 5 антител;
• 24000 р. – 10 антител.

Стоимость зависит от сложности исследования и вида рака.

Иммуногистохимия, или иммуногистохимический анализ — исследование, во время которого в образцах ткани с помощью антител выявляют определенные молекулы. Этот метод диагностики нашел широкое применение в онкологии.

Немного теории и истории. Для того чтобы обнаруживать и уничтожать чужеродные вещества, иммунная система использует особые молекулы — антитела. Они отличаются специфичностью: каждое антитело может связываться строго с определенным антигеном.

В 1941 году американский иммунолог Альберт Кунс впервые решил использовать антитела в лаборатории, чтобы «распознавать» с помощью них белки бактерий. В 1984 году биохимик из Аргентины Сезар Мильштейн получил Нобелевскую премию за то, что создал гибрид опухолевой клетки с лимфоцитом, которая могла синтезировать моноклональные антитела. После этого началось производство моноклональных антител для диагностических и лечебных целей.

В 1994 г. С. Тэйлор применил иммуногистохимический анализ, чтобы проверить 20 000 опухолей, и обнаружил, что диагнозы в половине случаев были ошибочными. Иммуногистохимия зарекомендовала себя как эффективный метод диагностики.

Какие задачи в онкологии помогает решать иммуногистохимия?

Иммуногистохимический анализ помогает врачам-онкологам:

• Отнести злокачественную опухоль к тому или иному типу.
• Выяснить, в каких генах опухолевых клеток произошли мутации, какие белки способствуют прогрессированию рака.
• Выявить первичную опухоль и ее метастазы.
• Определить, произошла ли злокачественная трансформация клеток.
• Определить прогноз для пациента.
• Разобраться, поможет ли в данном случае таргетная терапия.
• Определить, чувствительны ли опухолевые клетки к химиотерапии, лучевой терапии.

Как это работает?

Иммуногистохимия бывает прямой и непрямой. В первом случае используют один вид антител, которые должны вступить в связь с определенной молекулой-мишенью. Если молекула-мишень присутствует в ткани, и реакция произошла, опухолевая ткань окрашивается:

• Чаще всего к антителу присоединяют фермент, например, пероксидазу. Этот фермент катализирует химическую реакцию, которая приводит к изменению цвета.
• Иногда к антителу присоединяют флюоресцин или родамин, при этом окрашивание выявляют с помощью флюоресцентной микроскопии.
• всего применяют непрямую иммуногистохимию. При этом используют два антитела. Одно соединяется с антигеном, второе — с полученным комплексом антиген-антитело. Маркер, который вызовет изменение цвета, связывают со вторым антителом.

Непрямой метод имеет некоторые преимущества:

• Он обладает более высокой чувствительностью, потому что с одним первичным антителом (тем, которое связывается с белком-мишенью) может связаться несколько вторичных антител.
• Исследование занимает немного времени: для того, чтобы произошла реакция, нужно примерно 3 часа.
• Непрямая иммуногистохимия требует небольшого количества антител. Например, вторичное антитело, направленное на иммуноглобулины кролика, будет реагировать на любое первичное антитело «кроличьего» происхождения. Не нужно создавать много разных видов вторичных антител с окрашивающей или флуоресцентной меткой.

Как проводят исследование?

Для того чтобы выполнить иммуногистохимический анализ, нужно получить опухолевую ткань, то есть провести биопсию. В качестве материала можно использовать столбик ткани, полученный во время трепан-биопсии, фрагмент тканей или даже целый орган, удаленный во время операции.

Образец ткани фиксируют с помощью формальдегида (иногда используют метанол, ацетон и другие фиксаторы — это зависит от того, какой антиген нужно выявить, и реагирует ли он с теми или иными фиксаторами) и погружают в парафин. Парафинизация помогает законсервировать ткань, сохранить ее структуру на длительное время.

Затем ткань, помещенную в парафин, нарезают с помощью специального инструмента — микротома — на слои толщиной 3–5 мкм. Эти тонкие срезы помещают на стекло, покрытое, специальным клеем.

Некоторые образцы слишком чувствительны к реагентам, которые применяют во время вышеописанной процедуры. Их нельзя помещать в парафин. Такие ткани замораживают жидким азотом. Этим альтернативным методом пользуются редко, только в случае необходимости, так как у заморозки есть некоторые недостатки: она делает изображение под микроскопом не таким четким, требует специальных условий хранения образцов. Фиксацию ткани в таких случаях проводят уже после нанесения на стекло и размораживания, ацетоном или формальдегидом.

После того как срезы нанесены на стекло, из них нужно удалить весь парафин, иначе антитела не прореагируют с антигеном. Эта процедура называется депарафинизацией. Ее проводят с помощью ксилола. Затем выполняют еще некоторые подготовительные процедуры, чтобы антитела могли успешно прореагировать с нужными антигенами, и, наконец, проводят непосредственно иммуногистохимический анализ. Обработанную антителами ткань рассматривают под микроскопом, чтобы проверить, окрасилась ли она.

Какие молекулы-мишени выявляют во время иммуногистохимии?

Количество возможных мишеней измеряется сотнями. Перед исследованием врач должен понимать, что он ищет, и использовать соответствующие антитела. В онкологии мишенями являются опухолевые маркеры — вещества, которые в здоровых клетках отсутствуют вообще или присутствуют в значительно меньшем количестве. Вот некоторые примеры:

• Рецепторы к эстрогенам и прогестерону помогают идентифицировать гормонально-позитивный рак молочной железы и разобраться, помогут ли женщине гормональные препараты.
• Простатспецифический антиген (ПСА) имеет значение в диагностике рака простаты.
• Альфа-фетопротеин — присутствует в гепатоцеллюлярной карциноме (рак печени).
• Цитокератины помогают в диагностике рака и некоторых сарком (злокачественных опухолей соединительной ткани).
• Фермент CD10 (CALLA) связан с карциномой почек, лимфобластным лейкозом.

Какова роль иммуногистохимии в современной онкологии?

Иммуногистохимический анализ помогает изучить характеристики злокачественной опухоли, которые не могут выявить другие методы диагностики. Зачастую это играет важную роль в уточнении диагноза и назначении правильного лечения. Врач может определить, какие комбинации препаратов будут наиболее эффективны для конкретного больного, иными словами, реализуется принцип персонализированного лечения. Зачастую это помогает улучшить результаты, подобрать эффективное лечение для пациентов, которым не помогает стандартная терапия.

Иммуногистохимическое исследование в онкологии – это разновидность исследования ткани с помощью специальных реактивов по принципу антиген-антитело.

При иммуногистохимическом исследовании используются реактивы, которые содержат антитела, отмеченные специальными веществами.

Антитело – это белок, который связывается в тканях с определенными молекулами — антигенами, после чего возникает реакция. Если же таких молекул нет, то и реакции не будет.

По этому признаку можно судить, присутствует в ткани интересная нам молекула или нет. Это похоже на то, если нанести на белый стол бесцветный клей. Невооруженным глазом на белом фоне он практически незаметен, но стоит насыпать на стол мелкого песка, как клей становится виден за счет прилипших песчинок.

По правилам иммуногистохимическое исследование при раке всегда проводится в специализированной лаборатории. Для его проведения необходима опухолевая ткань, полученная в результате биопсии или операции.

Иммуногистохимическое исследование проводится для определения наличия в опухолевых клетках различных точек приложения, например, наличие рецепторов эстрогенов (ER) и прогестеронов (PR). Также иммуногистохимия выполняется для определения показателя Ki-67 (индекс пролиферативной активности опухолевых клеток), гиперэкспрессии белка Her2neu, VEGF (сосудистый фактор роста), р53.

Иммуногистохимическое исследование при раке выполняется для того, чтобы понять, какими препаратами можно лечить злокачественную опухоль, и к каким видам препаратов она чувствительна.

Самый распространённый анализ, определяемый при иммуногистохимическом исследовании, это наличие рецепторной чувствительности к гормонам у опухоли.

1. ER / PR (Эстрогеновые и прогестероновые рецепторы, ER- еstrogen receptor, PR-progesterone receptor)

ER и PR — протеиновые рецепторы на поверхности опухолевых клеток.

В организме человека постоянно вырабатываются гормоны — эстроген и прогестерон. Эти гормоны воздействуют на ER и PR рецепторы, что приводит к стимуляции роста опухолевых клеток.

Определение Эстрогеновых и Прогетестероновых рецепторов является одним из важнейших моментов, определяющих чувствительность опухоли к терапии гормональными препаратами.

Чаще всего наличие рецепторов ER/PR определяют при раке молочной железы. Их наличие дает возможность, помимо стандартных методов лечения, применить гормональную терапию.

При гормон позитивном раке молочной железы, назначаются препараты: Тамосксифен, Экземестан (Аромазин), Летрозол (Фемара), Анастразол (Аримидекс), Гексэстрол (Синестрол) и другие.Также, считается, что гормонально-зависимый рак молочной железы отличается спокойным течением и редким метастазированием.

Чувствительность опухолевых клеток к гормональной терапии выражается в баллах от до 10. Опухоль считается гормонозависимой, начиная с 2-х баллов. и требует добавления к лечению гормональной терапии.

2. Her2Neu (от англ. Human Epidermal Growth Factor Receptor 2)

Her2Neu — это рецептор эпидермального фактора роста раковой клетки. Это — ген, который воздействует на мембранные рецепторы клетки, и стимулирует её к усиленному делению.

В некоторых опухолях (чаще всего рак молочной железы, рак пищевода, рак желудка) присутствует гиперэкспрессия (повышенная активность) Her2Neu, что вызывает быстрое деление опухолевой клетки и её повышенную активность.

Также снижается эффективность химиотерапии, лучевой терапии, гормональной терапии. Из-за этого опухоли с Her2neu позитивным статусом отличаются агрессивным течением.

Существует две методики определения наличия у опухоли гена Her2neu:

Результаты иммуногистохимического исследования выражаются в баллах:

• 0-1 означает, что опухоль без гиперэкспрессии Her2neu.
• 3 означает, что опухоль с гиперэкспрессией Her2neu.

2. Метод FISH (Флуоресцентная гибридизация in situ)

В отличие от иммуногистохимического исследования, при котором определяются белки, при методе FISH определяется наличие генов, кодирующих протеины Her2neu. В зависимости от их наличия, определяется гиперэкспрессия Her2neu.

Определение гиперэкспрессии рецептора Her2neu в опухоли молочной железы является очень важным для дальнейшего назначения лечения.

В современной онкологии гиперэкспрессию Her2neu определяют, чтобы понять, необходимо ли добавление к лечению ингибиторов Her2neu. Для лечения опухолей с гиперэкспрессией рецептора Her2Neu активно и успешно используются таргетные препараты Трастузумаб (Герцептин), Пертузумаб (Перьета), Трастузумаб-эмтанзин (Кадсила), Бейодайм (Трастузумаб+Пертузумаб). Эти препараты прицельно блокируют рецепторы Her2neu, тем самым останавливая активный рост опухолевых клеток и повышая их чувствительность к химиопрепаратам. Добавление таргетной терапии к стандартной химиотерапии при лечении Her2neu позитивных опухолей, серьезно увеличивает общую выживаемость и результат противоопухолевого лечения.

3. Ki-67

Ki-67 — это маркер пролиферативной активности опухолевой клетки. Данный параметр оценивается в процентах и показывает, сколько процентов опухолевых клеток активно делятся.

Если Ki-67 меньше 15%, опухоль считается слабоагрессивной, при показателе Ki-67 от 30 до 50% опухоль считается агрессивной, а при показателе Ki-67 выше 50% опухоль является высокоагрессивной.

Также Ki-67 является фактором прогноза течения опухолевого заболевания и ответа опухоли на химиотерапевтическое лечение. Определяется это простым способом: чем ниже показатель Ki-67, тем хуже опухоль реагирует на химиотерапевтическое лечение. И наоборот — чем выше показатель Ki-67, тем лучше опухоль будет отвечать на химиотерапию.

4. Белок p53

Белок p53 — это транскрипционный фактор, регулирующий клеточный цикл. В быстро делящихся клетках обнаружено увеличение концентрации белка р53 по сравнению с клетками, делящимися медленно, что обусловлено высоким риском их онкогенности.

Белок p53 предотвращает образование злокачественных опухолей в нашем организме. В норме, антионкоген р53 находится в неактивном состоянии, а при появлении повреждений ДНК в здоровой клетке — активируется.

Функция белка р53 состоит в удалении тех клеток, которые являются потенциально онкогенными. Это называется — индуцированный апоптоз, уничтожение потенциально опасной клетки.

При иммуногистохимическом исследовании, повышенное содержание белка p53 обнаруживается в 50% злокачественных клеток, что позволяет им беспрепятственно делиться и избегать апоптоза (уничтожения).

Количество белка p53, определяют в дополнение к показателю Кi67, для того, чтобы понять насколько агрессивна опухоль и определить дальнейшее течение болезни. Если уровень белка p53 высокий, значит опухоль не агрессивная и не склонна к метастазированию и быстрому росту. Если же, показатель белка p53 низкий, то значит опухоль агрессивна и склонна к быстрому росту в окружающие ткани и метастазированию.

5. VEGF (Фактор роста эндотелия сосудов)

VEGF – это сигнальный белок, вырабатываемый клетками для активного роста новых сосудов в уже существующей сосудистой системе.

Есть несколько видов белка VEGF, и каждый воздействует на определенный рецептор VEGFR (Vascular endothelial growth factor receptor). Для того чтобы активно делиться, опухоли нужно питание, а для этого нужны сосуды, по которым это питание будет поступать. Именно по этой причине в опухолевых клетках содержится повышенное содержание белка VEGF — для того, чтобы в короткие сроки строить сосудистые сети.

Наличие белка VEGF в опухоли говорит о возможности применения таргетной терапии такими препаратами, как Бевацизумаб (Авастин), Рамуцирумаб (Цирамза), Афлиберцепт (Залтрап). Они перестраивают сосудистую сеть опухоли, тем самым лишая её питания.

6. Определение экспрессии белков PD-1, PDL-1 и PDL-2

Иммунотерапия в онкологии появилась сравнительно недавно, но уже успела показать удивительные результаты в лечении опухолей. Механизм иммунотерапии рака заключается в том, что препарат позволяет иммунитету увидеть опухоль и уничтожить её. Ответственные за «видимость» опухоли белки PD-1, PDL-1 и PDL-2 в достаточном количестве присутствуют не во всех опухолях. Именно поэтому одним пациентам иммунотерапия помогает, а другим нет.

Чаще всего определение гиперэкспрессии белка PD-1 и его лиганд PDL-1 и PDL-2 необходимо при меланоме, немелкоклеточном раке легкого, раке желудка и раке почки.

Для того чтобы отобрать пациентов, которым показана иммунотерапия, проводится определение наличия экспрессии PD-1 и его лиганд PDL-1 и PDL-2, при помощи флюоресцентной гибридизации in situ (FISH). При наличии экспрессии PD-1 и его лиганд PDL-1 и PDL-2, показано применение иммунотерапии препаратами Пембролизумаб (Кейтруда), Ниволумаб (Опдиво), Атезолизумаб (Тецентрик).

В современной онкологии иммуногистохимическое исследование играет очень важную роль, так как при помощи этого исследования онкологи определяют наличие тех или иных факторов в опухоли, которые позволяют грамотно и адекватно составить дальнейшее лечение пациента и говорить о прогнозах заболевания.