免疫组织化学临床病理应用与肿瘤分子意义

[摘要] 医学科技日新月异，20世纪70年代随着单克隆抗体技术的发展，在病理学上开展了免疫组织化学（IHC），其把人们从传统病理组织学（形态学）推向蛋白质水平（抗原、抗体的定性和定位），在现代病理诊断中的应用日益广泛，尤其在肿瘤诊断与鉴别中起着非常重要的作用，对于诊断肿瘤、肿瘤分类、判断预后产生了巨大的影响，扩展了对各种疾病及肿瘤形成过程的认识，提高了病理诊断与研究水平。近来肿瘤的分子病理诊断及靶向治疗的意义成为研究热点。

[关键词] 免疫组织化学；肿瘤；肿瘤分子；靶向治疗

[中图分类号] R730.4 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721（2014）09（b）-0188-03

Immunohistochemical clinical pathological application and tumor molecular significance

GUAN Lei

Department of Pathology，Jiangdu People′s Hospital of Yangzhou City in Jiangsu Province，Yangzhou 225200，China

[Abstract] Medical technology is changing rapidly，in the 1970s with the development of monoclonal antibody technology，immunohistochemistry （IHC） is developed in pathology，IHC brings people from the traditional pathological histology （morphology） into protein levels （qualitative and positioning of antigen and antibody） and it is widely applied increasingly in modern pathological diagnosis，and plays a very important role in tumor diagnosis and differential and has a great influence on diagnosis of tumor，tumor classification，prognosis estimation，and expandes people′s understanding of the various diseases and tumor formation，improve the level of the pathological diagnosis and research.Recent molecular pathological diagnosis of tumor and the significance of targeted therapy becoms a hot research topic.

[Key words] Immunohistochemistry；Tumor；Tumor molecular；Targeted therapy

免疫组织化学（immunohistochemistry， IHC）是利用免疫学基本原理，即抗原抗体的特异性结合，标记显色剂的抗体和组织细胞内抗原（多肽和蛋白质）发生化学反应，是免疫学和组织化学相结合而形成的[1]。它具有较高的灵敏度、特异度，操作比较简便，能将形态和功能代谢相结合，定性、定位和定量相结合，细胞水平和超微结构水平相结合，基因水平和蛋白质水平检测相结合，其特点是形态学改变与功能、代谢变化结合起来。分子病理的发展只能是完善补充之，而不能取而代之。对疑难病例的诊断和分型、指导临床治疗、了解肿瘤预后发挥重要作用，已成为病理科不可缺少的技术支持。

1 IHC的一般临床病理应用

1.1 判断肿瘤的组织起源及确定转移性恶性肿瘤的原发部位

如上皮性标记常用HCK （34βE12）、LCK、CK-pan、CK7、CK19、CK20、EMA、CEA、TG、TTF-1等；软组织标记常用Vimentin、Desmin、SMA、MyoD1、CD31、CD34、CR等；神经组织标记常用GFAP、NF、S-100、CgA、SY、NSE、MBP等；对于某些转移性腺癌可以通过CK7、CK20、TTF-1、CA125、CA15-3、E-Cadherin等来确定癌的来源。

1.2 确定肿瘤及分期

肿瘤相关抗原有利于临床病理诊断和鉴别诊断，常用的有AFP、CEA、CA15-3、CA19-9、CA125、Melan-A、HMB45等。判断肿瘤是原位或浸润，有无血管、淋巴管或神经侵犯与肿瘤分期密切相关。如用层粘连蛋白（laminin）和Ⅳ型胶原抗体（collagen Ⅳ）可以显示基底膜受损破坏情况，用于区分原位癌和浸润癌。有研究发现，IHC检测胃癌标本的CD34、D2-40有助于判别血管浸润和淋巴结转移[2]。

1.3 判断肿瘤良恶性以及淋巴瘤的分型

如用免疫球蛋白（Ig）的轻链抗体检测B淋巴细胞增生的单克隆或多克隆性来区别是肿瘤性增生还是反应性增生。淋巴系统、髓系统的细胞在分化成熟的不同阶段和外周淋巴细胞活化的过程中细胞表达的抗原是不尽相同的，因此各种恶性淋巴瘤和白血病也可通过IHC检测肿瘤细胞所表达的抗原来诊断与鉴别诊断[3]。通常采用CD3、CD45RO、CD43、CD20、CD79a、CD10、Bcl-2等，一组抗体有时作几个T系及几个B系，IHC几乎已成为常规开展的工作项目。

1.4 发现微小转移灶

常规病理组织学方法要在一个组织中认出单个转移性肿瘤或几个瘤细胞是困难的，采用IHC则有助于发现微小转移灶，如胃黏膜活检中的印戒细胞癌，淋巴结内极少转移性瘤细胞的寻找，骨髓内个别转移性瘤细胞的认定等，使微小癌、微小转移灶（淋巴结及骨髓）、甚至不易察觉的病变得以确诊，有助于临床治疗方案的确定，包括手术范围的确定等。

1.5 检测肿瘤增殖活性

肿瘤增殖活性的高低直接影响临床治疗与预后，用IHC检测增殖细胞抗原（PCNA）、Ki-67最为简便、可靠。标记指数高者常淋巴结转移率高，无瘤缓解期和存活时间短，预后不良。Ki-67高表达与乳腺癌的ER阴性、人类表皮生长因子受体-2（HER-2）阳性、高级别及淋巴结转移相关，是其重要的预后与预测标记[4-5]。其他预后指标如p53、Bcl-2等也常应用于临床。

1.6 诊断感染性疾病

可以识别组织切片中的病原体而用于感染性疾病的诊断[6]。IHC应用特异性抗体检测结核分枝杆菌、幽门螺杆菌、梅毒螺旋体、乙型肝炎病毒（HBV）、巨细胞病毒（CMV）、人乳头状瘤病毒（HPV）、疱疹病毒（HSV）等，这样病理医生就可以在病毒感染导致的可识别的细胞形态病理改变之前或病毒培养结果之前明确发现病原体抗原的部位及定量。

2 几种常见癌基因检测及肿瘤分子靶向治疗

2.1 HER-2

HER-2基因位于17号染色体q12～q21，是具有受体酪氨酸激酶活性的跨膜糖蛋白，属于表皮生长因子受体家族，具有促进肿瘤细胞增殖、增强侵袭力及抑制细胞凋亡的作用，HER-2受体蛋白介导的信号转导有RAS/RAF/MEK/ERK途径和PI3K/PIP2/PIP3/PDK1/AKT途径[7]。20%～30%的乳腺癌患者有HER-2的扩增和蛋白过表达，其阳性与乳腺癌分级和淋巴结转移正相关，提示预后差。HER-2基因高扩增与ER、PR阴性表达相关，对内分泌治疗的反应差及生存率低[8]。近年来一种新型分子靶向治疗药物——曲妥珠单抗，已被成功应用于治疗HER-2基因扩增或过表达伴或不伴腋窝淋巴结转移的乳腺癌患者。临床最常用的HER-2基因检测方法是IHC和荧光原位杂交（FISH），IHC操作简便、价格低廉，与FISH符合率高，HER-2蛋白高强度表达（3+）与基因扩增有极好的一致性，而中等强度表达（2+）必须进一步行FISH法基因检测，IHC可用作临床治疗是否应用曲妥珠单抗的初筛[9]。

2.2 拓扑异构酶Ⅱ（TOP2）A

与HER-2基因相邻，参与DNA的重组、修复、转录与复制过程，可促进癌发生。TOP2A的异常分为扩增与缺失。三阴性乳腺癌（TNBC）预后差、缺少特异治疗，TOP2A蛋白过表达可见于TNBC，它是细胞内蒽环类药物治疗的靶点，蒽环类药物给TNBC患者带来福音[10-11]。胃癌的发病率和死亡率很高，但尚未建立可靠的诊断和预后的标志物，用IHC法检测胃癌组织样本中HER-2和TOP2A的表达均高于癌旁正常胃组织，与胃癌的发生、发展、远处转移和肿瘤分期相关，但两者表达无相关性，HER-2与胃癌的淋巴结转移相关，TOP2A与胃癌的浸润深度相关，它们可作为评价胃癌患者预后的有用标记[12]。

2.3 表皮生长因子受体（EGFR）

EGFR是HER家族成员之一，其高表达与肿瘤细胞的增殖、血管生成以及转移相关。在全球范围内，肺癌是发病率和病死率最高的恶性肿瘤，其中非小细胞肺癌（NSCLC）占80%，存在EGFR的异常高表达，用EGFR酪氨酸激酶抑制剂（TKIs）（gefitinib 或erlotinib）单药治疗NSCLC，可增加患者总生存期（OS）和无进展生存期（PFS），特别是不吸烟、腺癌和EGFR基因突变患者[13]。用IHC方法分析肺癌组织中EGFR突变蛋白，观察染色肿瘤细胞的比例和染色的深度，以此标准量化NSCLC 患者EGFR突变阳性，并可用以预测EGFR- TKIs的治疗效应[14]。

2.4 p53

p53位于人类第17号染色体短臂上（17p13.1），是一种抑癌基因，在肿瘤代谢过程中发挥重要作用。野生型p53为细胞周期调节蛋白，当DNA或染色体损伤严重时，触发凋亡机制，抑制细胞增殖，而突变型p53则具有致癌活性，与许多肿瘤的发生、发展密切相关[15]，具有泛瘤性。p53突变率高的乳腺癌细胞增殖活力强、分化差、恶性度高和淋巴结转移率高，用IHC检测p53蛋白表达，可作为评判乳腺癌生物学行为的一个独立因素。近来报道[16]利用二氧化硅纳米颗粒的p53基因治疗，对人乳腺癌细胞有明显的抑制效应。不断增加对p53调节机制的理解，在此基础上加强对新药的研究，以期在癌症发展时通过重新激活p53的疗法让患者获益[17]。研究发现在24例NSCLC患者体内注射rAd-p53并联合顺铂治疗，17例患者达到病情稳定，提高了生活质量并延缓了病情发展[18]。

2.5 间变性淋巴瘤激酶（ALK）

棘皮动物微管相关类蛋白4（EML4）与ALK融合基因存在于3%～5%的NSCLC，EML4-ALK融合基因激活了ALK酪氨酸激酶，引发凋亡抑制和促进肿瘤细胞增殖，ALK融合基因作为NSCLC一个特殊的分子类型，该患者具有独特的临床特点，诸如肺腺癌、从不吸烟或少吸烟、通常与EGFR突变不同时存在。IHC法检测ALK基因重排灵敏度、特异度及可重复性均佳，个别检测结果不确定可结合FISH和逆转录-聚合酶链反应（RT-PCR）法[19-20]。Crizotimib是一种新型靶向抗癌药，被美国食品和药品管理局（FDA）批准用于ALK阳性的晚期NSCLC效果明显，能改善肿瘤患者症状、延长患者的PFS，且毒性低，患者耐受性较好，受到临床关注[21-22]。

3 结语

石蜡切片是制作标本最常用、最基本的方法，IHC首选之，对组织形态保存好，能连续切片，便于各种染色观察，还能长期存档，供回顾性研究，但甲醛固定法封闭了细胞内部分抗原决定簇以及蛋白发生交联使抗原决定簇隐蔽，因此IHC首先要行抗原修复或暴露，还强调做好组织前期的处理以及阳性对照和阴性对照，避免假阳性和假阴性，严格做好IHC质量控制，才能得到可靠的IHC染色[23]。IHC便于在大部分基层医院开展，满足基层患者疾病诊治的需求，提高了病理诊断的水平。

在常规肿瘤病理诊断中，大约10%的肿瘤诊断是疑难的，随着IHC技术的发展和各种特异性抗体的涌现，使越来越多的疑难肿瘤得以明确诊断。在低分化或未分化肿瘤的鉴别诊断时，准确率可达50%～75%。

正如所有的事物都有两面性，IHC亦如此。迄今为止特异性单抗比较少，目前没有一种抗体只对其相应的组织或细胞是绝对特异的，病理医生选择抗体及判断结果都要客观谨慎地以HE形态为依据，这是一个重要原则，IHC结果判断的正确性和可靠性体现病理医技人员的综合水平。

随着分子病理学的发展，靶向治疗在肿瘤治疗中有了很大进展[24-25]，为一些细胞毒类药物疗效不佳的恶性肿瘤患者带来了希望，选择合适个体化治疗的药物正成为一种发展方向和趋势，IHC则发挥着不可小觑的作用。

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（收稿日期：2014-06-05 本文编辑：许俊琴）

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