在選擇上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)和間質(zhì)上皮轉(zhuǎn)化(MET)的多重免疫組化(mIHC)染色指標(biāo)時(shí),核心原則是同時(shí)標(biāo)記上皮細(xì)胞標(biāo)志物、間質(zhì)細(xì)胞標(biāo)志物及關(guān)鍵調(diào)控因子,通過(guò)多指標(biāo)共定位分析,直觀呈現(xiàn)細(xì)胞表型轉(zhuǎn)化的動(dòng)態(tài)過(guò)程(如上皮標(biāo)志物丟失、間質(zhì)標(biāo)志物獲得,或反之)。以下從指標(biāo)分類、組合策略、注意事項(xiàng)三方面詳細(xì)說(shuō)明:
一、核心指標(biāo)分類:上皮標(biāo)志物、間質(zhì)標(biāo)志物、調(diào)控因子
1. 上皮細(xì)胞標(biāo)志物(核心功能:指示上皮表型完整性)
用于識(shí)別細(xì)胞是否保留上皮特性,EMT過(guò)程中通常表達(dá)下調(diào)或丟失,MET過(guò)程中重新上調(diào)或恢復(fù)。
| 標(biāo)志物 | 特異性與應(yīng)用場(chǎng)景 |
| E-鈣黏蛋白(E-cadherin) | 上皮細(xì)胞間黏附連接的核心蛋白,EMT的“金標(biāo)準(zhǔn)”標(biāo)志物之一,幾乎所有上皮源性組織均適用(如乳腺、肺、結(jié)直腸等)。 |
| 細(xì)胞角蛋白(Cytokeratins, CKs) | 上皮細(xì)胞骨架特異性蛋白,常用廣譜CK(如CKpan,覆蓋CK1/5/6/8/10/14/18/19)或組織特異性CK(如CK7/CK20區(qū)分消化道上皮),避免與間質(zhì)細(xì)胞交叉反應(yīng)。 |
| 緊密連接蛋白(Occludin/ZO-1) | 上皮細(xì)胞緊密連接組分,反映上皮屏障功能,適合研究EMT對(duì)組織屏障的破壞(如肺上皮、腎小管上皮)。 |
2. 間質(zhì)細(xì)胞標(biāo)志物(核心功能:指示間質(zhì)表型獲得)
用于識(shí)別細(xì)胞是否獲得間質(zhì)特性,EMT過(guò)程中表達(dá)上調(diào),MET過(guò)程中表達(dá)下調(diào)或丟失。
| 標(biāo)志物 | 特異性與應(yīng)用場(chǎng)景 |
| 波形蛋白(Vimentin) | 間質(zhì)細(xì)胞(成纖維細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、間充質(zhì)細(xì)胞)骨架蛋白,EMT中最常用的間質(zhì)標(biāo)志物,與E-cadherin表達(dá)呈“負(fù)相關(guān)”,適合所有組織類型的EMT/MET檢測(cè)。 |
| N-鈣黏蛋白(N-cadherin) | 間質(zhì)細(xì)胞(如成纖維細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞)黏附蛋白,EMT中常與E-cadherin“切換表達(dá)”(E→N),尤其適用于腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移相關(guān)EMT(如乳腺癌、肺癌)。 |
| α-平滑肌肌動(dòng)蛋白(α-SMA) | 肌成纖維細(xì)胞特異性標(biāo)志物,適合研究“肌成纖維細(xì)胞樣EMT”(如肺纖維化、肝纖維化中的上皮細(xì)胞→肌成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化)。 |
| 纖維連接蛋白(Fibronectin) | 間質(zhì)細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)成分,EMT中上皮細(xì)胞分泌增加,可輔助反映細(xì)胞外基質(zhì)重構(gòu)(如腎臟纖維化、腫瘤微環(huán)境)。 |
3. EMT/MET關(guān)鍵調(diào)控因子(核心功能:解釋表型轉(zhuǎn)化的分子機(jī)制)
用于定位調(diào)控EMT/MET的信號(hào)分子,明確“誰(shuí)在驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)化”,通常與上皮/間質(zhì)標(biāo)志物共定位分析。
| 調(diào)控因子家族 | 代表分子 | 功能與應(yīng)用場(chǎng)景 |
| 轉(zhuǎn)錄因子 | Snail、Slug、Twist1/2 | EMT核心轉(zhuǎn)錄抑制因子(直接抑制E-cadherin表達(dá)),腫瘤EMT、胚胎發(fā)育EMT的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因子,適合腫瘤侵襲前沿、纖維化病灶區(qū)域檢測(cè)。 |
| 生長(zhǎng)因子受體 | TGF-βRⅠ/Ⅱ、EGFR | 上游信號(hào)受體(TGF-β是EMT經(jīng)典誘導(dǎo)信號(hào),EGFR促進(jìn)腫瘤EMT),適合研究信號(hào)通路激活與EMT的關(guān)聯(lián)(如肺癌、結(jié)直腸癌)。 |
| 信號(hào)通路分子 | β-catenin(核定位) | Wnt通路關(guān)鍵分子,核定位的β-catenin可激活EMT轉(zhuǎn)錄因子,適合檢測(cè)“上皮細(xì)胞中β-catenin核轉(zhuǎn)位”(如結(jié)直腸癌、肝癌)。 |
二、mIHC指標(biāo)組合策略:按研究目標(biāo)設(shè)計(jì)“3-4指標(biāo)組合”
mIHC的優(yōu)勢(shì)是同時(shí)檢測(cè)多個(gè)指標(biāo),需根據(jù)研究對(duì)象(腫瘤/纖維化/胚胎發(fā)育)和核心問(wèn)題(僅觀察表型?還是探究機(jī)制?)設(shè)計(jì)組合,避免指標(biāo)過(guò)多導(dǎo)致信號(hào)重疊(通常一次檢測(cè)3-4個(gè)指標(biāo),選擇不同種屬來(lái)源一抗,搭配不同熒光素二抗)。
1. 基礎(chǔ)組合:僅觀察EMT/MET表型(無(wú)機(jī)制探究)
核心邏輯:上皮標(biāo)志物 + 間質(zhì)標(biāo)志物(必選)+ 細(xì)胞定位對(duì)照(如DAPI染核),適合快速判斷“是否發(fā)生轉(zhuǎn)化”。
· 通用組合(所有組織):E-cadherin(上皮)+ Vimentin(間質(zhì))+ DAPI
→ 結(jié)果判讀:正常上皮細(xì)胞僅E-cadherin+,間質(zhì)細(xì)胞僅Vimentin+;EMT細(xì)胞同時(shí)表達(dá)兩者(“雙陽(yáng)性”)或E-cadherin-、Vimentin+;MET細(xì)胞則相反。
· 腫瘤特異性組合:CKpan(上皮)+ N-cadherin(間質(zhì))+ DAPI
→ 優(yōu)勢(shì):CKpan特異性識(shí)別腫瘤上皮細(xì)胞,避免與正常間質(zhì)細(xì)胞混淆,適合腫瘤轉(zhuǎn)移灶的EMT檢測(cè)。
· 纖維化特異性組合:E-cadherin(上皮)+ α-SMA(肌成纖維細(xì)胞間質(zhì))+ DAPI
→ 適合肺/肝/腎纖維化中“上皮→肌成纖維細(xì)胞”轉(zhuǎn)化的檢測(cè)。
2. 進(jìn)階組合:表型 + 機(jī)制探究(推薦)
核心邏輯:上皮標(biāo)志物 + 間質(zhì)標(biāo)志物 + 調(diào)控因子 + DAPI,適合明確“調(diào)控因子是否驅(qū)動(dòng)表型轉(zhuǎn)化”。
· 腫瘤EMT機(jī)制組合:E-cadherin(上皮)+ Vimentin(間質(zhì))+ Snail(調(diào)控因子)+ DAPI
→ 結(jié)果判讀:若Snail核陽(yáng)性的細(xì)胞同時(shí)出現(xiàn)E-cadherin下調(diào)、Vimentin上調(diào),提示Snail驅(qū)動(dòng)該區(qū)域EMT。
· TGF-β通路相關(guān)組合:E-cadherin(上皮)+ α-SMA(間質(zhì))+ TGF-βRⅡ(調(diào)控因子)+ DAPI
→ 適合纖維化研究,判斷TGF-β受體激活是否與上皮→肌成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化相關(guān)。
三、關(guān)鍵注意事項(xiàng)
1. 一抗種屬與熒光素匹配:
mIHC可以選擇相同種屬來(lái)源的一抗;染色順序遵循先弱后強(qiáng)的原則(如CKpan這種泛表達(dá)指標(biāo)可以放最后一輪搭配波長(zhǎng)最長(zhǎng)的TSA染料)
2. 組織特異性調(diào)整:
- 避免選擇與組織背景交叉的標(biāo)志物(如肝臟中,CK18特異性標(biāo)記肝細(xì)胞,而CKpan可能與膽管上皮交叉,需優(yōu)先選CK18);
- 間質(zhì)豐富的組織(如肺、腎臟),可增加“內(nèi)皮細(xì)胞標(biāo)志物”(如CD31)排除內(nèi)皮細(xì)胞干擾,明確Vimentin+細(xì)胞是否為EMT來(lái)源(而非正常內(nèi)皮/成纖維細(xì)胞)。
3. 陽(yáng)性對(duì)照與陰性對(duì)照:
- 陽(yáng)性對(duì)照:已知發(fā)生EMT的組織(如腫瘤侵襲前沿、肺纖維化病灶);已知MET的組織(如腫瘤轉(zhuǎn)移灶中分化較好的區(qū)域);
- 陰性對(duì)照:正常上皮組織(僅上皮標(biāo)志物+)、正常間質(zhì)組織(僅間質(zhì)標(biāo)志物+),以及“一抗替代對(duì)照”(用同型IgG替代特異性一抗,排除非特異性染色)。
4. 結(jié)果量化指標(biāo):
僅觀察“陽(yáng)性/陰性”不夠,需通過(guò)圖像分析軟件(如ImageJ、QuPath)量化:
- EMT細(xì)胞比例:(E-cadherin-Vimentin+細(xì)胞數(shù) + E-cadherin+Vimentin+細(xì)胞數(shù))/ 總上皮細(xì)胞數(shù);
- 共定位系數(shù):調(diào)控因子(如Snail)與間質(zhì)標(biāo)志物(如Vimentin)的共定位Pearson系數(shù),判斷兩者是否協(xié)同表達(dá)。
綜上,EMT/MET的mIHC指標(biāo)選擇需圍繞“表型識(shí)別(上皮 + 間質(zhì))+ 機(jī)制驗(yàn)證(調(diào)控因子)”核心,結(jié)合研究對(duì)象調(diào)整組合,并嚴(yán)格控制對(duì)照與量化分析,才能準(zhǔn)確反映轉(zhuǎn)化過(guò)程及分子機(jī)制。
小愛mIHC服務(wù)即染指標(biāo)| 組織 | 人(免費(fèi)提供抗體使用) | 小鼠(免費(fèi)提供抗體使用) |
| T細(xì)胞 | CD3、CD4、CD8、FOXP3、CD45、CD103、CD69 | CD3、CD4、CD8、FOXP3、CD45、CD103、CD69 |
| 巨噬細(xì)胞 | CD68、CD163、CD206、CD86、M-CSF、CD14、CSF-1R | F4/80、CD68、CD86、CD11b、CD163、M-CSF、CD206、CSF-1R |
| 免疫檢查點(diǎn) | PD-1、PD-L1、HLA-DR、TIM-3、GZMB、CD24、LAG-3、B7-H3/CD276 | GZMB、PD-1、PD-L1、TIM-3、LAG-3 |
| 神經(jīng)細(xì)胞 | IBA1、GFAP、NeuN | IBA1、GFAP、NeuN |
| 成纖維細(xì)胞 | α-SMA | α-SMA |
| 腫瘤相關(guān) | Ki-67、PANCK、VEGF、SHP-2、Arginase-1、EGFR、TTF-1、MUC1、p63、p40、CDX2、PCNA、EPCAM、GST-π、HER2、CK7、CK8、CK18、CK5/6、CK20、GATA-3 | SHP-2、Arginase-1、Ki-67、PANCK、PCNA、EPCAM、GST-π、EGFR、GATA-3 |
| NK細(xì)胞 | CD56、T-bet | NKR-P1C(NK1.1)、CD56、T-bet |
| B細(xì)胞(漿細(xì)胞) | CD20、CD21、CD23、CD19、CD24、CD80、CD138 | CD20、CD21、CD23、CD19 |
| 內(nèi)皮細(xì)胞 | CD31、ICAM-1 | CD31 |
| 間充質(zhì)細(xì)胞 | Vimentin | Vimentin |
| 細(xì)胞因子 | IL-4、IL-10、CXCL13、CCL2、TNF-α | TNF-α |
| 中性粒細(xì)胞 | CD66b、CXCR2、CD15 | LY6G、CXCR1、CXCR2 |
| 樹突狀細(xì)胞 | CD11b、CD11c | CD11b、CD11c |
| 更多指標(biāo) | Napsin A、Trem2 | Arrestin-C、iNOS、Trem2 |