但您可能會驚訝地發(fā)現

與藝術家不同的是，

病理學家通常一次只使用

一種顏色標記靶點

隨著技術進步，腫瘤可以被涂上多種顏色，稱之為多重染色。如圖 1B 所示，四種顏色多重標記人結腸中四種不同類型的細胞。本文的目的是描述腫瘤診斷的過程，并說明為何多重染色對未來腫瘤診斷不可或缺。

 

 

 2018 年，在全球 76 億人口中，有 1800 萬人確診患有癌癥1。它在診斷前數年就隱匿發(fā)病。               

 是的，不加以約束的話，突變細胞就開始生長。突變越多，長得越快。

 

那么腫瘤是如何診斷的？

通過組織活檢診斷腫瘤進程

 

雖然身體各個部位的腫瘤具有共同特征，但任何兩種腫瘤之間都有不同。腫瘤診斷需要仔細觀察每個腫瘤中的細胞和組織形態(tài)。
 

第一步是采集活檢組織，活檢的范圍從用活檢針采集非常小的組織到大手術切除非常大的腫塊。組織必須經歷繁雜步驟才可在顯微鏡下進行檢查。
 

首先，組織在福爾馬林中進行固定，以保護其結構。隨后，將固定好的組織包埋在石蠟中，然后將組織切片并置于載玻片上，便于后續(xù)染色（“已著色”），以說明細胞和組織中的特征或特異性分子。

腫瘤診斷通常需使用HE、免疫組化和原位雜交等多種形態(tài)和分子檢測手段來確定確切的腫瘤類型，以準確判斷療效、評估預后等。
 

出于許多原因（包括 3R – 快速性、穩(wěn)健性和補償），目前絕大多數分子染色都是單體形式，即單張組織切片上僅用一種顏色標記單一靶標分子，以觀察其在組織中的分布情況。
 

然而，在復雜情況下，靶標分子染色總數可能超過二十四種，如果每種染色都耗費一張組織切片，將會造成組織切片的極大浪費，尤其是當其他診斷檢測需要組織時。

 

然后，病理學家必須將這些單一染色依次融入大腦中，從而形成患者腫瘤多色圖像。

腫瘤診斷的下一個維度，多重染色

 

如今，為了深度挖掘組織樣本中蘊含的豐富生物學信息，研究經常進行多重染色，但由于技術、操作和經濟因素的影響，臨床診斷實驗室很少進行多重染色來作為腫瘤診斷的一部分。

 

多重染色提供了多種潛在優(yōu)勢，有助于實現腫瘤精準診斷，包括：

01  組織保存

肺癌的診斷和治療在過去十年里取得了快速進展，但大多數肺癌患者在患癌時無法進行手術。出于這些原因，肺癌通常通過穿刺活檢確診，但能采集到的樣本極少。截至 2020 年年中，肺癌中有 9 種不同的分子異常與靶向治療有關，每種異常都需要消耗一份單獨的組織切片進行單獨檢測。

 

此外，有些檢測需要將幾份組織切片送到大型參比實驗室或核心機構進行下一代測序 (NGS)。采用多重染色法進行肺癌診斷有助于保存組織，以確保做出準確的診斷，而無需對患者進行重新活檢。

02   提高診斷準確性

前列腺癌的診斷通常涉及十多次穿刺活檢的檢查，患者的診斷和治療選擇在很大程度上取決于識別整個活檢過程中癌癥的類型、程度和大小。

 

雖然有些前列腺癌細胞在活檢中易于識別，但另一些細胞可能會偽裝成良性細胞。稱為 PIN4 的多重染色法將良性和惡性前列腺細胞中的標志物相結合，通過不同顏色染色在同一切片上觀察到這兩種類型的細胞，這有助于病理學家更有信心地作出前列腺癌診斷（或排除前列腺癌）。

03   提高診斷洞察力

隨著我們更多地了解了腫瘤如何生長以及新療法如何阻止其生長，多重染色將成為在每個腫瘤中觀察這些因素所需的基本技術。
 

例如，新一代藥物免疫檢查點抑制劑阻斷了腫瘤免疫抑制能力。雖然還有很多有待了解，但越來越多的人認識到，腫瘤中各種免疫細胞的特征（包括它們的位置和活化狀態(tài)）會影響檢查點抑制劑的作用方式。例如，腫瘤中的淋巴細胞可能會處于“活化”或“耗竭”狀態(tài)，這兩種狀態(tài)均可通過表達不同顏色著色的不同蛋白在每個細胞中觀察到。
 

腫瘤通常會募集稱為髓源性抑制細胞 (MDSC) 的非腫瘤細胞，這些細胞可局部阻斷抗腫瘤免疫反應。最后，已經對不同巨噬細胞群，即機體的清除細胞，如何成為促炎或抗炎性細胞，從而在腫瘤生長中起促進作用進行了大量研究。
 

雖然這兩種功能歸因于兩種類型的巨噬細胞（稱為 M1 或 M2），但最新觀察結果表明體內不僅僅有兩種巨噬細胞，而是有九種不同類型的巨噬細胞！
 

目前，這些觀察結果均未用于癌癥患者的常規(guī)診斷，因為它們尚未顯示會影響預后或治療選擇，但最新研究表明它們非常重要。所掌握的知識正在迅速積累，因此診斷檢測中進行腫瘤免疫浸入評估僅僅只是時間問題，這些評估可能需要多重染色。