精准医学时代对免疫组化的新认识①

危晓莉 彭慧琴 徐恩萍

(浙江大学基础医学院,杭州 310058)

21世纪以来，医学技术不断发展，医疗水平明显改善。基因组学技术、蛋白质组学技术、生物芯片技术、纳米生物技术、生物医学大数据等新技术的发展与应用，改变了传统医学诊疗模式，正逐步进入以精准医学、个性化医疗为特征的新医学时代。

2011年11月，美国国家科学研究委员会发布愿景性报告《迈向精准医疗》，首次正式提出“精准医疗”概念，将其定义为“一种与个体分子病理学特征相匹配的诊断和治理策略”，替代个体化医疗，作为新时期整合基础研究、转化研究、临床研究和医学实践的框架，强调将分子病理学作为精准医疗的基础[1]。曹雪涛院士对精准医学的定义是：通过基因组学、蛋白质组学等组学技术和医学前沿技术，对大样本人群与特定疾病类型进行生物标志物的分析、鉴定、验证与应用，精确寻找病因和治疗靶点，并对一种疾病不同状态和过程进行精确亚分类，实现对疾病和特定患者的精确诊断及个性化治疗，提高疾病效益[2]。精准医学的目标是精准治疗、个性化治疗，以精准诊断为前提，而精准诊断需依托于精准的检测结果。临床病理诊断是诊断的金标准，病理医生除常规病理形态学诊断外，还需评估疾病的易感性及发病风险，协助制定个性化治疗方案，判断预后，因此需要病理医生不断学习新知识新技术，整合检查结果，以病理科精准的检测结果作为支撑[3]。

如何提高病理检测的精准度一直是病理技术的重点。分子病理学是精准医疗技术手段，免疫组化在抗原检测方面具有诸多优势，是新医学时代病理检测的重要技术手段之一，如浸润性乳腺癌靶向治疗基于免疫组化结果和基因型分析进行分型，肿瘤分子治疗靶点检测是基于免疫组化结果的检测，如CTLA-4、PD-1/PD-L1等。精准医学时代应从新视角、新高度重新审视免疫组化技术，不断提高其精准度，为精准诊断、精准医疗保驾护航。高精准度的检测技术具有3个特征：①定量；②重复性、稳定性、可比性好；③自动化、标准。本研究将从以上3个特征探讨免疫组化的精准度。

1 免疫组化的定量检测

免疫组化是应用抗原与抗体特异性结合原理，通过标记抗体的(荧光素、酶、金属离子、同位素)显色情况对组织与细胞内抗原(多肽和蛋白质)，对其进行定位、定性及相对定量研究。免疫组化本质是定性检测方法，但可通过直接阳性细胞计数、百分比计数、评分等进行半定量检测。可借鉴ELISA检测原理，设定封闭程序系统，应用标准化试剂、标准化对照(肽、蛋白、人造组织)，通过拟合曲线计算抗原含量[4]。因此，免疫组化定量是一个庞大的系统工程，尚有很多技术难点需攻克。但是检测方法的“好”、“坏”不能单纯用能否定量判断，免疫组化在诊断、预测、预后判断方面毫不逊色于其他定量检测方法，前提是适当、有效、正确地用于适合的检测[5]。

2 免疫组化技术的重复性、稳定性、可比性

免疫组化技术的稳定性、重现性、可靠性较差，严重降低其作为诊断参考指标的可信度，因此，免疫组化技术的标准化是病理技术工作的重点和难点，需要提高其重现性，提高临床病理诊断的“含金量”[6]。

1977年，美国首届国家癌症研究所重点讨论免疫组化技术标准化议题[7]。我国最早于1996年召开了全国免疫组织化学技术与诊断标准化专题研讨会，全国病理技术学组和病理质控中心也就免疫组化标准化做出重大尝试[8]。为满足临床病理诊断、治疗要求，对免疫组化实验操作、病理诊断过程的具体程序步骤进行规范，从事免疫组化相关活动的实验室需严格遵照执行，包括免疫组化切片制作标准化和免疫组化诊断标准化[9]。

切片制作标准化是免疫组化结果准确性的重要保障，已有部分操作标准或行内共识，但尚存不足，短期内化还不能做到如ELISA一样精确，但可提高其重复性及稳定性。对检测者进行专业技能培训与资格认证，建立良好的室内、室间质量控制体系必不可少，对照设置尤为重要，是免疫组化结果敏感性、特异性、可靠性、重复性、可比性的重要保障。阳性对照的设置是检测敏感性的保证，2015年国际特设专家委员会对免疫组化阳性对照标准化问题进行了探讨，推荐18种病理诊断常用抗体对照组织及其染色结果判断标准[10,11]。阴性对照的设置是检测特异性的保证，阴性组织对照与阴性试剂对照同等重要，可防止非特异性染色。作为最终检测结果指导临床治疗时，每个患者、每个检测指标都应设置阴性试剂对照，以确保其特异性[12]。

免疫组化诊断标准化即病理医生的主观判断必须依据相应判断标准，每个检测指标制定相应的诊断标准，诊断报告按照标准化格式，描述对内对照、阳性对照、阴性对照的表达情况[13,14]。病理医生要通过检测判读者前后对照和判读者间对照，做好质量控制，确保结果准确。

3 免疫组化技术的自动化、标准化、信息化

传统免疫组化技术操作是开放系统，易受人为因素影响，导致检测结果可控性、稳定性、一致性差。自动免疫组化染色仪各流程步骤标准化，可保证结果可靠、稳定，是未来发展的必然趋势。最新的免疫组化染色仪可个性化设置单张切片，灵活性较大，可同批次制作同一患者切片，缩短临床病理诊断周期[14]。

将免疫组化切片图像转变为虚拟切片，即全切片 图像(whole slide images,WSI)，不仅有利于图像信息的保存和传输，且在此基础上已开发多个自动图像分析功能，部分已应用于临床。深度学习是当前最接近人工智能的机器学习方法，应用于病理图像分析是目前研究方向，已在细胞层面上的检测分割、组织层面上的分类和癌症的分级等方面初步应用，将人工智能、深度学习应用于免疫组化技术的分析诊断指日可待[15]。

精准医学时代免疫组化技术仍是病理学主要技术之一，但要求更高的重复性、稳定性、精准性，在辅助精准诊断、精准治疗、治疗预测、预后判断方面发挥重要作用，随着数字技术、信息技术、人工智能技术等的飞速发展，免疫组化技术将会有跨越性发展。