組織学的手法・顕微鏡：免疫標識と分子的手法

🧠 免疫標識immunolabeling免疫標識（immunolabeling）immunolabeling（免疫標識）は「抗体が特定のタンパク質を見つけ、色や光に変換して教えてくれる」技術、分子的手法in situ hybridization分子的手法（in situ hybridization）in situ hybridization（分子的手法）は「核酸プローブnucleic acid probe核酸プローブ（nucleic acid probe）nucleic acid probe（核酸プローブ）が特定のDNA/RNA配列を見つけて教えてくれる」技術——標的がタンパク質か核酸かの違い、と2系統に整理する。 H&Eや特殊染色special stains特殊染色（special stains）special stains（特殊染色）（00-2-staining）が分子の「化学的性質」を頼りに染めるのに対し、免疫標識immunolabeling免疫標識（immunolabeling）immunolabeling（免疫標識）・分子的手法in situ hybridization分子的手法（in situ hybridization）in situ hybridization（分子的手法）は「分子の同一性pathway identity同一性（pathway identity）pathway identity（同一性）（何であるか）」をピンポイントで可視化する点が本質的な違い。

免疫組織化学

免疫標識immunolabeling免疫標識（immunolabeling）immunolabeling（免疫標識）は、抗原抗体反応antigen-antibody reaction抗原抗体反応（antigen-antibody reaction）antigen-antibody reaction（抗原抗体反応）（antigen–antibody reaction）を利用して組織切片tissue section組織切片（tissue section）tissue section（組織切片）中の特定のタンパク質（抗原）を可視化する手法である。

flowchart TD
  A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='primary antibody'>一次抗体</span>が標的抗原に結合"]
  A --> B["直接法：<span class='jp-term jp-term-diagram' title='primary antibody'>一次抗体</span>自体に標識（色素・蛍光・酵素）"]
  A --> C["間接法：標識した二次抗体（secondary antibody）が<span class='jp-term jp-term-diagram' title='primary antibody'>一次抗体</span>に結合"]
  C --> D["シグナル増幅により感度が向上"]

標識には主に以下が用いられる。

• 酵素標識enzyme label酵素標識（enzyme label）enzyme label（酵素標識）：西洋わさびペルオキシダーゼhorseradish peroxidase (HRP)西洋わさびペルオキシダーゼ（horseradish peroxidase (HRP)）horseradish peroxidase (HRP)（西洋わさびペルオキシダーゼ）などが基質を発色させ、光学顕微鏡light microscopy, LM光学顕微鏡（light microscopy, LM）light microscopy, LM（光学顕微鏡）で観察（＝免疫組織化学immunohistochemistry (IHC)免疫組織化学（immunohistochemistry (IHC)）immunohistochemistry (IHC)（免疫組織化学） IHC の狭義）
• 蛍光標識fluorescent label蛍光標識（fluorescent label）fluorescent label（蛍光標識）：蛍光色素fluorescent dye蛍光色素（fluorescent dye）fluorescent dye（蛍光色素）（フルオレセインfluoresceinフルオレセイン（fluorescein）fluorescein（フルオレセイン）など）を用い、蛍光顕微鏡fluorescence microscope蛍光顕微鏡（fluorescence microscope）fluorescence microscope（蛍光顕微鏡）・共焦点顕微鏡confocal microscopy共焦点顕微鏡（confocal microscopy）confocal microscopy（共焦点顕微鏡）（00-4-microscopy）で観察（＝免疫蛍光法immunofluorescence assay (IFA)免疫蛍光法（immunofluorescence assay (IFA)）immunofluorescence assay (IFA)（免疫蛍光法））

⭐ 免疫標識immunolabeling免疫標識（immunolabeling）immunolabeling（免疫標識）は「その分子が何であるか」を特定できる点でH&Eより遥かに特異的だが、目的の抗原に対する抗体が存在し、かつ固定によって抗原性antigenicity抗原性（antigenicity）antigenicity（抗原性）が保たれていることが前提となる——過度なホルマリン固定（00-1-tissue-preparation）は抗原性antigenicity抗原性（antigenicity）antigenicity（抗原性）を損なうため、免疫染色を予定する検体では固定条件の調整（抗原賦活化activation syndrome賦活化（activation syndrome）activation syndrome（賦活化） antigen retrieval など）が必要になる。

in situ ハイブリダイゼーション

核酸プローブnucleic acid probe核酸プローブ（nucleic acid probe）nucleic acid probe（核酸プローブ）を用いて、組織切片tissue section組織切片（tissue section）tissue section（組織切片）・細胞内の特定のDNA/RNA配列を直接検出する手法。

• 標識した相補的な一本鎖プローブを組織に反応させ、標的配列とハイブリダイズ（相補的に結合）させる。
• 蛍光in situハイブリダイゼーションhybridizationハイブリダイゼーション（hybridization）hybridization（ハイブリダイゼーション）は染色体異常の検出（特定遺伝子座のコピー数copy numberコピー数（copy number）copy number（コピー数）・転座）などに用いられる。
• mRNAの発現部位を組織内で直接可視化できるため、「どの細胞がその遺伝子を発現しているか」を空間的に把握grasp把握（grasp）grasp（把握）できる。

💡 免疫標識immunolabeling免疫標識（immunolabeling）immunolabeling（免疫標識）がタンパク質、in situ ハイブリダイゼーションhybridizationハイブリダイゼーション（hybridization）hybridization（ハイブリダイゼーション）がDNA/RNAをそれぞれ標的とする、という対応を軸に覚えると、「タンパク質発現を見たいのか、遺伝子発現・染色体異常を見たいのか」という目的からどちらの手法を選ぶべきかを即座に判断できる。

まとめ

• 免疫標識immunolabeling免疫標識（immunolabeling）immunolabeling（免疫標識）は抗原抗体反応antigen-antibody reaction抗原抗体反応（antigen-antibody reaction）antigen-antibody reaction（抗原抗体反応）を利用し、特定のタンパク質を酵素標識enzyme label酵素標識（enzyme label）enzyme label（酵素標識）または蛍光標識fluorescent label蛍光標識（fluorescent label）fluorescent label（蛍光標識）で可視化する。
• 間接法（標識二次抗体を使用）はシグナル増幅により直接法より高感度で、現在の主流。
• in situ ハイブリダイゼーションhybridizationハイブリダイゼーション（hybridization）hybridization（ハイブリダイゼーション）は核酸プローブnucleic acid probe核酸プローブ（nucleic acid probe）nucleic acid probe（核酸プローブ）で特定のDNA/RNA配列を検出し、FISHは染色体異常の検出などに用いられる。
• IHC＝タンパク質標的、ISH＝核酸標的という違いが手法選択の軸になる。