JP6658330B2 - How to prevent dissociation of fluorescent nanoparticles from tissue sections - Google Patents

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本発明は、病理診断等に用いられる染色スライドとして作製される組織切片の目的生体物質と結合した蛍光ナノ粒子の解離を防止する方法に関する。より詳しくは、本発明は、蛍光ナノ粒子を用いた免疫染色法または蛍光 in situ ハイブリダイゼーション(FISH)法により染色されたスライドを、蛍光ナノ粒子用の固定化試薬を用いて固定する処理に関する。   The present invention relates to a method for preventing the dissociation of fluorescent nanoparticles bound to a target biological substance in a tissue section prepared as a stained slide used for pathological diagnosis or the like. More specifically, the present invention relates to a process for fixing a slide stained by an immunostaining method using fluorescent nanoparticles or a fluorescent in situ hybridization (FISH) method using an immobilizing reagent for fluorescent nanoparticles.

病理診断は、患者から採取した検体を薄切してスライドを作製し、所定の方法で染色したときの染色画像に基づいて、細胞または組織の形態を観察するとともに、特定の生体物質の発現レベルを定量、評価することにより、その患者が特定の疾患に罹患しているか否か、あるいは特定の治療薬が奏功するか否かといった様々な事象を診断する方法である。   In pathological diagnosis, slides are prepared by slicing a specimen collected from a patient, and based on the stained image when stained by a predetermined method, the morphology of cells or tissues is observed, and the expression level of a specific biological substance is determined. Is a method for diagnosing various events such as whether or not the patient is suffering from a specific disease or whether or not a specific therapeutic drug is effective by quantifying and evaluating the above.

たとえば、癌組織を採取して作製された検体を用いて、癌遺伝子の一種であるHER2遺伝子(HER2/neu、c-erbB-2)および/またはHER2遺伝子から産生される膜タンパク質であって癌細胞増殖因子の受容体として機能していると推定されるHER2タンパクを定量し、評価することによって、乳癌患者の予後を診断したり、分子標的治療薬「トラスツズマブ」(商品名「ハーセプチン」(登録商標)、抗HER2モノクローナル抗体)による治療効果を予測したりする病理診断が広く行われている。ヒト乳癌症例では、15〜25%でHER2遺伝子の増幅とHER2タンパクの過剰発現が認められるが、癌細胞におけるHER2の過剰発現は基本的にDNAレベルの遺伝子増幅に伴って起きている。癌組織を対象としたHER2の検査法は、DNAレベルの増幅をみる方法、RNAレベルでの過剰発現をみる方法、そしてタンパクレベルでの過剰発現をみる方法に分類される。タンパクレベルとDNAレベルでの検査法として代表的なものが、それぞれ免疫染色法ないし免疫組織化学(IHC)法と蛍光in situ ハイブリダイゼーション(FISH)法である。このようなHER2検査は臨床的に重要視されており、免疫染色法(IHC法)およびFISH法それぞれによるHER2検査の標準的な手順および判定基準(スコア)は、2007 ASCO/CAPガイドラインによって規定されている。   For example, using a specimen prepared by collecting a cancer tissue, a HER2 gene (HER2 / neu, c-erbB-2), which is a kind of an oncogene, and / or a membrane protein produced from the HER2 gene, The prognosis of breast cancer patients can be diagnosed by quantifying and evaluating HER2 protein, which is presumed to function as a cell growth factor receptor, and the molecular target therapeutic agent trastuzumab (trade name “Herceptin” (registered) (Trademark), anti-HER2 monoclonal antibody), and the like, and pathological diagnosis for predicting the therapeutic effect is widely performed. In human breast cancer cases, HER2 gene amplification and HER2 protein overexpression are observed in 15 to 25%, but HER2 overexpression in cancer cells basically occurs with gene amplification at the DNA level. HER2 test methods for cancer tissues are classified into a method of observing amplification at the DNA level, a method of observing overexpression at the RNA level, and a method of observing overexpression at the protein level. Representative methods for testing at the protein level and at the DNA level are immunostaining or immunohistochemistry (IHC) and fluorescence in situ hybridization (FISH), respectively. Such HER2 test is regarded as clinically important, and the standard procedure and criteria (score) of HER2 test by immunostaining (IHC method) and FISH method are defined by the 2007 ASCO / CAP guidelines. ing.

FISH法は、ホルマリン固定パラフィン包埋組織切片上で、蛍光標識されたHER2遺伝子用DNAプローブを用いて、癌細胞の間期核におけるHER2遺伝子のコピー数を検出する方法である。一般的には、薄切されたホルマリン固定パラフィン包埋組織切片を載せたスライド(標本)を準備し、脱パラフィン処理等を行ってハイブリダイゼーションに適した状態にした後、蛍光標識プローブを反応させて核内(染色体上)のHER2遺伝子にハイブリダイズさせる。また、通常はさらに、二本鎖DNAにインターカレートする蛍光色素DAPI(4’,6−ジアミジノ−2−フェニルインドール)を用いて核(染色体)を染色する。このようにして染色された組織切片は、褪色防止剤を含有する封入剤を用いて封入処理をした後、所定の励起光を照射しながら蛍光画像が撮影され、さらに明視野においてDAPIによる核の染色画像が撮影される。そして、撮影されたHER2遺伝子が標識された蛍光画像とDAPIの染色画像とを重ねあわせ、1細胞あたりの核内(染色体上)に観察される輝点の数を計測し、その値によってHER2遺伝子が増幅されているか否かが判定される。   The FISH method is a method for detecting the copy number of the HER2 gene in the metaphase nucleus of a cancer cell using a fluorescently labeled DNA probe for the HER2 gene on a tissue section embedded in formalin-fixed paraffin. Generally, a slide (specimen) on which a sliced formalin-fixed, paraffin-embedded tissue section is placed is prepared, deparaffinized, etc., so as to be suitable for hybridization, and then reacted with a fluorescent-labeled probe. To the HER2 gene in the nucleus (on the chromosome). Usually, the nucleus (chromosome) is further stained with a fluorescent dye DAPI (4 ', 6-diamidino-2-phenylindole) which intercalates into double-stranded DNA. The tissue section stained in this way is subjected to encapsulation using an encapsulant containing an anti-fading agent, and then a fluorescence image is taken while irradiating a predetermined excitation light. A stained image is taken. The photographed HER2 gene-labeled fluorescence image and the DAPI-stained image are superimposed, and the number of bright spots observed in the nucleus (on the chromosome) per cell is measured. Is amplified or not.

上記のようなFISH法において、目的とする遺伝子(核酸)の蛍光標識のために、蛍光ナノ粒子、すなわち量子ドットのような高輝度の蛍光体や、そのような量子ドットまたは蛍光色素等の蛍光体を樹脂等で集積化した蛍光色素集積ナノ粒子を用いることが好適である。そのような実施形態は、例えば、特許文献1(国際公開WO2015/141856号パンフレット)を参照することができる。   In the FISH method as described above, for the purpose of fluorescent labeling of a target gene (nucleic acid), a fluorescent substance such as a high-brightness fluorescent substance such as a quantum dot or a fluorescent substance such as a quantum dot or a fluorescent dye is used. It is preferable to use fluorescent dye-integrated nanoparticles in which the body is integrated with a resin or the like. For such an embodiment, for example, reference can be made to Patent Document 1 (International Patent Publication WO2015 / 141856).

一方、免疫染色法(IHC法)は、ホルマリン固定パラフィン包埋組織切片上で、蛍光標識された抗HER2抗体を用いて、細胞膜に発現しているHER2タンパクの量を検出する方法である。従来の免疫染色法(本来のIHC法)は、所定の基質を添加したときに色素を生成する酵素で標識した抗HER2抗体を利用する方法(酵素抗体法)が採用されていたが、より識別性に優れる蛍光体で標識した抗HER2抗体を利用する免疫染色法(蛍光抗体法)も利用されるようになってきている。FISH法のときと同様、薄切されたホルマリン固定パラフィン包埋組織切片を載せたスライド(標本)を準備し、脱パラフィン処理等を行って免疫染色に適した状態にした後、免疫染色法では、蛍光標識抗体を反応させて細胞膜のHER2タンパクに結合させる。   On the other hand, the immunostaining method (IHC method) is a method for detecting the amount of HER2 protein expressed in a cell membrane on a formalin-fixed paraffin-embedded tissue section using a fluorescently labeled anti-HER2 antibody. The conventional immunostaining method (original IHC method) employs a method using an anti-HER2 antibody labeled with an enzyme that generates a dye when a predetermined substrate is added (enzyme antibody method). An immunostaining method (fluorescent antibody method) using an anti-HER2 antibody labeled with a fluorescent substance having excellent properties has also been used. As in the case of the FISH method, a slide (specimen) on which a sliced formalin-fixed paraffin-embedded tissue section is mounted is prepared, deparaffinized, and the like, and is made suitable for immunostaining. Then, a fluorescently labeled antibody is reacted to bind to the HER2 protein on the cell membrane.

蛍光標識のために前述したような蛍光ナノ粒子を用いる場合、従来の酵素を利用するIHC法と違って色素が混合するということがないので、一枚の組織切片上で、免疫染色法による染色処理に加えて、細胞の形態観察用の染色処理を同時に行うことができる。例えば、細胞または組織の形態観察用に標準的に用いられているヘマトキシリン・エオジン染色(HE染色)を利用する場合、ヘマトキシリン染色により細胞核・石灰部・軟骨組織・細菌・粘液が青藍色〜淡青色に染色され、エオジン染色により細胞質・間質・各種線維・赤血球・角化細胞が赤〜濃赤色に染色される。このようにして免疫染色された組織切片は、FISH法のときと同様、褪色防止剤を含有する封入剤を用いて封入処理をした後、所定の励起光を照射しながら蛍光画像が撮影され、さらに明視野において形態観察用の染色画像が撮影される(なお、エオジンは蛍光を発するので、エオジンの染色画像は蛍光画像として撮影することも可能である)。そして、撮影されたHER2タンパクが標識された蛍光画像と、細胞膜の位置を特定できる細胞の形態観察用の(蛍光)画像とを重ねあわせ、一細胞あたりの細胞膜領域内に観察される輝点の数を計測し、その値によってHER2タンパクが異常発現しているか否かが判定される。   In the case of using the fluorescent nanoparticles as described above for fluorescent labeling, unlike the IHC method using a conventional enzyme, the dye does not mix, so that the immunostaining method can be used on a single tissue section. In addition to the treatment, a staining treatment for observing cell morphology can be performed simultaneously. For example, when hematoxylin / eosin staining (HE staining), which is standardly used for observing the morphology of cells or tissues, is used, the cell nucleus / calcium / cartilage tissue / bacteria / mucus is blue-blue to pale by hematoxylin staining. It is stained blue, and cytoplasm, stroma, various fibers, erythrocytes, and keratinocytes are stained red to dark red by eosin staining. The tissue section immunostained in this manner is subjected to encapsulation using an encapsulant containing an anti-fading agent, as in the case of the FISH method, and a fluorescence image is taken while irradiating a predetermined excitation light, Further, a stained image for morphological observation is taken in a bright field (note that eosin emits fluorescence, so a stained image of eosin can be taken as a fluorescence image). Then, the photographed fluorescence image labeled with the HER2 protein and a (fluorescence) image for observing the morphology of the cell, which can identify the position of the cell membrane, are superimposed to obtain a bright spot observed in the cell membrane region per cell. The number is measured, and it is determined from the value whether or not the HER2 protein is abnormally expressed.

特許文献2(国際公開WO2013/035688号パンフレット)には、上記のように同一の組織切片上で、HE染色を行うとともに、蛍光ナノ粒子等の蛍光体を用いて目的生体物質を蛍光標識する、組織染色方法について記載されている。また、特許文献3には、同一の組織切片上で、HE染色を行うとともに、平均粒径の異なる2種以上の蛍光ナノ粒子を用いてそれぞれ異なる目的生体物質を蛍光標識する、組織染色方法について記載されている。   Patent Document 2 (International Patent Publication WO2013 / 035688) discloses that, as described above, HE staining is performed on the same tissue section, and a target biological substance is fluorescently labeled with a fluorescent substance such as fluorescent nanoparticles. A tissue staining method is described. Patent Document 3 discloses a tissue staining method in which HE staining is performed on the same tissue section, and different target biological substances are fluorescently labeled using two or more kinds of fluorescent nanoparticles having different average particle sizes. Has been described.

国際公開WO2015/141856号パンフレットInternational Publication WO2015 / 141856 pamphlet 国際公開WO2013/035688号パンフレットInternational Publication WO2013 / 035688 Pamphlet 特開2015−117980号公報JP-A-2005-117980

従来の免疫染色法またはFISH法による組織評価法で使用される蛍光ナノ粒子は、染色液(例えば、形態観察用染色液であるHE溶液:ヘマトキシリンおよび/またはエオジン溶液、DAPI溶液)と併用される場合、目的生体物質と特異的に結合した蛍光ナノ粒子の一部が解離してしまい、顕微鏡画像の観察において蛍光ナノ粒子の蛍光輝点数が減少する問題があった。特に、HE(ヘマトキシリンおよびエオジンの両方での)染色を行った場合は、H(ヘマトキシリン)染色のみを行った場合と比べて粒子数が2〜5割程度減少してしまう、つまりE(エオジン)染色により顕著に蛍光ナノ粒子の一部が解離してしまうという現象が観察され、DAPI溶液等による核染色のようなE染色以外の場合にも程度の差はあれ蛍光ナノ粒子の解離が起こっていることが明らかとなった。   The fluorescent nanoparticles used in the conventional immunostaining method or the tissue evaluation method by the FISH method are used in combination with a staining solution (for example, an HE solution which is a staining solution for morphological observation: a solution of hematoxylin and / or eosin, a DAPI solution). In this case, there is a problem that a part of the fluorescent nanoparticles specifically bound to the target biological substance is dissociated, and the number of fluorescent luminescent spots of the fluorescent nanoparticles decreases in observation of a microscope image. In particular, in the case of performing HE (both hematoxylin and eosin) staining, the number of particles is reduced by about 20 to 50% as compared with the case of performing only H (hematoxylin) staining, that is, E (eosin). A phenomenon in which some of the fluorescent nanoparticles are dissociated remarkably by staining is observed. Dissociation of the fluorescent nanoparticles occurs to a greater or lesser extent in cases other than E staining such as nuclear staining with a DAPI solution. It became clear that there was.

上に挙げた特許文献2には、蛍光ナノ粒子を用いた免疫染色工程の後にHE染色工程を行う場合、標識体として組織切片に導入された蛍光体からの蛍光強度低下を抑制できる観点から、免疫染色工程の後、HE染色工程の前に、固定処理を行うことが好ましいと記載されている(段落[0085]参照)。しかしながら、特許文献2に記載されている固定処理は、HE染色(特にエオジン)に由来する自家蛍光の影響により、蛍光体から発せられる蛍光が相対的に弱まることで蛍光体の識別が妨げられることを避けるために、観察時の波長の調整(段落[0097]参照)と共に取られる手段である。また、病理領域においては一般的に、スライドから細胞が剥がれるのを防止することを目的として固定化試薬を用いることが知られており、特許文献2においても一般的に使用されるホルマリン等を用いて行われる処理に言及している(段落[0086]参照)。特許文献2には、目的生体物質から蛍光ナノ粒子等の蛍光体が解離し、蛍光輝点数を減少することを防止することを目的とした処理は開示されていない。   Patent Document 2 cited above discloses that, when performing an HE staining step after an immunostaining step using fluorescent nanoparticles, from the viewpoint of suppressing a decrease in fluorescence intensity from a fluorescent substance introduced into a tissue section as a label, It is described that it is preferable to perform a fixing treatment after the immunostaining step and before the HE staining step (see paragraph [0085]). However, the fixing treatment described in Patent Literature 2 is such that the fluorescence emitted from the phosphor is relatively weakened due to the effect of autofluorescence derived from HE staining (especially eosin), thereby preventing the identification of the phosphor. This is a means taken together with the adjustment of the wavelength at the time of observation (see paragraph [0097]) in order to avoid. In addition, in a pathological region, it is generally known to use an immobilization reagent for the purpose of preventing cells from detaching from a slide, and formalin or the like generally used in Patent Document 2 is also used. (See paragraph [0086]). Patent Literature 2 does not disclose a process for preventing a fluorescent substance such as fluorescent nanoparticles from dissociating from a target biological substance and reducing the number of fluorescent luminescent spots.

また、特許文献3に記載の発明においては、第1の蛍光粒子で組織切片の免疫染色を行うと共に、BSA等を含有したPBS緩衝液を使用してブロッキング処理を行った後、第2の蛍光粒子で組織切片の免疫染色を行う。このように複数回の免疫染色が一枚の検体スライド(組織切片)において実施される場合、非特異的吸着を抑制するためブロッキング処理が染色処理と染色処理の間で実施されることが好ましい。しかしながらブロッキング処理が実施される場合にも、目的生体物質と特異的に結合した蛍光ナノ粒子の一部が解離してしまい、顕微鏡画像の観察において蛍光ナノ粒子の蛍光輝点数が減少する問題があった。   In the invention described in Patent Document 3, tissue sections are immunostained with the first fluorescent particles, and a blocking treatment is performed using a PBS buffer containing BSA or the like, and then the second fluorescent Immunostaining of tissue sections with particles is performed. When the immunostaining is performed a plurality of times on a single sample slide (tissue section) as described above, it is preferable that a blocking process is performed between the staining processes to suppress nonspecific adsorption. However, even when the blocking treatment is performed, a part of the fluorescent nanoparticles specifically bound to the target biological substance is dissociated, and there is a problem that the number of fluorescent spots of the fluorescent nanoparticles decreases in the observation of the microscope image. Was.

さらに、形態観察用の染色液で染色する処理やブロッキング処理を行わない場合でも、通常は蛍光標識処理を行った後にPBS溶液等を使用する洗浄処理が行われるが、洗浄処理によっても、目的生体物質と特異的に結合した蛍光ナノ粒子の一部が解離してしまい、顕微鏡画像の観察において蛍光ナノ粒子の蛍光輝点数が減少する懸念があった。このような解離の現象は、蛍光色素による免疫染色法やFISH法などの染色においても生じている現象かもしれないが、蛍光ナノ粒子による染色の場合は粒子の嵩高さや粒子の表面状態が影響して顕著な現象として現れていることが、推測される。   Further, even when the treatment for staining with a morphological observation staining solution or the blocking treatment is not performed, the washing treatment using a PBS solution or the like is usually performed after performing the fluorescent labeling treatment. A part of the fluorescent nanoparticles specifically bound to the substance is dissociated, and there is a concern that the number of fluorescent luminescent spots of the fluorescent nanoparticles decreases in the observation of a microscope image. Such a dissociation phenomenon may be caused by immunostaining with a fluorescent dye or FISH method. However, in the case of staining with fluorescent nanoparticles, the bulkiness of the particles and the surface condition of the particles have an effect. It is presumed that it appears as a remarkable phenomenon.

本発明は、一枚の検体スライド(組織切片)上で、免疫染色法またはFISH法により目的生体物質を蛍光ナノ粒子で標識する処理と、その後で各種の溶液を用いた処理、例えば、それぞれの目的生体物質の染色法に応じた細胞形態観察用の染色液で染色する処理、ブロッキング処理、洗浄処理などとを行う場合に、目的生体物質を標識した蛍光ナノ粒子が解離して顕微鏡観察される蛍光輝点数が減少してしまうことを防止することのできる方法を提供することを課題とする。   The present invention provides a process of labeling a target biological substance with fluorescent nanoparticles by immunostaining or FISH on a single sample slide (tissue section), followed by a process using various solutions, for example, When performing staining with a staining solution for cell morphology observation according to the staining method of the target biological material, blocking treatment, washing treatment, etc., the fluorescent nanoparticles labeled with the target biological material are dissociated and observed under a microscope It is an object to provide a method capable of preventing the number of fluorescent luminescent spots from being reduced.

本発明者らは、本発明の課題を解決すべく鋭意検討した結果、蛍光標識処理された組織切片に対して、蛍光ナノ粒子用の固定化試薬を用いた固定処理(蛍光ナノ粒子固定処理)を行うことにより、その後にHE溶液やDAPI溶液等の形態観察用染色液を使用する染色処理を行っても、またブロッキング処理や洗浄処理を行っても、目的生体物質を標識した蛍光ナノ粒子が解離してしまうのを抑制することができることを見出した。これは、本発明で用いる固定化試薬により、蛍光ナノ粒子と組織切片(目的生体物質周辺のタンパク質等)とが架橋されたり、組織切片上のタンパク質同士が架橋されることにより蛍光ナノ粒子が解離したとしても目的生体物質の周辺に留まったりすることで、蛍光ナノ粒子が固定化されることによるものと推測される。   The present inventors have conducted intensive studies to solve the problems of the present invention, and as a result, fixed treatment using a fluorescent nanoparticle fixing reagent on a fluorescently labeled tissue section (fluorescent nanoparticle fixing treatment) By performing the above, the fluorescent nanoparticle labeled with the target biological substance can be obtained even if a staining treatment using a morphological observation staining solution such as an HE solution or a DAPI solution is performed, or a blocking treatment or a washing treatment is performed. It has been found that dissociation can be suppressed. This is because fluorescent nanoparticles are dissociated by immobilizing reagents used in the present invention by cross-linking fluorescent nanoparticles with tissue sections (proteins around the target biological material, etc.) or cross-linking proteins on tissue sections. Even so, it is presumed that the fluorescent nanoparticles are fixed by staying around the target biological material.

すなわち、本発明には下記のような実施形態によって表される発明が包含される。
[項1]
免疫染色法またはFISH法により、検体スライド上の組織切片に含まれる目的生体物質を蛍光ナノ粒子で標識する処理(蛍光標識処理)
および
前記蛍光標識処理がなされた組織切片を蛍光ナノ粒子用の固定化試薬で固定する処理(蛍光ナノ粒子固定処理)
を含む、組織切片から蛍光ナノ粒子の解離を防止する方法。
[項2]
さらに、前記蛍光ナノ粒子固定処理がなされた組織切片を、細胞形態観察用の染色液で染色する処理(染色処理)および/またはブロッキングする処理を含む、項1に記載の方法。
[項3]
前記固定化試薬が官能基としてNHS基(N−ヒドロキシスクシンイミド基)および/またはエポキシ基を有する化合物から選ばれる、項1または2に記載の方法。
[項4]
前記固定化試薬がNHS−PEG−NHS、ビオチン−PEG−NHSおよびエポキシ−PEG−エポキシから選ばれる、項1または2に記載の方法。
[項5]
前記固定化試薬の濃度が1μM〜500μMである、項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
[項6]
前記染色液がヘマトキシリン、エオジンおよびDAPIから選ばれる、項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
[項7]
前記蛍光ナノ粒子が蛍光色素集積ナノ粒子または無機蛍光ナノ粒子集積体であり、その平均粒子径が40nm〜160nmである、項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
That is, the present invention includes the invention represented by the following embodiments.
[Item 1]
Processing for labeling target biological substances contained in tissue sections on specimen slides with fluorescent nanoparticles by immunostaining or FISH (fluorescent labeling)
And fixing the tissue section subjected to the fluorescent labeling treatment with a fluorescent nanoparticle fixing reagent (fluorescent nanoparticle fixing treatment)
A method for preventing dissociation of fluorescent nanoparticles from a tissue section.
[Item 2]
Item 4. The method according to Item 1, further comprising a step of staining (staining) and / or blocking the tissue section on which the fluorescent nanoparticle fixing treatment has been performed, with a staining solution for cell morphology observation.
[Item 3]
Item 3. The method according to Item 1 or 2, wherein the immobilizing reagent is selected from compounds having an NHS group (N-hydroxysuccinimide group) and / or an epoxy group as a functional group.
[Item 4]
Item 3. The method according to Item 1 or 2, wherein the immobilization reagent is selected from NHS-PEG-NHS, biotin-PEG-NHS, and epoxy-PEG-epoxy.
[Item 5]
Item 5. The method according to any one of Items 1 to 4, wherein the concentration of the immobilization reagent is 1 μM to 500 μM.
[Item 6]
Item 6. The method according to any one of Items 1 to 5, wherein the staining solution is selected from hematoxylin, eosin and DAPI.
[Item 7]
Item 7. The method according to any one of Items 1 to 6, wherein the fluorescent nanoparticles are fluorescent dye-integrated nanoparticles or inorganic fluorescent nanoparticle aggregates, and have an average particle diameter of 40 nm to 160 nm.

本発明の方法により、蛍光標識処理を行った染色スライドに染色液(ヘマトキシリン−エオジン、DAPI等)を用いた形態観察用染色を行っても、またブロッキング処理や洗浄処理などを行っても、染色スライドから蛍光ナノ粒子が解離するのを抑制することができる。そのため、顕微鏡観察時の蛍光ナノ粒子の輝点数が減少せず、目的生体物質の定量の精度を向上させることができる。   According to the method of the present invention, the stained slide that has been subjected to the fluorescent labeling treatment may be stained for morphological observation using a staining solution (hematoxylin-eosin, DAPI, etc.), or may be subjected to blocking treatment, washing treatment, or the like. Dissociation of the fluorescent nanoparticles from the slide can be suppressed. Therefore, the number of bright spots of the fluorescent nanoparticles during microscopic observation does not decrease, and the accuracy of quantification of the target biological substance can be improved.

図1は、本発明の組織切片から蛍光ナノ粒子の解離を防止する方法の、第1実施形態:免疫染色法に基づく染色を行う場合の実施形態の例を示すフローチャートである。FIG. 1 is a flowchart illustrating an example of an embodiment of a method for preventing dissociation of fluorescent nanoparticles from a tissue section according to the present invention in the first embodiment when performing staining based on an immunostaining method. 図2は、本発明の組織切片から蛍光ナノ粒子の解離を防止する方法の、第2実施形態:FISH法に基づく染色を行う場合の実施形態の例を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing an example of a second embodiment of the method for preventing dissociation of fluorescent nanoparticles from a tissue section according to the present invention in the case of performing staining based on the FISH method. 図3は、[A]実施例1で撮影された蛍光画像および[B]比較例1で撮影された蛍光画像である。FIG. 3 shows [A] a fluorescent image taken in Example 1 and [B] a fluorescent image taken in Comparative Example 1. 図4は、[A]実施例3で撮影された蛍光画像および[B]比較例3で撮影された蛍光画像である。FIG. 4 shows [A] a fluorescent image taken in Example 3 and [B] a fluorescent image taken in Comparative Example 3. 図5は、[A]実施例3で撮影されたヘマトキシリン−エオジン染色画像および[B]比較例3で撮影されたヘマトキシリン−エオジン染色画像である。FIG. 5 is [A] a hematoxylin-eosin stained image taken in Example 3, and [B] a hematoxylin-eosin stained image taken in Comparative Example 3.

本発明の染色スライドとして作製される組織切片から蛍光ナノ粒子の解離を防止する方法は、免疫染色法に基づいて行う実施形態(本明細書において「第1実施形態」と称する。)と、FISH法に基づいて行う実施形態(本明細書において「第2実施形態」と称する。)に大別することができる。   The method for preventing the dissociation of the fluorescent nanoparticles from the tissue section prepared as the stained slide of the present invention is an embodiment performed based on an immunostaining method (hereinafter, referred to as “first embodiment”), and FISH. An embodiment performed based on the law (hereinafter, referred to as a “second embodiment”) can be roughly classified.

第1実施形態、第2実施形態いずれも、染色スライドを作製するための工程全体は、主に「標本前処理工程」、「染色工程」および「標本後処理工程」に分類することができる。   In both the first embodiment and the second embodiment, the entire process for producing a stained slide can be mainly classified into a “sample preparation process”, a “staining process”, and a “sample preparation process”.

免疫染色法に関する本発明の第1実施形態の標本前処理工程には、一般的に、脱パラフィン処理、抗原賦活化処理、洗浄処理および必要に応じて細胞固定処理などが含まれる。   The sample pretreatment step of the first embodiment of the present invention relating to the immunostaining method generally includes a deparaffinization treatment, an antigen activation treatment, a washing treatment, and, if necessary, a cell fixing treatment.

第1実施形態の染色工程には、免疫染色法に基づき蛍光標識を行う処理(免疫染色処理)、すなわち目的生体物質を直接的に標識するか、間接的に標識するかに応じた、1次抗体処理、2次抗体処理、蛍光ナノ粒子固定処理および形態観察用染色処理、さらに必要に応じて各処理の前後に行われる洗浄処理、ブロッキング処理などが含まれる。   In the staining step of the first embodiment, a process of performing fluorescent labeling based on an immunostaining method (immunostaining process), that is, a primary process depending on whether the target biological substance is directly labeled or indirectly labeled. Antibody treatment, secondary antibody treatment, fluorescent nanoparticle fixing treatment, morphological observation staining treatment, and, if necessary, washing treatment and blocking treatment performed before and after each treatment are included.

第1実施形態の標本後処理工程には、封入処理、必要に応じて透徹処理および脱水処理が含まれる。   The sample post-processing process of the first embodiment includes a sealing process, and if necessary, a clearing process and a dehydrating process.

FISH法に関する本発明の第2実施形態の標本前処理工程には、一般的に、脱パラフィン処理、FISH用前処理、酵素処理および必要に応じて細胞固定処理などが含まれる。   The sample pretreatment step of the second embodiment of the present invention relating to the FISH method generally includes a deparaffinization treatment, a pretreatment for FISH, an enzyme treatment, and if necessary, a cell fixation treatment.

第2実施形態の染色工程には、FISH法に基づき蛍光標識を行う処理(FISH処理)、すなわちDNA変性処理、ハイブリダイゼーション処理、ポストハイブリダイゼーション洗浄処理などと、蛍光ナノ粒子固定処理および形態観察用染色処理(例えばDAPIによる核染色)、さらに必要に応じて各処理の前後に行われる洗浄処理、ブロッキング処理などが含まれる。   The staining process of the second embodiment includes a process of performing fluorescent labeling based on the FISH method (FISH process), that is, a DNA denaturation process, a hybridization process, a post-hybridization washing process, and a process for fixing fluorescent nanoparticles and observing morphology. A staining treatment (for example, nuclear staining with DAPI), and a washing treatment and a blocking treatment performed before and after each treatment as necessary are included.

第2実施形態の標本後処理工程には、封入処理、必要に応じて溶媒置換処理および脱水処理が含まれる。   The sample post-processing process of the second embodiment includes a sealing process, a solvent replacement process and a dehydration process as necessary.

以下、本発明を実施するために必要な処理についてさらに説明する。本明細書に特に記載されていない事項、例えば、FISH法または免疫染色法に基づいて染色されたスライドを完成するために必要とされる工程および処理の全般的な事項や、完成した染色スライドを用いた観察・撮影工程、撮影された画像を用いた画像処理・分析工程などについては、特許文献1〜3の記載事項およびその他の一般的な、ないし公知の技術的事項に準じた適切なものとすることができる。   Hereinafter, the processing required to implement the present invention will be further described. Items not specifically described herein, for example, general items of steps and processes required to complete slides stained based on the FISH method or immunostaining method, and completed stained slides The observation / photographing process used, the image processing / analysis process using the photographed image, and the like are appropriate according to the descriptions in Patent Documents 1 to 3 and other general or known technical matters. It can be.

(蛍光ナノ粒子)
本発明では、目的とする遺伝子またはタンパク質を蛍光標識するための物質として、蛍光ナノ粒子を使用する。蛍光ナノ粒子は、ナノサイズの(直径が1μm以下の)粒子状の蛍光体であり、1粒子で十分な輝度を有する蛍光を発することのできるものである。撮影される蛍光画像において所望の波長の蛍光(色)を発する蛍光ナノ粒子を選択すればよい。また、蛍光標識の対象とする生体目的物質が複数ある場合は、それぞれに対応した異なる波長の蛍光を発する、複数種類の蛍光ナノ粒子を組み合わせて用いればよい。このような蛍光ナノ粒子は、無機蛍光ナノ粒子、無機蛍光ナノ粒子集積体および蛍光色素集積ナノ粒子に大別することができる。
(Fluorescent nanoparticles)
In the present invention, fluorescent nanoparticles are used as a substance for fluorescently labeling a target gene or protein. The fluorescent nanoparticle is a nanoparticle (1 μm or less in diameter) particulate phosphor, and can emit fluorescence having sufficient luminance with one particle. What is necessary is just to select fluorescent nanoparticles that emit fluorescence (color) of a desired wavelength in a captured fluorescent image. Further, when there are a plurality of biological target substances to be subjected to fluorescent labeling, a plurality of types of fluorescent nanoparticles that emit fluorescence of different wavelengths corresponding to the respective substances may be used in combination. Such fluorescent nanoparticles can be broadly classified into inorganic fluorescent nanoparticles, inorganic fluorescent nanoparticle aggregates, and fluorescent dye integrated nanoparticles.

(無機蛍光ナノ粒子)
本発明では無機蛍光ナノ粒子として、量子ドットまたはシリカドットを用いることができる。これらの無機蛍光ナノ粒子は、次に述べるような無機蛍光ナノ粒子集積体を調製しなくても単独で、観察可能な輝度を有する輝点の輝度を構成することができる。
(Inorganic fluorescent nanoparticles)
In the present invention, quantum dots or silica dots can be used as the inorganic fluorescent nanoparticles. These inorganic fluorescent nanoparticles can constitute the brightness of a luminescent spot having an observable luminance alone without preparing an inorganic fluorescent nanoparticle assembly as described below.

量子ドットとしては、II−VI族化合物、III−V族化合物、又はIV族元素を成分として含有する量子ドット(それぞれ、「II−VI族量子ドット」、「III−V族量子ドット」、「IV族量子ドット」ともいう。)のいずれかを用いることができる。具体的には、国際公開WO2012/133047号公報に例示されたCdSe等の粒子ドットを挙げることができる。これらの無機蛍光ナノ粒子は、いずれかの種類を単独で用いても、複数種を併用してもよい。   As the quantum dot, a quantum dot containing a II-VI group compound, a III-V compound, or a group IV element as a component ("II-VI quantum dot", "III-V quantum dot", " Group IV quantum dot "). Specifically, a particle dot such as CdSe exemplified in International Publication WO2012 / 133047 can be mentioned. Any of these inorganic fluorescent nanoparticles may be used alone or in combination of two or more.

また、上記量子ドットをコアとし、その上にシェルを設けた量子ドットを用いることもできる。以下、シェルを有する量子ドットの表記法として、コアがCdSe、シェルがZnSの場合、CdSe/ZnSと表記する。具体的には、国際公開WO2012/133047号公報に例示されたCdSe/ZnS等を挙げることができるが、これらに限定されない。   Alternatively, a quantum dot having the above-described quantum dot as a core and a shell provided thereon may be used. Hereinafter, as the notation of the quantum dot having the shell, when the core is CdSe and the shell is ZnS, it is described as CdSe / ZnS. Specific examples include, but are not limited to, CdSe / ZnS exemplified in International Publication WO2012 / 133047.

量子ドットは必要に応じて、有機ポリマー等により表面処理が施されているものを用いてもよい。例えば、市販されている表面カルボキシ基を有するCdSe/ZnS(インビトロジェン社製)、表面アミノ基を有するCdSe/ZnS(インビトロジェン社製)等を用いることが出来る。   Quantum dots may be surface-treated with an organic polymer or the like, if necessary. For example, commercially available CdSe / ZnS having a surface carboxy group (manufactured by Invitrogen) and CdSe / ZnS having a surface amino group (manufactured by Invitrogen) can be used.

(無機蛍光ナノ粒子集積体)
無機蛍光ナノ粒子集積体は、量子ドットやシリカドットのような無機蛍光ナノ粒子を複数個、母体となる物質に内包したり表面に付着させたりすることで、または個々の無機蛍光ナノ粒子を連結することで集積化した、ナノサイズの(直径が1μm以下の)粒子状の蛍光体である。免疫染色においてこのような無機蛍光ナノ粒子集積体を用いることは、無機蛍光ナノ粒子を単独で(集積化せずに一粒子で)用いる場合と比較して、目的とする生体分子を標識した蛍光標識体1つあたりが発する蛍光の強度を増強し、細胞の自家蛍光等のノイズや他の色素との識別性を高めることができること、また励起光の照射による褪色を抑制することができることから好ましい。
(Inorganic fluorescent nanoparticle assembly)
Inorganic fluorescent nanoparticle aggregates include multiple inorganic fluorescent nanoparticles, such as quantum dots or silica dots, encapsulated in a parent substance or attached to the surface, or linked to individual inorganic fluorescent nanoparticles. This is a nano-sized (1 μm or less in diameter) particulate phosphor that has been integrated. The use of such inorganic fluorescent nanoparticle aggregates in immunostaining is more efficient than the use of inorganic fluorescent nanoparticles alone (one particle without integration), in which the fluorescence of the target biomolecule is labeled. It is preferable because the intensity of the fluorescence emitted per label can be enhanced, noise such as autofluorescence of cells and the like and discrimination from other dyes can be enhanced, and discoloration due to irradiation with excitation light can be suppressed. .

無機蛍光ナノ粒子集積体において集積化させる無機蛍光ナノ粒子としては、前述したような、単独で用いることのできる無機蛍光ナノ粒子と同様のものが挙げられる。   Examples of the inorganic fluorescent nanoparticles to be integrated in the inorganic fluorescent nanoparticle assembly include the same inorganic fluorescent nanoparticles that can be used alone as described above.

無機蛍光ナノ粒子集積体の実施形態の例としては、蛍光体として無機蛍光ナノ粒子を用い、母体として樹脂を用いて作製される無機蛍光ナノ粒子集積樹脂粒子;蛍光体として無機蛍光ナノ粒子を用い、母体としてシリカを用いて作製される無機蛍光ナノ粒子集積シリカ粒子などが挙げられる。   As an example of the embodiment of the inorganic fluorescent nanoparticle aggregate, an inorganic fluorescent nanoparticle integrated resin particle manufactured by using an inorganic fluorescent nanoparticle as a fluorescent material and a resin as a matrix; using an inorganic fluorescent nanoparticle as a fluorescent material And inorganic fluorescent nanoparticle-integrated silica particles produced using silica as a matrix.

無機蛍光ナノ粒子集積体を構成する母体としては、樹脂やシリカなど、物理的または化学的な結合力でもって蛍光体を集積化することのできる物質を用いることができる。樹脂としては、例えば、メラミン樹脂、尿素樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂等の熱硬化性樹脂;およびスチレン樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、AS樹脂(アクリロニトリル−スチレン共重合体)、ASA樹脂(アクリロニトリル−スチレン−アクリル酸メチル共重合体)など、1種類または2種類以上のモノマーを用いて作製される各種の単独重合体および共重合体が挙げられる。   As a base constituting the inorganic fluorescent nanoparticle aggregate, a substance such as a resin or silica capable of integrating a fluorescent substance with physical or chemical bonding force can be used. Examples of the resin include thermosetting resins such as melamine resin, urea resin, benzoguanamine resin, phenol resin, and xylene resin; and styrene resin, (meth) acrylic resin, polyacrylonitrile, and AS resin (acrylonitrile-styrene copolymer). And various kinds of homopolymers and copolymers produced using one or more kinds of monomers such as ASA resin (acrylonitrile-styrene-methyl acrylate copolymer).

さらに、「無機蛍光ナノ粒子集積体および蛍光色素集積ナノ粒子の平均粒子径」の項(サイズ選択沈殿法)で後述するように、親油性基をもつ吸着物を利用して量子ドットの集積体を得たり、エンドキャップを不完全な状態で止めることを利用してシリカドットの集積体を得たりすることもできる。   Furthermore, as described later in the section “Average particle diameter of inorganic fluorescent nanoparticle aggregates and fluorescent dye-containing nanoparticles” (size selective precipitation method), an aggregate of quantum dots using an adsorbate having a lipophilic group is used. Or an aggregate of silica dots can be obtained by stopping the end cap in an incomplete state.

(蛍光色素集積ナノ粒子)
蛍光色素集積ナノ粒子は、蛍光色素を複数個、母体となる物質に内包したり表面に付着させたりすることで集積化した、ナノサイズの(直径が1μm以下の)粒子状の蛍光体である。免疫染色においてこのような蛍光色素集積ナノ粒子を用いることは、蛍光色素を単独で(集積化せずに一分子で)用いる場合と比較して、目的とする生体分子を標識した蛍光標識体1つあたりが発する蛍光の強度を増強し、細胞の自家蛍光等のノイズや他の色素との識別性を高めることができること、また励起光の照射による褪色を抑制することができることから好ましい。
(Fluorescent dye integrated nanoparticles)
Fluorescent dye-integrated nanoparticles are nanosized (1 μm or less in diameter) particle-like phosphors that are integrated by enclosing a plurality of fluorescent dyes in a parent substance or attaching them to the surface. . The use of such a fluorescent dye-incorporated nanoparticle in immunostaining is different from the case where a fluorescent dye is used alone (in a single molecule without integration) in that a fluorescent label 1 labeled with a target biomolecule is used. This is preferable because the intensity of the fluorescence emitted from each end can be enhanced, the distinction from noise such as autofluorescence of the cells and other dyes can be enhanced, and the fading due to irradiation with excitation light can be suppressed.

蛍光色素集積ナノ粒子において集積化させる蛍光色素としては、例えば、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、Alexa Fluor(登録商標、インビトロジェン社製)系色素、BODIPY(登録商標、インビトロジェン社製)系色素、カスケード(登録商標、インビトロジェン社)系色素、クマリン系色素、NBD(登録商標)系色素、ピレン系色素、シアニン系色素、ペリレン系色素、オキサジン系色素など、低分子有機化合物(ポリマー等の高分子有機化合物ではないもの)からなる蛍光色素が挙げられる。中でも、スルホローダミン101およびその塩酸塩であるTexasRed(登録商標)などのローダミン系色素や、ペリレンジイミドなどのペリレン系色素は、比較的耐光性が高いため好ましい。   Examples of the fluorescent dye to be integrated in the fluorescent dye-containing nanoparticles include, for example, fluorescein dye, rhodamine dye, Alexa Fluor (registered trademark, manufactured by Invitrogen) -based dye, BODIPY (registered trademark, manufactured by Invitrogen) -based dye, cascade (Registered trademark, Invitrogen Corporation) dyes, coumarin dyes, NBD (registered trademark) dyes, pyrene dyes, cyanine dyes, perylene dyes, oxazine dyes, and other low-molecular-weight organic compounds (polymers such as polymers) A non-compound). Above all, rhodamine-based dyes such as sulforhodamine 101 and its hydrochloride, TexasRed (registered trademark), and perylene-based dyes such as perylenediimide are preferable because of their relatively high light resistance.

蛍光色素集積ナノ粒子の実施形態の例としては、蛍光体として蛍光色素を用い、母体として樹脂を用いて作製される蛍光色素集積樹脂粒子;蛍光体として蛍光色素を用い、母体としてシリカを用いて作製される蛍光色素集積シリカ粒子などが挙げられる。   Examples of the embodiment of the fluorescent dye-integrated nanoparticles include a fluorescent dye-integrated resin particle manufactured using a fluorescent dye as a fluorescent substance and a resin as a base; using a fluorescent dye as a fluorescent substance, and using silica as a base. Fluorescent dye-integrated silica particles to be produced are exemplified.

たとえば、蛍光体としてペリレンジイミド、スルホローダミン101またはその塩酸塩(テキサスレッド)等の蛍光色素を用い、母体としてメラミン樹脂、スチレン樹脂等の樹脂を用いて作製される蛍光色素集積樹脂粒子は、標識性能等に優れることから、本発明における蛍光色素集積ナノ粒子として好ましい。   For example, fluorescent dye-integrated resin particles produced using a fluorescent dye such as perylenediimide, sulforhodamine 101 or its hydrochloride (Texas Red) as a fluorescent material, and using a resin such as a melamine resin or a styrene resin as a base material are labeled. Because of their excellent performance and the like, they are preferred as the fluorescent dye-integrated nanoparticles in the present invention.

蛍光色素集積ナノ粒子を構成する母体としては、前述したような、無機蛍光ナノ粒子集積体と同様のものが挙げられる。
特にメラミン樹脂やスチレン樹脂は、蛍光色素等の蛍光体を集積させたナノ粒子を作製しやすく、また発光強度の高いナノ粒子が得られるため好ましい。
Examples of the matrix constituting the fluorescent dye-integrated nanoparticles include the same as the inorganic fluorescent nanoparticle aggregates described above.
In particular, a melamine resin or a styrene resin is preferable because nanoparticles in which a fluorescent substance such as a fluorescent dye is integrated can be easily produced and nanoparticles having high emission intensity can be obtained.

上記のような無機蛍光ナノ粒子集積体および蛍光色素集積ナノ粒子は公知であり、その製造に用いられる蛍光体および母体や製造方法などの詳細、実施形態の具体例については、例えば国際公開WO2013/035703号パンフレット、国際公開WO2013/147081号パンフレット、国際公開WO2014/136776号パンフレットなどを参照することができる。   Inorganic fluorescent nanoparticle aggregates and fluorescent dye-containing nanoparticles as described above are known, and details of phosphors used for the production thereof, a matrix, a production method, and specific examples of embodiments are described in, for example, International Publication WO2013 / 2013. See, for example, pamphlet No. 035703, pamphlet of International Publication WO2013 / 147081, pamphlet of International Publication WO2014 / 136776, and the like.

(無機蛍光ナノ粒子集積体および蛍光色素集積ナノ粒子の平均粒子径)
本発明において蛍光ナノ粒子として無機蛍光ナノ粒子集積体または蛍光色素集積ナノ粒子を用いる場合、それらの蛍光ナノ粒子の粒径が小さくなる程、比表面積が大きくなり、組織切片との結合力が高まることになるので、無機蛍光ナノ粒子集積体または蛍光色素集積ナノ粒子の平均粒子径は、40nm以上160nm以下であることが好ましい。
(Average particle diameter of inorganic fluorescent nanoparticle aggregates and fluorescent dye integrated nanoparticles)
In the present invention, when an inorganic fluorescent nanoparticle aggregate or a fluorescent dye-integrated nanoparticle is used as the fluorescent nanoparticle, as the particle size of the fluorescent nanoparticle is reduced, the specific surface area is increased, and the bonding force with the tissue section is increased. Therefore, the average particle diameter of the inorganic fluorescent nanoparticle aggregate or the fluorescent dye-integrated nanoparticle is preferably 40 nm or more and 160 nm or less.

無機蛍光ナノ粒子集積体または蛍光色素集積ナノ粒子の粒子径は、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて画像を撮影し、蛍光標識用樹脂粒子の断面積を計測し、その計測値を相当する円の面積としたときの直径(面積円相当径)として測定することができる。無機蛍光ナノ粒子集積体または蛍光色素集積ナノ粒子の集団についての平均粒子径および変動係数は、十分な数(たとえば1000個)の無機蛍光ナノ粒子集積体または蛍光色素集積ナノ粒子のそれぞれについて上記のようにして粒子径を測定した後、平均粒径はその算術平均として算出され、変動係数は式:100×粒径の標準偏差/平均粒径により算出される。   The particle diameter of the inorganic fluorescent nanoparticle aggregate or the fluorescent dye-integrated nanoparticle corresponds to a measured value obtained by taking an image using a scanning electron microscope (SEM) and measuring the cross-sectional area of the fluorescent labeling resin particle. It can be measured as a diameter as a circle area (diameter equivalent to an area circle). The average particle size and the coefficient of variation for the population of inorganic fluorescent nanoparticle aggregates or fluorescent dye-loaded nanoparticles are determined above for each of a sufficient number (eg, 1000) of inorganic fluorescent nanoparticle aggregates or fluorescent dye-loaded nanoparticles. After measuring the particle diameter as described above, the average particle diameter is calculated as its arithmetic average, and the coefficient of variation is calculated by the formula: 100 × standard deviation of particle diameter / average particle diameter.

無機蛍光ナノ粒子集積体または蛍光色素集積ナノ粒子の平均粒子径は、その製造方法における条件を調節することにより、所望の範囲に収まるようにすることができる。   The average particle diameter of the inorganic fluorescent nanoparticle aggregate or the fluorescent dye integrated nanoparticle can be adjusted to a desired range by adjusting the conditions in the production method.

蛍光色素集積ナノ粒子の製造方法の一例として、乳化重合法、すなわち蛍光色素集積ナノ粒子の母体をなす樹脂(熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂)を合成するための(コ)モノマーを(共)重合させながら、蛍光体を添加し、当該(共)重合体の内部または表面に当該蛍光体を取り込ませる方法が挙げられる。乳化重合法における反応系では、界面活性剤により外側が水相で内側が油相のミセルが形成され、該ミセルの内側の油相に上記樹脂を構成するモノマーが包含された状態となり、このミセル内側で重合反応が行われることとなる。   As an example of a method for producing the fluorescent dye-integrated nanoparticles, an emulsion polymerization method, that is, a (co) monomer for synthesizing a resin (a thermoplastic resin or a thermosetting resin) forming a base of the fluorescent dye-integrated nanoparticles is (co) A method of adding a phosphor while polymerizing and incorporating the phosphor into the inside or the surface of the (co) polymer is exemplified. In the reaction system in the emulsion polymerization method, the surfactant forms a micelle having an aqueous phase on the outside and an oil phase on the inside, and the oil phase inside the micelle contains a monomer constituting the resin, and the micelle is formed. The polymerization reaction is performed inside.

このような乳化重合法により蛍光色素集積ナノ粒子を合成する際に、例えば樹脂原料に対して10〜60重量%の量の乳化作用を有する界面活性剤を加える事で、平均粒子径が30nm〜300nmの粒子を作製できる。界面活性剤の割合を増やすと更に小さい粒子も作製可能であり、平均粒子径を30nm以下とすることができる。逆に界面活性剤の割合を減らすと更に大きい粒子も作製可能であり、平均粒子径を300nm以上とすることができる。また、使用する界面活性剤の量が一定である場合、蛍光色素集積ナノ粒子の製造に使用する樹脂原料と蛍光体それぞれの反応系全体に対する割合を変更することによっても、蛍光色素集積ナノ粒子の平均粒子径の調節が可能である。   When synthesizing the fluorescent dye-integrated nanoparticles by such an emulsion polymerization method, for example, by adding a surfactant having an emulsifying action in an amount of 10 to 60% by weight based on the resin raw material, the average particle diameter is 30 nm to 300 nm particles can be produced. When the proportion of the surfactant is increased, smaller particles can be produced, and the average particle diameter can be reduced to 30 nm or less. Conversely, if the proportion of the surfactant is reduced, larger particles can be produced, and the average particle diameter can be 300 nm or more. In addition, when the amount of the surfactant used is constant, the ratio of the fluorescent dye-incorporated nanoparticles to the total reaction system of the resin raw material and the phosphor used in the production of the fluorescent dye-incorporated nanoparticles is also changed. The average particle size can be adjusted.

一方、無機蛍光ナノ粒子集積体の平均粒子径の調整については、無機蛍光ナノ粒子集積体を製造後、サイズ選択沈殿法により分級して、所定の平均粒径の無機蛍光ナノ粒子集積体を回収することで行うことができる。   On the other hand, regarding the adjustment of the average particle diameter of the inorganic fluorescent nanoparticle aggregate, after the inorganic fluorescent nanoparticle aggregate is manufactured, the inorganic fluorescent nanoparticle aggregate is classified by a size selective precipitation method, and the inorganic fluorescent nanoparticle aggregate having a predetermined average particle size is recovered. It can be done by doing.

サイズ選択沈殿法とは、予め親油性基をもつ吸着物を量子ドットなどの無機蛍光ナノ粒子表面に吸着させた後、親油性溶媒中に無機蛍光ナノ粒子を分散させ、溶媒中に両親和性の添加剤を少量ずつ添加して凝集・集積させるという方法である。無機蛍光ナノ粒子の分散性はナノ粒子表面の吸着基と溶媒の相互作用に強く依存しているため、添加剤を徐々に加えることで大サイズの無機蛍光ナノ粒子から順に凝集沈殿物を形成し、この沈殿を遠心分離で回収し、溶媒中で再分散することで分布の狭い単分散無機蛍光ナノ粒子集積体を形成することができることによる。   The size-selective precipitation method is to first adsorb an adsorbate having a lipophilic group on the surface of inorganic fluorescent nanoparticles such as quantum dots, then disperse the inorganic fluorescent nanoparticles in a lipophilic solvent, Is added little by little to cause aggregation and accumulation. Since the dispersibility of inorganic fluorescent nanoparticles strongly depends on the interaction between the adsorptive groups on the surface of the nanoparticles and the solvent, by gradually adding the additive, aggregated precipitates are formed in order from large-sized inorganic fluorescent nanoparticles. This is because the precipitate is collected by centrifugation and redispersed in a solvent to form a monodisperse inorganic fluorescent nanoparticle aggregate having a narrow distribution.

親油性基をもつ吸着物としては、へプタン、オクタン、ドデカンなどのアルキル基をもつ化合物が挙げられ、炭素数8〜12のものが好ましい。   Examples of the adsorbate having a lipophilic group include compounds having an alkyl group such as heptane, octane and dodecane, and those having 8 to 12 carbon atoms are preferable.

親油性溶媒としては、ピリジン、へキサンなどが挙げられ、両親媒性の添加剤としてはクロロホルム、メタノールなどが好ましく用いられる。   Examples of the lipophilic solvent include pyridine and hexane, and examples of the amphiphilic additive include chloroform and methanol.

量子ドットなどの無機蛍光ナノ粒子表面に吸着できる基としては、トリオクチルフォスフィン(TOP)等のフォスフィノ基、(トリオクチルフォスフィンオキサイド(TOPOT)等のフォスフィンオキシド基、リン酸基、アミノ基などが知られており、親油性基をもつ吸着物で被覆された無機蛍光ナノ粒子を形成するためサイズ選択沈殿法に付すことが出来る。   Examples of groups that can be adsorbed on the surface of inorganic fluorescent nanoparticles such as quantum dots include phosphino groups such as trioctylphosphine (TOP), phosphine oxide groups such as trioctylphosphine oxide (TOPOT), phosphate groups, and amino groups. Are known and can be subjected to a size-selective precipitation method to form inorganic fluorescent nanoparticles coated with an adsorbate having a lipophilic group.

一方、シリカドットは、テトラエトキシシラン(TEOS)を用いて縮合を行うストーバー法などで作製される、粒径が7〜11nmほどの無機蛍光ナノ粒子である。その粒子表面に存在するHO−Si基はアルキルトリメトキシシランでエンドキャップすることができるが、この時、エンドキャップを不完全な状態で止めるようにすれば、粒子同士がSi−O−Siポリマー鎖でつながれた集積体を得ることが出来る。回収した無機蛍光ナノ粒子集積体の表面からの溶媒や吸着物の除去は、公知の熱処理により行うことができる。   On the other hand, silica dots are inorganic fluorescent nanoparticles having a particle size of about 7 to 11 nm, which are produced by a Stover method or the like in which condensation is performed using tetraethoxysilane (TEOS). The HO-Si group present on the particle surface can be end-capped with alkyltrimethoxysilane. At this time, if the end cap is stopped in an incomplete state, the particles will be bonded to the Si-O-Si polymer. You can obtain a chained aggregate. The removal of the solvent and the adsorbate from the surface of the collected inorganic fluorescent nanoparticle assembly can be performed by a known heat treatment.

<蛍光標識処理(免疫染色処理)>
本発明の第1実施形態で行われる蛍光標識処理は、染色工程において、免疫染色法に基づいて目的とするタンパク質を蛍光ナノ粒子で標識する処理である。
<Fluorescent labeling (immunostaining)>
The fluorescent labeling process performed in the first embodiment of the present invention is a process of labeling a target protein with fluorescent nanoparticles based on an immunostaining method in a staining step.

標識処理を免疫染色法に基づいて行う場合、賦活化処理を経た検体スライドを免疫染色用の標識液に浸漬し、標識液中の1または複数の標識剤を直接的または間接的に標的とするタンパク質(抗原)に結合させて、標識化する。   When performing the labeling treatment based on the immunostaining method, the specimen slide that has been subjected to the activation treatment is immersed in a labeling solution for immunostaining, and one or more labeling agents in the labeling solution are directly or indirectly targeted. It is bound to a protein (antigen) and labeled.

標的タンパク質(抗原)は特に限定されるものではないが、典型的には、免疫染色法に基づく病理診断の対象となり得る遺伝子、例えばHER2、TOP2A、HER3、EGFR、P53、MET、ki67、その他の各種のがん・腫瘍関連遺伝子(いわゆるバイオマーカー遺伝子)由来のタンパク質、さらにはがんの増殖因子、転写制御因子、増殖制御因子受容体、転写制御因子受容体等のがんに関連するタンパク質から選択することができる。したがって、次に述べる抗体も、上記のような標的タンパク質(抗原)に適した結合能を有するものとして、公知の手法に基づいて作製することが可能であり、市販品として入手することもできる。   The target protein (antigen) is not particularly limited, but typically, a gene that can be a target of pathological diagnosis based on an immunostaining method, for example, HER2, TOP2A, HER3, EGFR, P53, MET, ki67, other genes From proteins derived from various cancer / tumor-related genes (so-called biomarker genes), as well as cancer-related proteins such as cancer growth factors, transcription factors, growth factor receptors, and transcription factor receptors. You can choose. Therefore, the antibody described below can be prepared based on a known technique as having the binding ability suitable for the target protein (antigen) as described above, and can also be obtained as a commercial product.

目的生体物質(および後述する参照生体物質)に特異的に結合する物質としての抗体はいずれも、ポリクローナル抗体であってもよいが、定量の安定性の観点から、モノクローナル抗体が好ましい。抗体を産生する動物(免疫動物)の種類は特に限定されるものではなく、従来と同様、マウス、ラット、モルモット、ウサギ、ヤギ、ヒツジなどから選択すればよい。   Any antibody as a substance that specifically binds to the target biological substance (and a reference biological substance to be described later) may be a polyclonal antibody, but a monoclonal antibody is preferred from the viewpoint of quantitative stability. The type of animal that produces the antibody (immunized animal) is not particularly limited, and may be selected from mice, rats, guinea pigs, rabbits, goats, sheep, and the like, as in the related art.

前記抗体は、特定の生体物質(抗原)を特異的に認識して結合する能力を有するものであれば、天然の全長の抗体でなく、抗体断片または誘導体であってもよい。すなわち、本明細書における「抗体」という用語には、全長の抗体だけでなく、Fab、F(ab)'2、Fv、scFvなどの抗体断片およびキメラ抗体(ヒト化抗体等)、多機能抗体などの誘導体が包含される。 The antibody is not a natural full-length antibody but may be an antibody fragment or derivative as long as it has the ability to specifically recognize and bind to a specific biological substance (antigen). That is, the term “antibody” as used herein includes not only full-length antibodies, but also antibody fragments such as Fab, F (ab) ′ 2 , Fv, scFv, chimeric antibodies (humanized antibodies, etc.), multifunctional antibodies And the like.

免疫染色法には様々な手法があり、目的とするタンパク質を蛍光標識して病理診断等に用いることのできるよう組織切片を染色することができれば特に限定されるものではないが、代表的には次のようなものが挙げられる:
蛍光ナノ粒子と1次抗体を連結した蛍光標識1次抗体を用意し、その蛍光標識1次抗体で目的タンパク質を直接的に蛍光標識し染色する方法(1次抗体法);
1次抗体、および蛍光ナノ粒子と2次抗体を連結した蛍光標識2次抗体を用意し、目的タンパク質に1次抗体を反応させた後、その1次抗体に蛍光標識2次抗体を反応させることで、目的タンパク質を間接的に蛍光標識し染色する方法(2次抗体法)
1次抗体とビオチンを連結したビオチン修飾1次抗体、および蛍光ナノ粒子とアビジンないしストレプトアビジンを連結したアビジン修飾蛍光ナノ粒子を用意し、目的タンパク質にビオチン修飾1次抗体を反応させた後、さらにアビジン修飾蛍光ナノ粒子を反応させて、アビジン−ビオチン反応を利用して目的タンパク質を間接的に蛍光標識し染色する方法(アビジン−ビオチン併用1次抗体法);
1次抗体、2次抗体とビオチンを連結したビオチン修飾2次抗体、および蛍光ナノ粒子とアビジンないしストレプトアビジンを連結したアビジン修飾蛍光ナノ粒子を用意し、目的タンパク質に1次抗体を反応させ、次いでビオチン修飾2次抗体を反応させた後、さらにアビジン修飾蛍光ナノ粒子を反応させて、アビジン−ビオチン反応を利用して目的タンパク質を間接的に蛍光標識し染色する方法(アビジン−ビオチン併用2次抗体法)。
There are various methods for immunostaining, and it is not particularly limited as long as a tissue section can be stained so that a target protein can be fluorescently labeled and used for pathological diagnosis or the like. These include:
A method of preparing a fluorescent-labeled primary antibody in which fluorescent nanoparticles and a primary antibody are linked, and directly labeling and staining a target protein with the fluorescent-labeled primary antibody (primary antibody method);
Preparing a primary antibody and a fluorescent-labeled secondary antibody obtained by linking a fluorescent nanoparticle and a secondary antibody, reacting the primary antibody with the target protein, and then reacting the primary antibody with the fluorescent-labeled secondary antibody Method for indirectly fluorescently labeling and staining the target protein (secondary antibody method)
A primary antibody and biotin-modified primary antibody linked to biotin, and a fluorescent nanoparticle and avidin-modified fluorescent nanoparticle linked to avidin or streptavidin are prepared. After the biotin-modified primary antibody is reacted with the target protein, A method of reacting avidin-modified fluorescent nanoparticles and indirectly fluorescently labeling and staining a target protein using an avidin-biotin reaction (avidin-biotin combined primary antibody method);
A primary antibody, a biotin-modified secondary antibody in which biotin is linked to biotin, and an avidin-modified fluorescent nanoparticle in which fluorescent nanoparticles are linked to avidin or streptavidin are prepared, and the primary antibody is reacted with the target protein. A method of reacting a biotin-modified secondary antibody, followed by further reacting with avidin-modified fluorescent nanoparticles, and indirectly fluorescently labeling and staining the target protein using an avidin-biotin reaction (avidin-biotin secondary antibody) Law).

上記のアビジン−ビオチン併用1次抗体法またはアビジン−ビオチン併用2次抗体法において、ビオチンおよびアビジンの代わりに、ハプテン(免疫原性を有さないが抗原性を示し抗体と反応しうる比較的分子量の低い物質)および抗ハプテン抗体、たとえばジコキシゲニンおよび抗ジコキシゲニン抗体、FITC(フルオレセインイソチオシアネート)および抗FITC抗原、さらには同様の特異的な反応性を有するその他の物質の組み合わせを利用することもできる。   In the above-described avidin-biotin combined primary antibody method or avidin-biotin combined secondary antibody method, biotin and avidin may be replaced by a hapten (having a relatively low molecular weight that has no immunogenicity but is antigenic and can react with the antibody). Combinations of anti-hapten antibodies such as dicoxigenin and anti-dicoxygenin antibodies, FITC (fluorescein isothiocyanate) and anti-FITC antigens, as well as other substances having similar specific reactivity.

免疫染色法は、上述したような各種の手法のそれぞれにとって標準的な手順および処理条件に従って行えばよい。一般的には、検体を載置した検体スライドを免疫染色法に応じた1種類または2種類以上の試薬に、適切な温度および時間条件の下(例えば4℃で一晩)、浸漬すればよい。免疫染色に必要な各種の試薬、すなわち蛍光標識1次/2次抗体、ビオチン修飾1次/2次抗体、アビジン修飾2次抗体/蛍光ナノ粒子などが溶解し、必要に応じてBSA等のブロッキング剤が添加された緩衝液等の溶液は、公知の方法にしたがって作製することが可能であり、市販品として入手することもできる。   The immunostaining method may be performed according to standard procedures and processing conditions for each of the various methods described above. Generally, the specimen slide on which the specimen is placed may be immersed in one or more reagents corresponding to the immunostaining method under appropriate temperature and time conditions (for example, overnight at 4 ° C.). . Various reagents necessary for immunostaining, ie, fluorescent-labeled primary / secondary antibody, biotin-modified primary / secondary antibody, avidin-modified secondary antibody / fluorescent nanoparticles, etc. are dissolved, and blocking of BSA or the like is performed as necessary. A solution such as a buffer to which the agent has been added can be prepared according to a known method, and can also be obtained as a commercial product.

標識液を用いた処理後、好ましくは検体スライドをPBS等の洗浄液に浸漬して洗浄する。通常、この標識液での処理後に行われるPBSを用いた洗浄処理の温度は室温であり、時間は3〜30分である。必要により、浸漬途中でPBSを交換してもよい。   After the treatment using the labeling solution, the sample slide is preferably washed by immersing it in a washing solution such as PBS. Usually, the temperature of the washing treatment using PBS performed after the treatment with the labeling solution is room temperature, and the time is 3 to 30 minutes. If necessary, the PBS may be replaced during the immersion.

<第1実施形態における細胞形態観察用染色処理>
本発明の第1実施形態の染色工程において、標識物質として蛍光ナノ粒子で検体スライドを標識した後に、細胞ないし組織の形状や細胞の各部の位置情報を得るために検体スライドを形態観察用染色液で染色する染色処理を行うことができる。形態観察用染色液としては、例えばヘマトキシリン染色液、エオジン染色液、パパニコロウ(Pap)染色液が挙げられる。
<Staining treatment for cell morphology observation in the first embodiment>
In the staining step of the first embodiment of the present invention, after labeling the specimen slide with fluorescent nanoparticles as a labeling substance, the specimen slide is stained with a morphological observation staining solution in order to obtain information on the shape of the cell or tissue and the position of each part of the cell. Can be performed. Examples of the morphological observation staining solution include a hematoxylin staining solution, an eosin staining solution, and a Papanicolaou (Pap) staining solution.

形態観察用染色液を用いた染色処理は、一般的な手順に従って行えばよい。例えば、ヘマトキシリン・エオジン(HE)染色の場合、マイヤーヘマトキシリン液で5分間染色し、45℃の流水で3分間洗浄した後、1%エオシン液で5分間染色するといった処理が行われる。   The staining treatment using the morphological observation staining solution may be performed according to a general procedure. For example, in the case of hematoxylin-eosin (HE) staining, a process of staining with a Mayer's hematoxylin solution for 5 minutes, washing with running water at 45 ° C. for 3 minutes, and staining with a 1% eosin solution for 5 minutes is performed.

HE染色以外にも、例えば国際公開WO2015/146896号パンフレットに記載されているように、組織切片の細胞膜に恒常的に発現している目的生体物質とは異なる生体物質(以下、参照生体物質と称する)、特にタンパク質(抗原)を蛍光ナノ粒子によって蛍光標識化することで、細胞膜の像(細胞膜領域)を形成することができ、細胞ないし組織の形状や細胞の各部の位置情報を得ることもできる。このような参照生体物質により蛍光標識する処理およびそのために用いられる溶液も、本発明においては染色処理および染色液の一実施形態とみなす。   In addition to HE staining, for example, as described in International Publication WO2015 / 146896, a biological material different from a target biological material constantly expressed in a cell membrane of a tissue section (hereinafter, referred to as a reference biological material) In particular, by fluorescently labeling proteins (antigens) with fluorescent nanoparticles, an image of a cell membrane (cell membrane region) can be formed, and the shape of a cell or tissue and positional information of each part of a cell can be obtained. . In the present invention, such a process of performing fluorescent labeling with a reference biological substance and a solution used for the process are also considered to be an embodiment of a staining process and a staining solution.

参照生体物質は、目的生体物質と違い、特定の疾患においても発現量が大きく変動しない生体物質から選択することが適切である。たとえば、ATPase、カドヘリン、サイトケラチン、EpCAM(Epithelial Cell Adhesion/Activating Molecule:上皮細胞接着分子、CD326、KSAまたはTROP1とも呼ばれる。)などの膜タンパク質は、本発明における好ましい参照生体物質になり得る。   It is appropriate that the reference biological material is selected from biological materials whose expression level does not fluctuate greatly even in a specific disease, unlike the target biological material. For example, membrane proteins such as ATPase, cadherin, cytokeratin, EpCAM (Epithelial Cell Adhesion / Activating Molecule: also referred to as epithelial cell adhesion molecule, CD326, KSA or TROP1) can be preferred reference biological materials in the present invention.

参照生体物質は、1種類であってもよいが、2種類以上であることが好ましい。参照生体物質を2種類以上とすることにより、その発現量の総和の変動をより抑えることができ、また多数の蛍光標識体でもって細胞膜の輪郭を描き出すことができるため、参照生体物質としての安定性を向上させることができる。   The reference biological material may be one type, but preferably two or more types. By using two or more types of reference biomaterials, it is possible to further suppress the fluctuation of the total amount of expression and to draw out the outline of the cell membrane with a large number of fluorescent labels, so that the stability as a reference biomaterial can be improved. Performance can be improved.

参照生体物質を免疫染色によって蛍光標識化するための染色剤は、少なくとも、参照生体物質に特異的に結合する物質と、蛍光ナノ粒子とを含む。   The staining agent for fluorescently labeling the reference biological substance by immunostaining includes at least a substance that specifically binds to the reference biological substance, and fluorescent nanoparticles.

参照生体物質に特異的に結合する物質には、前述したような参照生体物質としてのタンパク質を抗原として特異的に認識して結合する抗体(IgG)を用いることができる。たとえば、カドヘリンを目的生体物質とする場合は抗カドヘリン抗体を第2プローブとして用いることができる。   As the substance that specifically binds to the reference biological substance, an antibody (IgG) that specifically recognizes and binds to a protein as a reference biological substance as an antigen as described above can be used. For example, when cadherin is used as the target biological substance, an anti-cadherin antibody can be used as the second probe.

<蛍光標識処理(FISH)>
本発明の第2実施形態で行われる蛍光標識処理は、染色工程において、FISH法に基づいて目的とする遺伝子を蛍光ナノ粒子で標識する処理である。
<Fluorescent labeling (FISH)>
The fluorescent labeling process performed in the second embodiment of the present invention is a process of labeling a target gene with fluorescent nanoparticles based on the FISH method in the staining step.

FISH法には様々な手法があり、目的とする遺伝子を蛍光標識して病理診断等に用いることのできるよう検体を染色することができれば特に限定されるものではないが、代表的には次のようなものが挙げられる:
蛍光体とプローブを連結した蛍光標識プローブを用意し、その蛍光標識プローブで目的遺伝子を直接的に蛍光標識し染色する方法(直接法);
プローブとビオチンを連結したビオチン修飾プローブ、および蛍光体とアビジンないしストレプトアビジンを連結したアビジン修飾蛍光ナノ粒子を用意し、目的遺伝子にビオチン修飾プローブを反応させた後、さらにアビジン修飾蛍光ナノ粒子を反応させて、アビジン−ビオチン反応を利用して目的遺伝子を間接的に蛍光標識し染色する方法(間接法)。
There are various methods in the FISH method, and there is no particular limitation as long as a specimen can be stained so that a target gene can be fluorescently labeled and used for pathological diagnosis or the like. Something like:
A method of preparing a fluorescent-labeled probe in which a fluorescent substance and a probe are linked, and directly labeling and staining a target gene with the fluorescent-labeled probe (direct method);
A biotin-modified probe in which a probe and biotin are linked, and an avidin-modified fluorescent nanoparticle in which a fluorescent substance is linked to avidin or streptavidin are prepared.After the biotin-modified probe is reacted with the target gene, the avidin-modified fluorescent nanoparticle is further reacted. Then, the target gene is indirectly fluorescently labeled and stained using an avidin-biotin reaction (indirect method).

なお、上記の間接法において、ビオチンおよびアビジンの代わりに、ハプテン(免疫原性を有さないが抗原性を示し抗体と反応しうる比較的分子量の低い物質)および抗ハプテン抗体、たとえばジコキシゲニンおよび抗ジコキシゲニン抗体、FITC(フルオレセインイソチオシアネート)および抗FITC抗原、さらには同様の特異的な反応性を有するその他の物質の組み合わせを利用することもできる。   In the above-mentioned indirect method, hapten (a substance having a relatively low molecular weight which has no immunogenicity but shows antigenicity and can react with an antibody) and an anti-hapten antibody such as dicoxigenin and anti-hapten are used in place of biotin and avidin. Combinations of dicoxigenin antibodies, FITC (fluorescein isothiocyanate) and anti-FITC antigens, as well as other substances with similar specific reactivity, can also be utilized.

FISH法は、上述したような各種の手法のそれぞれにとって標準的な手順および処理条件に従って行えばよい。一般的には、検体をスライドに載置した検体スライドをFISH法に応じた1種類または2種類以上の試薬に、適切な温度および時間条件の下、浸漬すればよい。FISHに必要な各種の試薬、すなわち蛍光標識プローブ、ビオチン修飾プローブ、アビジン修飾蛍光体などが溶解し、必要に応じてBSA等のブロッキング剤が添加された緩衝液等の溶液は、公知の方法にしたがって作製することが可能であり、市販品として入手することもできる。例えば、ニックトランスレーション法により目的遺伝子のDNAクローンのdTTPをビオチン修飾dUTPで置換することにより、DNAプローブに対して複数個のビオチンが導入されたビオチン修飾プローブを作製することができる。   The FISH method may be performed according to standard procedures and processing conditions for each of the various methods described above. In general, a specimen slide in which a specimen is mounted on a slide may be immersed in one or two or more reagents according to the FISH method under appropriate temperature and time conditions. Various reagents necessary for FISH, that is, a solution such as a buffer solution in which a fluorescent labeling probe, a biotin-modified probe, an avidin-modified fluorescent substance, and the like are dissolved, and a blocking agent such as BSA is added as necessary, are prepared by a known method. Therefore, it can be produced and can be obtained as a commercial product. For example, by replacing the dTTP of the DNA clone of the target gene with the biotin-modified dUTP by the nick translation method, a biotin-modified probe in which a plurality of biotins have been introduced into the DNA probe can be produced.

FISHの対象とする目的遺伝子は特に限定されるものではないが、典型的には、FISH法に基づく病理診断の対象とされているタンパク質、例えばHER2、TOP2A、HER3、EGFR、P53、MET、ki67、その他の各種のがん・腫瘍関連遺伝子(いわゆるバイオマーカー遺伝子)、さらにはがんの増殖因子、転写制御因子、増殖制御因子受容体、転写制御因子受容体等のがんに関連する遺伝子から選択することができる。   The target gene to be subjected to FISH is not particularly limited, but typically, a protein targeted for pathological diagnosis based on the FISH method, for example, HER2, TOP2A, HER3, EGFR, P53, MET, ki67 , And various other cancer / tumor-related genes (so-called biomarker genes), as well as cancer-related genes such as cancer growth factors, transcription factors, growth factor receptors, and transcription factor receptors. You can choose.

目的遺伝子に対するプローブは、公知の方法にしたがって作製することが可能であり、市販品として入手することもできる。プローブの塩基長、塩基配列、GC含量は、ハイブリダイゼーションさせる際の条件を考慮し、適切なストリンジェンシーを有するものとなるよう調製することができる。   A probe for the target gene can be prepared according to a known method, and can also be obtained as a commercial product. The nucleotide length, nucleotide sequence, and GC content of the probe can be adjusted to have appropriate stringency in consideration of hybridization conditions.

<第2実施形態における細胞形態観察用染色処理>
主に本発明の第2実施形態で行われる形態観察用染色処理は、染色工程において、水系染色試薬(水溶液の形態で用いられる核染色能を有する蛍光色素)で核染色を行う処理である。核染色処理をすることにより、細胞数をカウントし、あわせて核内(染色体上)にある目的遺伝子を蛍光標識した蛍光ナノ粒子の輝点数をカウントすることができるようになる。
<Staining treatment for cell morphology observation in the second embodiment>
The morphological observation staining process mainly performed in the second embodiment of the present invention is a process of performing nuclear staining with an aqueous staining reagent (a fluorescent dye having a nuclear staining ability used in the form of an aqueous solution) in a staining process. By performing the nuclear staining treatment, the number of cells can be counted, and the number of bright spots of fluorescent nanoparticles that have fluorescently labeled the target gene in the nucleus (on the chromosome) can be counted.

核の代表的な水系染色試薬としては、2本鎖DNAにインターカレートする蛍光色素であるDAPI(4,6−ジアミジノ−2−フェニルインドール ジヒドロクロライド)が挙げられるが、これに限定されるものではない。水系染色試薬を用いた核染色は、常法に従って行うことができる。   Representative aqueous dyes for the nucleus include, but are not limited to, DAPI (4,6-diamidino-2-phenylindole dihydrochloride), a fluorescent dye that intercalates into double-stranded DNA is not. Nuclear staining using an aqueous staining reagent can be performed according to a conventional method.

<蛍光ナノ粒子固定処理>
本発明の第1実施形態および第2実施形態で行われる蛍光ナノ粒子固定処理は、第1実施形態においては免疫染色工程、第2実施形態においてはFISH染色工程で、それぞれの実施形態に応じて行われる形態観察用染色処理の前に行われる処理であって、所定の固定化試薬を用いて組織切片に導入された蛍光ナノ粒子を固定化する処理である。
<Fluorescent nanoparticle fixing treatment>
The fluorescent nanoparticle fixing treatment performed in the first embodiment and the second embodiment of the present invention is an immunostaining step in the first embodiment, and a FISH staining step in the second embodiment. This is a process performed before the morphological observation staining process to be performed, in which the fluorescent nanoparticles introduced into the tissue section are fixed using a predetermined fixing reagent.

第1実施形態では目的生体物質としてのタンパク質(抗原)に対する免疫染色法に基づく蛍光標識処理を行った後、第2実施形態では目的生体物質としての核酸(遺伝子)に対するFISH法に基づく蛍光標識処理を行った後に、蛍光ナノ粒子固定処理を行うことで、組織切片の目的生体物質と結合した蛍光ナノ粒子をその周辺のタンパク質と架橋させたり、蛍光ナノ粒子が結合している組織切片の周辺のタンパク質同士が架橋させたりすることができる。そのため、形態観察用染色処理および/または洗浄処理やブロッキング処理をその後に行っても、目的生体物質を標識した蛍光ナノ粒子が解離したり、目的生体物質の近傍から遊離する(たとえが第2実施形態では核外にでる)ことを防止することができ、蛍光ナノ粒子の蛍光輝点数が減少する問題を解決することができるようになるものと推測される。   In the first embodiment, a fluorescent labeling process based on an immunostaining method for a protein (antigen) as a target biological material is performed, and then in a second embodiment, a fluorescent labeling process based on a FISH method for a nucleic acid (gene) as a target biological material. After performing the above, the fluorescent nanoparticles fixed to the target biological material of the tissue section are cross-linked with the protein around it by performing the fluorescent nanoparticle fixing treatment, or the area around the tissue section to which the fluorescent nanoparticles are bonded is Proteins can be crosslinked. Therefore, even if the morphological observation staining treatment and / or the washing treatment or the blocking treatment is performed thereafter, the fluorescent nanoparticles labeled with the target biological substance are dissociated or released from the vicinity of the target biological substance (for example, in the second embodiment). It is presumed that this can prevent out of the nucleus) and solve the problem that the number of fluorescent luminescent spots of the fluorescent nanoparticles decreases.

(固定化試薬)
本発明で使用される蛍光ナノ粒子用の固定化試薬は、蛍光ナノ粒子表面に存在する反応部位(以下「第1反応部位」と呼ぶ。)および組織切片の周辺のタンパク質が有する反応部位(以下「第2反応部位」と呼ぶ。)のそれぞれと反応しうる反応部位(それぞれ、以下「第3反応部位」および「第4反応部位」と呼ぶ。)を有する化合物(架橋剤)である。
(Immobilized reagent)
The immobilized reagent for fluorescent nanoparticles used in the present invention includes a reaction site (hereinafter, referred to as “first reaction site”) present on the surface of the fluorescent nanoparticle and a reaction site (hereinafter, referred to as “first reaction site”) of a protein around a tissue section. This is a compound (crosslinking agent) having a reaction site (hereinafter, referred to as a “third reaction site” and a “fourth reaction site”, respectively) capable of reacting with each of the “second reaction sites”.

第1反応部位および第2反応部位としては、例えば、アミノ基(リジン側鎖のεアミノ基、N末端のαアミノ基)、スルフヒドリド基(チオール基)、ヒドロキシ基、カルボキシ基、芳香環等の官能基が挙げられる。第1反応部位としてはさらに、ストレプトアビジン、アビジン等、特定の分子と特異的に結合する部位も挙げられる。第1反応部位と第2反応部位は、同一であっても、異なるものであってもよい。   Examples of the first reaction site and the second reaction site include, for example, an amino group (ε-amino group of a lysine side chain, an α-amino group at the N-terminus), a sulfhydride group (thiol group), a hydroxy group, a carboxy group, an aromatic ring and the like. Functional groups. The first reaction site further includes a site that specifically binds to a specific molecule, such as streptavidin and avidin. The first reaction site and the second reaction site may be the same or different.

一方、第3反応部位および第4反応部位としては、例えば、NHS(N−ヒドロキシスクシンイミド)基、マレイミド基、アルデヒド基、エポキシ基およびヨード基等の官能基が挙げられる。第3反応部位としてはさらに、ストレプトアビジン、アビジン等と特異的に結合するビオチン等も挙げられる。第3反応部位と第4反応部位は、同一であっても、異なるものであってもよく、1つの官能基が第3反応部位と第4反応部位の両方の機能を兼ね備えていてもよい(例えば、固定化試薬としてホルムアルデヒドを使用する場合のアルデヒド基)。第3反応部位と第4反応部位はPEG等のリンカーで連結されていてもよい。固定化試薬1分子中に第3反応部位および/または第4反応部位が複数存在してもよい。   On the other hand, examples of the third reaction site and the fourth reaction site include functional groups such as an NHS (N-hydroxysuccinimide) group, a maleimide group, an aldehyde group, an epoxy group, and an iodine group. Examples of the third reaction site further include biotin specifically binding to streptavidin, avidin and the like. The third reaction site and the fourth reaction site may be the same or different, and one functional group may have both functions of the third reaction site and the fourth reaction site ( For example, an aldehyde group when formaldehyde is used as an immobilizing reagent). The third and fourth reaction sites may be linked by a linker such as PEG. A plurality of third and / or fourth reaction sites may be present in one molecule of the immobilized reagent.

固定化試薬(架橋剤)の具体例としては、パラホルムアルデヒド(4%パラホルムアルデヒド水溶液)、ホルムアルデヒド(20%ホルマリン)、グルタルアルデヒド等のアルデヒド系架橋剤;Bi−Functional PEG DE34HS、Bi−Functional PEG DE100HS、Bi−Functional PEG DE200HS、4−arm−Funnctional PEG PTE−100HS、4−arm−Funnctional PEG PTE−200HS、4−arm−Funnctional PEG PTE−400HS、8−arm−Funnctional HGEO PTE−150GS、8−arm−Funnctional HGEO PTE−200GS、8−arm−Funnctional HGEO PTE−400GS等のNHSエステル系架橋剤;Bi−Functional PEG DE 100MA、Bi−Functional PEG DE 200MA、Bi−Functional PEG DE 400MA、4−arm−Funnctional PEG PTE−100MA、4−arm−Funnctional PEG PTE−200MA、4−arm−Funnctional PEG PTE−400MA等のマレイミド系架橋剤;NHS−PEG12−MAL、NHS−PEG1000−MAL、NHS−PEG5000−MAL等のN−ヒドロキシスクシンイミド(NHS)基とマレイミド(MAL)基がリンカーを介して結合した架橋剤;エポキシ−PEG−エポキシ(Mw:500)、エポキシ−PEG−エポキシ(Mw:2000)等のエポキシ系架橋剤が挙げられる。   Specific examples of the immobilizing reagent (crosslinking agent) include aldehyde-based crosslinking agents such as paraformaldehyde (4% paraformaldehyde aqueous solution), formaldehyde (20% formalin), and glutaraldehyde; Bi-Functional PEG DE34HS, Bi-Functional PEG DE100HS. , Bi-Functional PEG DE200HS, 4-arm-Functional PEG PTE-100HS, 4-arm-Functional PEG PTE-200HS, 4-arm-Functional PEG PTE-400HS, 8-arm-Function-G10E -Functional HGEO PTE-200GS, 8-arm-Funct NHS ester-based cross-linking agents such as onal HGEO PTE-400GS; Bi-Functional PEG DE 100MA, Bi-Functional PEG DE 200MA, Bi-Functional PEG DE 400MA, 4-arm-Functional PEG PTE-OnMPEG Maleimide crosslinking agents such as PTE-200MA, 4-arm-Functional PEG PTE-400MA; N-hydroxysuccinimide (NHS) groups such as NHS-PEG12-MAL, NHS-PEG1000-MAL, NHS-PEG5000-MAL and maleimide ( (MAL) group cross-linking agent linked via a linker; epoxy-PEG-epoxy (Mw: 500) Epoxy -PEG- Epoxy (Mw: 2000) epoxy crosslinking agents such as.

上記のような固定化試薬のうち、第3反応部位および/または第4反応部位の官能基としてNHS基および/またはエポキシ基を有する固定化試薬は、蛍光ナノ粒子表面の第1反応部位および/または組織切片のタンパク質の第2反応部位と結合を形成しやすいため好ましい。特にNHS基を含む固定化試薬は、濃度が低くても十分に架橋が行われるので、組織切片上の目的生体物質(および参照生体物質)や架橋に利用されるタンパク質が構造変化を起こしにくくなるため好ましい。第1実施形態においてはさらに、タンパク質の構造変化を起こさないことで、蛍光標識処理(および参照生体物質を対象とする染色処理)における抗原抗体反応の結合力を高く保つことができるという観点からも好ましい。   Among the immobilization reagents as described above, the immobilization reagent having an NHS group and / or an epoxy group as a functional group of the third reaction site and / or the fourth reaction site is the first reaction site and / or the epoxy group of the fluorescent nanoparticle surface. Alternatively, it is preferable because it easily forms a bond with the second reaction site of the protein in the tissue section. In particular, since the immobilization reagent containing an NHS group is sufficiently crosslinked even at a low concentration, the target biological substance (and the reference biological substance) on the tissue section and the protein used for the crosslinking are less likely to undergo structural change. Therefore, it is preferable. In the first embodiment, further, from the viewpoint that the binding force of the antigen-antibody reaction in the fluorescent labeling treatment (and the staining treatment for the reference biological substance) can be kept high by not causing the structural change of the protein. preferable.

さらに、PEG等の比較的長いリンカーを介して官能基が結合している固定化試薬は、リンカーが柔軟に動くことによって蛍光ナノ粒子表面の第1反応部位と組織切片のタンパク質の第2反応部位との架橋反応が起こりやすいだけでなく、リンカー同士が網目状に被さることで、蛍光ナノ粒子と組織切片のタンパク質との結合をさらに強固にするものと推測されるため好ましい。   In addition, the immobilization reagent to which the functional group is bonded via a relatively long linker such as PEG can be used as the first reaction site on the surface of the fluorescent nanoparticle and the second reaction site on the protein of the tissue slice due to the flexible movement of the linker. Not only is it easy to cause a cross-linking reaction with the linker, but also it is presumed that the linkers cover each other in a mesh form, which can further strengthen the bond between the fluorescent nanoparticle and the protein of the tissue section.

蛍光ナノ粒子固定処理は、適切な濃度の固定化試薬を適切な時間、染色スライドに接触させることで行うことができる。固定処理液中の固定化試薬の濃度は適宜調節することができるが、たとえば1〜500μMが好ましい。特にPEG等のリンカーを介して両端に官能基が結合している固定化試薬を用いる場合、濃度が高すぎると架橋反応が十分に進まなくなる、つまり固定化試薬の分子一端の官能基だけが組織切片または蛍光ナノ粒子に結合し、リンカーを介した反対側のもう一方の官能基が架橋の相手と反応せず余った状態となる(その架橋の相手には別の固定化試薬の分子がすでに結合している)おそれがある。また、過剰の固定化試薬によって蛍光ナノ粒子および組織切片が覆われてしまうと、蛍光ナノ粒子から発せられる蛍光の強度が低下して識別しにくくなったり、形態観察用染色処理で使用される染色液とその対象との反応が妨げられ、それらの処理による染色が不十分となったりするおそれがある。固定化処理液と細胞との接触時間(固定化処理時間)も適宜調節することができるが、例えば、室温で、数分間〜数時間程度である。   The fluorescent nanoparticle fixing treatment can be performed by bringing an appropriate concentration of an immobilizing reagent into contact with a stained slide for an appropriate time. The concentration of the immobilization reagent in the fixing treatment solution can be appropriately adjusted, but is preferably, for example, 1 to 500 μM. In particular, when using an immobilization reagent having a functional group bonded to both ends via a linker such as PEG, if the concentration is too high, the crosslinking reaction does not proceed sufficiently. It binds to the section or fluorescent nanoparticle, and the other functional group on the other side via the linker remains unreacted without reacting with the cross-linking partner. (Combined). In addition, if the fluorescent nanoparticles and the tissue section are covered with an excess of the immobilizing reagent, the intensity of the fluorescent light emitted from the fluorescent nanoparticles decreases, making it difficult to distinguish the fluorescent nanoparticles and the tissue sections. The reaction between the solution and the target may be hindered, and the staining by those treatments may be insufficient. The contact time between the immobilization solution and the cells (immobilization time) can also be appropriately adjusted, and is, for example, about several minutes to several hours at room temperature.

(細胞固定処理)
本発明の第1実施形態および第2実施形態において必要に応じて行われる細胞固定処理は、それぞれの実施形態の標本前処理工程において、例えば第1実施形態では抗原賦活化処理の後に、第2実施形態では酵素(プロテアーゼ)処理の後に行われる、細胞のプレパラートからの剥離を抑制するための処理である。本発明においては、細胞固定処理は標本前処理工程において(つまり染色工程の前に)行う工程である点で、蛍光ナノ粒子固定処理とは区別される。細胞固定処理は、例えば、検体スライドをホルマリン溶液に一定時間浸漬した後、洗浄緩衝液に浸漬して洗浄し、必要に応じてこの操作を複数回繰り返してから、検体スライドを風乾等により乾燥させるようにして行えばよい。
(Cell fixation treatment)
In the first embodiment and the second embodiment of the present invention, the cell fixing treatment performed as necessary is performed in the specimen pretreatment step of each embodiment, for example, in the first embodiment, after the antigen activation treatment, In the embodiment, the treatment is performed after the enzyme (protease) treatment to suppress the detachment of the cells from the preparation. In the present invention, the cell fixing treatment is distinguished from the fluorescent nanoparticle fixing treatment in that the cell fixing treatment is performed in the specimen pretreatment step (that is, before the staining step). In the cell fixing treatment, for example, after a sample slide is immersed in a formalin solution for a certain period of time, the sample slide is immersed in a washing buffer for washing, and this operation is repeated a plurality of times as necessary, and then the sample slide is dried by air drying or the like It is sufficient to do so.

(ブロッキング処理)
本発明において必要に応じて行われるブロッキング処理は、染色工程で行われる免疫染色処理(第1実施形態)またはFISH処理(第2実施形態)において、抗原抗体反応またはビオチン−アビジン反応の前後に行われる、抗体の非特異的吸着またはアビジンの内因性ビオチンへの吸着を抑制するための処理である。
(Blocking processing)
In the present invention, the blocking treatment performed as necessary is performed before and after the antigen-antibody reaction or the biotin-avidin reaction in the immunostaining treatment (first embodiment) or the FISH treatment (second embodiment) performed in the staining step. This is a process for suppressing nonspecific adsorption of antibodies or adsorption of avidin to endogenous biotin.

なお、生体内に存在する内因性ビオチンは、ヒトでは肝臓、腎臓、筋肉、乳腺、消化管に多く存在しており、組織切片の凍結保存や、標本作製工程における固定処理(用いる固定化試薬の種類等の条件)によっては失活しないことがある。したがって、乳腺等、上記の組織に由来する切片を染色の対象とする場合は、ビオチン−アビジン反応用のブロッキング処理を行うことが好ましい。   In humans, endogenous biotin is abundant in the liver, kidney, muscle, mammary gland, and digestive tract in humans, and is used for cryopreservation of tissue sections and fixation (preparation of immobilization reagent used in the sample preparation process). It may not be deactivated depending on conditions such as type. Therefore, when a section derived from the above tissue such as a mammary gland is to be stained, it is preferable to perform a blocking treatment for a biotin-avidin reaction.

例えば、第1実施形態のうち前述した2次抗体法またはアビジン−ビオチン併用2次抗体法では、目的生体物質に対して1次抗体を結合させる処理の前や、その1次抗体に対して蛍光標識またはビオチン修飾された2次抗体を結合させる処理の前に、さらに形態観察用染色処理として参照生体物質を利用する膜染色を行う場合には、参照生体物質に対して1次抗体を結合させる処理の前や、その1次抗体に対して蛍光標識またはビオチン修飾された2次抗体を結合される処理の前に、1次抗体または2次抗体が標的とする所定の抗原以外のタンパク質に非特異的に吸着することを抑制するための、抗原抗体反応用のブロッキング処理が行われる。   For example, in the above-described secondary antibody method or the avidin-biotin combined secondary antibody method in the first embodiment, before the treatment for binding the primary antibody to the target biological substance, In the case where membrane staining using a reference biological substance is performed as a morphological observation staining treatment before the treatment for binding the labeled or biotin-modified secondary antibody, the primary antibody is bound to the reference biological substance. Before the treatment, or before the treatment of binding the primary antibody to a fluorescently labeled or biotin-modified secondary antibody, the primary antibody or the secondary antibody targets non-specific proteins other than the predetermined antigen. A blocking treatment for an antigen-antibody reaction for suppressing specific adsorption is performed.

また、第1実施形態のうち前述したアビジン−ビオチン併用1次抗体法またはアビジン−ビオチン併用2次抗体法では、ビオチン修飾1次抗体に対してアビジン修飾蛍光ナノ粒子を結合させる処理の前や、ビオチン修飾2次抗体に対してアビジン修飾蛍光ナノ粒子を結合させる処理の前などに、アビジン修飾蛍光ナノ粒子が標的とする所定のビオチンではなく、内因性のビオチンに吸着することを抑制するための、アビジン−ビオチン反応用のブロッキング処理が行われる。   In the first embodiment, the avidin-biotin combined primary antibody method or the avidin-biotin combined secondary antibody method described above, before the treatment of binding the avidin-modified fluorescent nanoparticles to the biotin-modified primary antibody, Before the treatment of binding the avidin-modified fluorescent nanoparticle to the biotin-modified secondary antibody, for example, to prevent the avidin-modified fluorescent nanoparticle from adsorbing on endogenous biotin instead of the predetermined biotin to be targeted And a blocking treatment for avidin-biotin reaction is performed.

一方で、第2実施形態のうち前述した間接法でも、目的遺伝子に結合したハプテン(例えばジゴキシゲニン)修飾プローブに対して蛍光標識抗ハプテン抗体(例えば抗ジゴキシゲニン抗体)、ビオチン修飾抗ハプテン抗体または無修飾の抗ハプテン抗体(1次抗体)を結合させる処理の前、さらに蛍光標識またはビオチン修飾された抗ハプテン抗体に対する抗体(2次抗体、例えば抗マウスIgG抗体など)を前記無修飾の抗ハプテン抗体に結合させる処理の前に、抗原抗体反応用のブロッキング処理を行ってもよい。   On the other hand, also in the indirect method described in the second embodiment, a fluorescent-labeled anti-hapten antibody (eg, an anti-digoxigenin antibody), a biotin-modified anti-hapten antibody, or an unmodified antibody is used for a hapten (eg, digoxigenin) -modified probe bound to a target gene. Before the treatment for binding the anti-hapten antibody (primary antibody), an antibody against a fluorescently labeled or biotin-modified anti-hapten antibody (secondary antibody, for example, anti-mouse IgG antibody) is added to the unmodified anti-hapten antibody. Before the binding treatment, a blocking treatment for an antigen-antibody reaction may be performed.

また、第2実施形態の間接法のうち、アビジン−ビオチン反応を併用する場合も、目的遺伝子に結合したビオチン修飾プローブや、ビオチン修飾抗ハプテン(1次または2次)抗体に対して、アビジン修飾蛍光ナノ粒子を結合させる処理の前に、アビジン−ビオチン反応用のブロッキング処理を行ってもよい。   In the indirect method of the second embodiment, when an avidin-biotin reaction is used in combination, avidin modification is applied to a biotin-modified probe bound to a target gene or a biotin-modified anti-hapten (primary or secondary) antibody. Before the treatment for binding the fluorescent nanoparticles, a blocking treatment for avidin-biotin reaction may be performed.

ここで、上記のような第1実施形態(2次抗体法)において参照生体物質を利用する膜染色を行う場合、目的生体物質に対する蛍光標識2次抗体を用いた処理を終えた後に、参照生体物質に対する蛍光標識2次抗体を用いた処理のためのブロッキング処理を行う(例えば蛍光標識2次抗体の溶液中にブロッキング剤を添加する)ことがあるが、本発明では、目的生体物質に対する蛍光標識2次抗体を用いた処理と、参照生体物質に対する蛍光標識2次抗体を用いた処理との間に蛍光ナノ粒子固定処理を行うことにより、さらに参照生体物質に対する蛍光標識2次抗体を用いた処理を終えた後に蛍光ナノ粒子固定処理を行うことにより、それぞれの蛍光標識2次抗体に含まれる蛍光ナノ粒子の解離を抑制することが可能となる。   Here, in the case where the membrane staining using the reference biological substance is performed in the first embodiment (secondary antibody method) as described above, after the treatment using the fluorescently labeled secondary antibody for the target biological substance is completed, In some cases, a blocking treatment is performed for the substance using a fluorescently labeled secondary antibody (for example, a blocking agent is added to a solution of the fluorescently labeled secondary antibody). By performing the fluorescent nanoparticle fixing treatment between the treatment using the secondary antibody and the treatment using the fluorescently labeled secondary antibody for the reference biological substance, the treatment using the fluorescently labeled secondary antibody for the reference biological substance is further performed. By performing the fluorescent nanoparticle fixing treatment after completing the above, it is possible to suppress the dissociation of the fluorescent nanoparticles contained in each fluorescently labeled secondary antibody.

同様に、複数の目的生体物質(第1実施形態では抗原、第2実施形態では遺伝子)を対象として染色処理を行う場合も、第1の目的生体物質に対する蛍光標識2次抗体やアビジン修飾蛍光ナノ粒子などを用いた蛍光標識処理と、第2の目的生体物質に対する蛍光標識処理との間に、さらに必要に応じて第2の目的生体物質に対する蛍光標識処理を終えた後に(第3の目的生体物質に対する蛍光標識処理を開始する前に)、蛍光ナノ粒子固定処理を行うことにより、抗原抗体反応用またはアビジン−ビオチン反応用のブロッキング処理による蛍光ナノ粒子の解離を抑制することが可能となる。   Similarly, when a staining process is performed on a plurality of target biological substances (antigen in the first embodiment, genes in the second embodiment), a fluorescent-labeled secondary antibody or avidin-modified fluorescent nanoparticle for the first target biological substance is also used. Between the fluorescent labeling process using particles or the like and the fluorescent labeling process on the second target biological material, if necessary, after finishing the fluorescent labeling process on the second target biological material (third target biological material) By performing the fluorescent nanoparticle fixing treatment (before starting the fluorescent labeling treatment on the substance), it is possible to suppress the dissociation of the fluorescent nanoparticles by the blocking treatment for the antigen-antibody reaction or the avidin-biotin reaction.

ブロッキング処理は、公知のブロッキング剤を用いて行えばよい。例えば、抗原抗体反応用のブロッキング処理には、BSA含有PBS緩衝液などを用いることができ、アビジン−ビオチン反応用のブロッキング処理には、アビジン溶液(内因性ビオチンに結合させてブロッキングするための処理液)およびビオチン溶液(前記アビジンが有する4箇所の反応部位のうち未反応の部位に結合させて封止し、本発明で用いるアビジンで修飾された抗体または蛍光ナノ粒子が結合しないようにするための処理液)などを含むブロッキング試薬(例えばニチレイバイオサイエンス社「内因性アビジン・ビオチンブロッキングキット」)などを用いることができる。上述したように、一枚の検体スライド(組織切片)において複数回の染色処理(抗原抗体反応またはアビジン−ビオチン反応)が実施される場合は、必要に応じて、ブロッキング処理およびそれに先立つ蛍光ナノ粒子固定処理を複数回行ってもよい。   The blocking treatment may be performed using a known blocking agent. For example, BSA-containing PBS buffer and the like can be used for the blocking treatment for the antigen-antibody reaction, and the avidin solution (the treatment for blocking by binding to endogenous biotin) can be used for the blocking treatment for the avidin-biotin reaction. Liquid) and a biotin solution (to bind to unreacted sites among the four reactive sites of the avidin and seal them, so that avidin-modified antibodies or fluorescent nanoparticles used in the present invention do not bind) ) (For example, Nichirei Biosciences Inc. “Endogenous Avidin / Biotin Blocking Kit”). As described above, when a single sample slide (tissue section) is subjected to a plurality of staining treatments (antigen-antibody reaction or avidin-biotin reaction), if necessary, a blocking treatment and a fluorescent nanoparticle prior thereto may be performed. The fixing process may be performed a plurality of times.

<標本後処理工程>
本発明の第1実施形態および第2実施形態の染色工程を終えた検体スライドは、観察に適したものとなるよう、封入処理を行うことができる。必要に応じて、第1実施形態においては透徹および脱水処理を行うことが好ましく、第2実施形態においては溶媒置換および脱水処理を行うことが好ましい。これらの処理を行う上での条件、例えば検体スライドを所定の処理液に浸漬する際の温度および浸漬時間は、従来の免疫染色法に準じて、適切なシグナルが得られるよう適宜調整することができる。
<Sample post-processing step>
The specimen slide that has been subjected to the staining steps of the first embodiment and the second embodiment of the present invention can be subjected to an encapsulation process so as to be suitable for observation. If necessary, in the first embodiment, it is preferable to perform the clearing and dehydrating treatment, and in the second embodiment, it is preferable to perform the solvent replacement and the dehydrating treatment. Conditions for performing these treatments, for example, the temperature and immersion time when immersing the sample slide in a predetermined treatment solution can be appropriately adjusted according to a conventional immunostaining method so that an appropriate signal is obtained. it can.

[作製例1:SA修飾蛍光色素集積ナノ粒子1]ストレプトアビジン修飾蛍光色素集積シリカ粒子の作製(平均粒子径:160nm)
蛍光標識で用いたテキサスレッド色素分子「Sulforhodamine 101」(シグマアルドリッチ社)3.4mgと3−アミノプロピルトリメトキシシラン(信越シリコーン社製、KBM903)3μLをN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)の中で混合し、オルガノアルコキシシラン化合物を得た。
[Preparation Example 1: SA-Modified Fluorescent Dye-Integrated Nanoparticle 1] Preparation of Streptavidin-Modified Fluorescent Dye-Integrated Silica Particles (Average Particle Diameter: 160 nm)
3.4 mg of Texas red dye molecule “Sulfforhodamine 101” (Sigma-Aldrich) used for fluorescent labeling and 3 μL of 3-aminopropyltrimethoxysilane (KBM903, manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.) in N, N-dimethylformamide (DMF) To obtain an organoalkoxysilane compound.

得られたオルガノアルコキシシラン化合物0.6mLを、99%エタノール48mL、テトラエトキシシラン(TEOS)0.6mL、超純水2mL、および28質量%のアンモニア水2.0mLと5℃で3時間混合した。   0.6 mL of the obtained organoalkoxysilane compound was mixed with 48 mL of 99% ethanol, 0.6 mL of tetraethoxysilane (TEOS), 2 mL of ultrapure water, and 2.0 mL of 28% by mass ammonia water at 5 ° C. for 3 hours. .

上記工程で作製した混合液を10000Gで20分間遠心分離し、上澄みを除去した。この沈殿に対して、エタノールを加えて、沈殿物を分散させ、再度遠心分離をするリンスを行った。さらに同様のリンスを2回繰り返し、TexasRed色素集積シリカナノ粒子を得た。得られたナノ粒子の1000個についてSEM観察を行い、上述のように平均粒子径を測定したところ、平均粒子径160nmであった。   The mixture prepared in the above step was centrifuged at 10,000 G for 20 minutes, and the supernatant was removed. Ethanol was added to the precipitate to disperse the precipitate, followed by rinsing for centrifugation again. Furthermore, the same rinsing was repeated twice to obtain TexasRed dye-integrated silica nanoparticles. SEM observation was performed on 1000 of the obtained nanoparticles, and the average particle diameter was measured as described above. As a result, the average particle diameter was 160 nm.

得られた蛍光色素集積ナノ粒子を、EDTA(エチレンジアミン四酢酸)を2mM含有してPBS(リン酸緩衝液生理的食塩水)を用いて3nMに調整し、この溶液に最終濃度10mMとなるようにSM(PEG)12(サーモサイエンティフィック社製、スクシンイミジル−[(N−マレイミドプロピオンアミド)−ドデカンエチレングリコール]エステル)を混合し、5℃で1時間反応させた。 The obtained fluorescent dye-incorporated nanoparticles are adjusted to 3 nM using PBS (phosphate buffered saline) containing 2 mM EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid), and the solution is adjusted to a final concentration of 10 mM. SM (PEG) 12 (succinimidyl-[(N-maleimidopropionamide) -dodecaneethylene glycol] ester, manufactured by Thermo Scientific) was mixed and reacted at 5 ° C. for 1 hour.

この混合液を、10000Gで20分遠心分離を行い、上澄みを除去した後に、EDTAを2mM含有したPBSを加え、沈降物を分散させ、再度遠心分離を行った。同様の手順による洗浄を3回行うことで末端にマレイミド基がついた蛍光色素集積シリカ粒子を得た。
蛍光色素集積シリカ粒子に結合可能なストレプトアビジンを以下のように調製した。
This mixture was centrifuged at 10,000 G for 20 minutes, and the supernatant was removed. Then, PBS containing 2 mM of EDTA was added to disperse the precipitate, followed by centrifugation again. By performing washing in the same manner three times, fluorescent dye-integrated silica particles having a maleimide group at the end were obtained.
Streptavidin capable of binding to fluorescent dye-integrated silica particles was prepared as follows.

まず、1mg/mLに調整したストレプトアビジン(和光純薬工業社製)40μLを210μLのボレートバッファーに加えた後、64mg/mLに調整した2−イミノチオラン塩酸塩(シグマアルドリッチ社製)70μLを加え、室温で1時間反応させた。これにより、ストレプトアビジンのアミノ基に対してチオール基(−NH−C(=NH2 +Cl-)−CH2−CH2−CH2−SH)を導入した。 First, after adding 40 μL of streptavidin (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) adjusted to 1 mg / mL to 210 μL of borate buffer, 70 μL of 2-iminothiolane hydrochloride (manufactured by Sigma-Aldrich) adjusted to 64 mg / mL was added. The reaction was performed at room temperature for 1 hour. Thus, a thiol group to the amino group of streptavidin (-NH-C (= NH 2 + Cl -) -CH 2 -CH 2 -CH 2 -SH) was introduced.

このストレプトアビジン溶液をゲルろ過カラム(Zaba Spin Desalting Columns:フナコシ)により脱塩し、上記シリカ粒子に結合可能なストレプトアビジンを得た。このストレプトアビジン全量(0.04mg含有)とEDTAを2mM含有したPBSを用いて上記0.67nMに調整したシリカ粒子740μLとを混合し、室温で1時間反応させた。   The streptavidin solution was desalted with a gel filtration column (Zaba Spin Destoring Columns: Funakoshi) to obtain streptavidin capable of binding to the silica particles. This total amount of streptavidin (containing 0.04 mg) was mixed with 740 μL of the above silica particles adjusted to 0.67 nM using PBS containing 2 mM of EDTA, and reacted at room temperature for 1 hour.

10mMメルカプトエタノールを添加し、反応を停止させた。得られた溶液を遠心フィルターで濃縮後、精製用ゲルろ過カラムを用いて未反応ストレプトアビジン等を除去し、ストレプトアビジン修飾Texas Red集積シリカナノ粒子(SA修飾蛍光色素集積ナノ粒子1)を得た。   The reaction was stopped by adding 10 mM mercaptoethanol. After concentrating the obtained solution with a centrifugal filter, unreacted streptavidin and the like were removed using a gel filtration column for purification, to obtain streptavidin-modified Texas Red-integrated silica nanoparticles (SA-modified fluorescent dye-incorporated nanoparticles 1).

[作製例2:SA修飾蛍光色素集積ナノ粒子2]ストレプトアビジン修飾蛍光色素集積シリカ粒子の作製(平均粒子径:320nm)
28質量%のアンモニア水の使用量2.0mLから2.6mLに変更したこと以外は作製例1と同様にして、ストレプトアビジン修飾Texas Red色素集積シリカ粒子(SA修飾蛍光色素集積ナノ粒子2)の製造を行った。
[Preparation Example 2: SA-Modified Fluorescent Dye-Integrated Nanoparticles 2] Preparation of Streptavidin-Modified Fluorescent Dye-Integrated Silica Particles (Average Particle Diameter: 320 nm)
Streptavidin-modified Texas Red dye-integrated silica particles (SA-modified fluorescent dye-integrated nanoparticles 2) were prepared in the same manner as in Production Example 1 except that the amount of use of 28% by mass of aqueous ammonia was changed from 2.0 mL to 2.6 mL. Manufactured.

[作製例3:SA修飾蛍光色素集積ナノ粒子3]ストレプトアビジン修飾蛍光色素集積シリカ粒子の作製(平均粒子径:280nm)
28質量%のアンモニア水の使用量2.0mLから2.5mLに変更したこと以外は作製例1と同様にして、平均粒子径が280nmのストレプトアビジン修飾Texas Red色素集積シリカ粒子(SA修飾蛍光色素集積ナノ粒子3)の製造を行った。
[Preparation Example 3: SA-Modified Fluorescent Dye-Integrated Nanoparticles 3] Preparation of Streptavidin-Modified Fluorescent Dye-Integrated Silica Particles (Average Particle Size: 280 nm)
Streptavidin-modified Texas Red dye-integrated silica particles having an average particle size of 280 nm (SA-modified fluorescent dye) in the same manner as in Production Example 1 except that the amount of use of 28% by mass of aqueous ammonia was changed from 2.0 mL to 2.5 mL. Production of integrated nanoparticles 3) was performed.

[作製例4:SA修飾蛍光色素集積ナノ粒子4]ストレプトアビジン修飾蛍光色素集積シリカ粒子の作製(平均粒子径:80nm)
28質量%のアンモニア水の使用量2.0mLから1.7mLに変更したこと以外は作製例1と同様にして、ストレプトアビジン修飾Texas Red色素集積シリカ粒子(SA修飾蛍光色素集積ナノ粒子4)の製造を行った。
[Preparation Example 4: SA-Modified Fluorescent Dye-Integrated Nanoparticle 4] Preparation of Streptavidin-Modified Fluorescent Dye-Integrated Silica Particles (Average Particle Diameter: 80 nm)
Streptavidin-modified Texas Red dye-integrated silica particles (SA-modified fluorescent dye-integrated nanoparticles 4) were prepared in the same manner as in Production Example 1 except that the amount of use of 28% by mass of aqueous ammonia was changed from 2.0 mL to 1.7 mL. Manufactured.

[作製例5:SA修飾蛍光色素集積ナノ粒子5]ストレプトアビジン修飾蛍光色素集積シリカ粒子の作製(平均粒子径:40nm)
28質量%のアンモニア水の使用量2.0mLから1.2mLに変更したこと以外は製造例1と同様にして、ストレプトアビジン修飾Texas Red色素集積シリカ粒子(SA修飾蛍光色素集積ナノ粒子5)の製造を行った。
[Preparation Example 5: SA-Modified Fluorescent Dye-Integrated Nanoparticles 5] Preparation of Streptavidin-Modified Fluorescent Dye-Integrated Silica Particles (Average Particle Diameter: 40 nm)
Streptavidin-modified Texas Red dye-integrated silica particles (SA-modified fluorescent dye-integrated nanoparticles 5) were prepared in the same manner as in Production Example 1 except that the amount of use of 28% by mass of aqueous ammonia was changed from 2.0 mL to 1.2 mL. Manufactured.

[作製例6:SA修飾蛍光色素集積ナノ粒子6]ストレプトアビジン修飾蛍光色素集積メラミン樹脂粒子の作製(平均粒子径:155nm)
テキサスレッド色素分子「Sulforhodamine 101」(シグマアルドリッチ社)2.5mgを純水22.5mLに溶解した後、ホットスターラーにより溶液の温度を70℃に維持ながら20分間撹拌した。撹拌後の溶液に、メラミン樹脂「ニカラックMX−035」(日本カーバイド工業株式会社)1.5gを加え、さらに同一条件で5分間加熱撹拌した。撹拌後の溶液にギ酸100μLを加え、溶液の温度を60℃に維持しながら20分間攪拌した後、その溶液を放置して室温まで冷却した。冷却した後の溶液を複数の遠心用チューブに分注して、12,000rpmで20分間遠心分離して、溶液に混合物として含まれる蛍光色素集積メラミン樹脂粒子を沈殿させた。上澄みを除去し、沈殿した樹脂粒子をエタノールおよび水で洗浄した。
[Preparation Example 6: SA-Modified Fluorescent Dye-Integrated Nanoparticles 6] Preparation of Streptavidin-Modified Fluorescent Dye-Integrated Melamine Resin Particles (Average Particle Diameter: 155 nm)
After dissolving 2.5 mg of Texas Red dye molecule “Sulforhodamine 101” (Sigma-Aldrich) in 22.5 mL of pure water, the mixture was stirred for 20 minutes while maintaining the temperature of the solution at 70 ° C. with a hot stirrer. To the solution after stirring, 1.5 g of a melamine resin "Nikarac MX-035" (Nippon Carbide Industry Co., Ltd.) was added, and the mixture was further heated and stirred for 5 minutes under the same conditions. 100 μL of formic acid was added to the solution after stirring, and the solution was stirred for 20 minutes while maintaining the temperature of the solution at 60 ° C. Then, the solution was allowed to cool to room temperature. The cooled solution was dispensed into a plurality of centrifuge tubes and centrifuged at 12,000 rpm for 20 minutes to precipitate fluorescent dye-incorporated melamine resin particles contained in the solution as a mixture. The supernatant was removed, and the precipitated resin particles were washed with ethanol and water.

洗浄後の樹脂粒子0.1mgをエタノール1.5mL中に分散し、アミノプロピルトリメトキシシラン「LS−3150」(信越化学工業株式会社)2μLを加えて8時間、撹拌しながら室温で反応させて表面アミノ化処理を行った。表面がアミノ化された樹脂粒子の濃度を、EDTA(エチレンジアミン四酢酸)を2mM含有したPBSを用いて3nMに調整し、この溶液にリンカー試薬「SM(PEG)12」(サーモサイエンティフィック社製、cat.No. 22112)を最終濃度10mMとなるよう添加、混合して、撹拌しながら室温で1時間反応させた。反応液を10,000Gで20分間の遠心分離にかけ、上澄みを除去した後、EDTAを2mM含有したPBSを加えて沈降物を分散させ、同一条件で再度遠心分離を行った。同様の手順による洗浄を3回行うことで、末端にマレイミド基を有するPEG鎖で表面修飾された樹脂粒子を得た。 0.1 mg of the washed resin particles are dispersed in 1.5 mL of ethanol, 2 μL of aminopropyltrimethoxysilane “LS-3150” (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) is added, and the mixture is reacted at room temperature for 8 hours with stirring. A surface amination treatment was performed. The concentration of the resin particles whose surface was aminated was adjusted to 3 nM using PBS containing 2 mM of EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid), and a linker reagent “SM (PEG) 12 ” (manufactured by Thermo Scientific) was added to this solution. , Cat. No. 22112) was added to a final concentration of 10 mM, mixed, and reacted at room temperature for 1 hour with stirring. The reaction solution was centrifuged at 10,000 G for 20 minutes, and the supernatant was removed. Then, PBS containing 2 mM of EDTA was added to disperse the precipitate, and the mixture was centrifuged again under the same conditions. By performing washing by the same procedure three times, resin particles surface-modified with a PEG chain having a maleimide group at the end were obtained.

一方、チオール基を導入したストレプトアビジンは以下のようにして作製した。まず、1mg/mLに調整したストレプトアビジン(和光純薬工業株式会社)の水溶液40μLに、64mg/mLに調整したN−スクシンイミジル−S−アセチルチオアセテート(SATA、pirce社製)の水溶液70μLを加え、室温で1時間より反応させることにより、ストレプトアビジンのアミノ基に対して保護されたチオール基(−NH−CO−CH2−S−CO−CH3)を導入した。続いて、ヒドロキシルアミン処理により、保護されたチオール基から遊離のチオール基(−SH)を生成させて、ストレプトアビジンにチオール基(−SH)を導入する処理を完了させた。この溶液をゲルろ過カラム(Zaba Spin Desalting Columns:フナコシ)に通して脱塩し、チオール基を導入したストレプトアビジンを得た。 On the other hand, streptavidin into which a thiol group was introduced was prepared as follows. First, 70 μL of an aqueous solution of N-succinimidyl-S-acetylthioacetate (SATA, product of Pirate) adjusted to 64 mg / mL was added to 40 μL of an aqueous solution of streptavidin (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) adjusted to 1 mg / mL. , by reacting from 1 hour at room temperature, it was introduced protected thiol group to the amino group of streptavidin (-NH-CO-CH 2 -S -CO-CH 3). Subsequently, a free thiol group (-SH) was generated from the protected thiol group by hydroxylamine treatment, and the treatment of introducing the thiol group (-SH) into streptavidin was completed. The solution was desalted through a gel filtration column (Zaba Spin Desalting Columns: Funakoshi) to obtain streptavidin into which a thiol group was introduced.

調製した末端にマレイミド基を有するPEG鎖で表面修飾された蛍光色素集積メラミン樹脂粒子と、調製したチオール基を導入したストレプトアビジンとを、EDTAを2mM含有するPBS中で混合し、1時間反応させることで、樹脂粒子にPEG鎖を介してストレプトアビジンを結合させた。この反応液に10mMメルカプトエタノールを添加し、反応を停止させた。得られた溶液を遠心フィルターで濃縮後、精製用ゲルろ過カラムを用いて未反応物を除去し、ストレプトアビジン修飾蛍光色素集積メラミン樹脂粒子(SA修飾蛍光色素集積ナノ粒子6)を得た。   The prepared fluorescent dye-incorporated melamine resin particles surface-modified with a PEG chain having a maleimide group at the end and the prepared thiol group-introduced streptavidin are mixed in PBS containing 2 mM of EDTA and reacted for 1 hour. Thus, streptavidin was bound to the resin particles via the PEG chain. 10 mM mercaptoethanol was added to the reaction solution to stop the reaction. After concentrating the obtained solution with a centrifugal filter, unreacted substances were removed using a gel filtration column for purification to obtain streptavidin-modified fluorescent dye-loaded melamine resin particles (SA-modified fluorescent dye-loaded nanoparticles 6).

[作製例7]ビオチン修飾されたHER2遺伝子用BACプローブの作製
CellBiochemBiophys.2006;45(1)59の記載の方法に従って、ニックトランスレーション法により、ビオチン修飾されたBACプローブを調製した。すなわち、GSP社から購入したHER2−DNAクローン(約150kbp)1μg(5μL)に対して、ニックトランスレーション用のキット(製品名「GSP−ニックトランスレーションキット」K−015、GSP社製)をプロトコールに従って用い、当該HER2−DNAクローン(核酸分子)のdTTPをビオチン修飾dUTPで置換した。具体的な作製手順は以下の通りである。
[Preparation Example 7] Preparation of biotin-modified BAC probe for HER2 gene CellBiochemBiophys. 2006; 45 (1) 59, a biotin-modified BAC probe was prepared by the nick translation method. That is, a kit for nick translation (product name “GSP-Nick Translation Kit” K-015, manufactured by GSP) was used for 1 μg (5 μL) of HER2-DNA clone (about 150 kbp) purchased from GSP. And the dTTP of the HER2-DNA clone (nucleic acid molecule) was replaced with biotin-modified dUTP. The specific manufacturing procedure is as follows.

まず、下記の試薬を遠心チューブ内で混合した。
・10×NickBuffer(Tris−HCl[pH7.2]、MgSO4、DTT)・・・2.5μL、
・BSA(Nuclease−free BSA)・・・1.5μL
・dNTP mix(dATP、dCTP、dCTP)・・・5μL
・dTTP・・・1.5μL
・Biotin−16−dUTP(製品番号1093070、Roche社製、50nmol/50μL)・・・0.2μL
・純水(Nuclease free water)・・・3μL
・上記HER2−DNAクローン約150kbp)1μgの水溶液・・・5μL
・DNA PоlymeraseI(Tris−HCl[pH7.5]、EDTA、DTT、glycerоl)・・・1μL
・DNaseI・・・5μL
First, the following reagents were mixed in a centrifuge tube.
10 × NickBuffer (Tris-HCl [pH 7.2], MgSO 4 , DTT): 2.5 μL,
・ BSA (Nuclease-free BSA): 1.5 μL
・ DNTP mix (dATP, dCTP, dCTP): 5 μL
・ DTTP: 1.5 μL
・ Biotin-16-dUTP (product number 1093070, manufactured by Roche, 50 nmol / 50 μL): 0.2 μL
・ Pure water (Nucleate free water) ・ ・ ・ 3μL
・ The above HER2-DNA clone (about 150 kbp) 1 μg aqueous solution 5 μL
-DNA polymerase I (Tris-HCl [pH 7.5], EDTA, DTT, glycerol): 1 μL
・ DNaseI: 5 μL

次に、上記混合試薬を15℃で4時間反応させ、70℃で10分間加熱して反応を停止させた。反応後の遠心チューブに25μLの蒸留水を添加した。ビオチン標識済みのBACプローブの反応溶液を核酸精製用マイクロスピンカラム(GEヘルスケア社製「MicroSpin S−200HR Column」、製品番号「#27−5120−01」)により精製した。   Next, the mixed reagent was reacted at 15 ° C. for 4 hours, and heated at 70 ° C. for 10 minutes to stop the reaction. After the reaction, 25 μL of distilled water was added to the centrifuge tube. The reaction solution of the biotin-labeled BAC probe was purified using a microspin column for nucleic acid purification (“MicroSpin S-200HR Column” manufactured by GE Healthcare, product number “# 27-5120-01”).

この溶液に対して、3M酢酸ナトリウム溶液(pH5.2)を約5.56μL、100%エタノールを150μL添加し、−20℃で1時間以上静置した。4℃で16000rpmで10分間遠心して沈殿を形成した。さらに、70%エタノールを500μL添加して、4℃、16000rpmで1分間遠心し上澄みを除去した。沈殿物に5〜10μLの蒸留水を添加して完全に溶解させ、最終濃度1μg/250μLのビオチン修飾BACプローブの溶液を得た。   About 5.56 μL of a 3 M sodium acetate solution (pH 5.2) and 150 μL of 100% ethanol were added to this solution, and the mixture was allowed to stand at −20 ° C. for 1 hour or more. A precipitate was formed by centrifugation at 16000 rpm for 10 minutes at 4 ° C. Further, 500 μL of 70% ethanol was added, and the mixture was centrifuged at 4 ° C. and 16,000 rpm for 1 minute to remove the supernatant. 5-10 μL of distilled water was added to the precipitate to completely dissolve it, and a solution of a biotin-modified BAC probe having a final concentration of 1 μg / 250 μL was obtained.

[作製例8]蛍光標識されたHER2遺伝子用プローブの作製
作製例7で作製した、ビオチン標識されたBACプローブ25μL(濃度1μg/250μL)と、作製例6で作製した、ストレプトアビジン修飾蛍光色素集積メラミン樹脂粒子(SA蛍光色素集積ナノ粒子6)の溶液とを混合して、室温で30分間反応させ、それぞれが有するビオチンとストレプトアビジンを結合させることにより、HER−2検出用のDNAプローブを得た。
[Preparation Example 8] Preparation of fluorescent-labeled probe for HER2 gene 25 μL (concentration: 1 μg / 250 μL) of biotin-labeled BAC probe prepared in Preparation Example 7 and streptavidin-modified fluorescent dye integrated in Preparation Example 6 A solution of melamine resin particles (SA fluorescent dye-integrated nanoparticles 6) is mixed and reacted at room temperature for 30 minutes to bind biotin and streptavidin, respectively, to obtain a DNA probe for HER-2 detection. Was.

上述のように得られた蛍光標識DNAプローブをハイブリダイゼーション緩衝液(25%脱イオン化したホルムアミド、2×SSC、200ng/μLサケ精子DNA、5×デンハルト溶液、50mMのリン酸ナトリウム、pH7.0、1mMEDTA)に終濃度1〜5ng/μLとなるように希釈した。S300サイズのスピンカラム(Amersham Biosciences,Piscataway,NJ)により遊離のリガンド(遊離しているストレプトアビジン、ビオチン、およびdATPの基質)を除去した。この蛍光標識DNAプローブを使用時まで−20℃で冷凍保存した。   The fluorescence-labeled DNA probe obtained as described above was combined with a hybridization buffer (25% deionized formamide, 2 × SSC, 200 ng / μL salmon sperm DNA, 5 × Denhardt's solution, 50 mM sodium phosphate, pH 7.0, (1 mM EDTA) to a final concentration of 1 to 5 ng / μL. Free ligand (free streptavidin, biotin, and dATP substrates) was removed by a S300 size spin column (Amersham Biosciences, Piscataway, NJ). This fluorescently labeled DNA probe was stored frozen at -20 ° C until use.

[作製例9]ビオチン修飾トラスツズマブの作製
トラスツズマブとして、医薬品の形態でロッシュ社が製造している粉末状のハーセプチン(登録商標)を使用し、これに対して、Biotin Labeling kit-SH(同仁化学、cord LK10)を用いてビオチン修飾を行うことにより、ビオチン修飾トラスツズマブを得た。
[Preparation Example 9] Preparation of biotin-modified trastuzumab As trastuzumab, powdered Herceptin (registered trademark) manufactured by Roche in the form of a pharmaceutical was used, and Biotin Labeling kit-SH (Dojindo Chemical, The biotin-modified trastuzumab was obtained by performing a biotin modification using CORD LK10).

[作製例10]ビオチン修飾抗ki67抗体の作製
一次抗体として抗ki67抗体(クローンSP6、アブカム社 cord: ab16667)を使用し、これに対してBiotin Labeling kit-SH(同仁化学、cord LK10)を用いてビオチン修飾を行うことにより、ビオチン修飾ki67抗体を得た。
[Preparation Example 10] Preparation of biotin-modified anti-ki67 antibody An anti-ki67 antibody (clone SP6, Abcam cord: ab16667) was used as a primary antibody, and a Biotin Labeling kit-SH (Dojindo, cord LK10) was used for this. By performing biotin modification, a biotin-modified ki67 antibody was obtained.

[作製例11]ビオチン修飾抗ウサギIgG抗体の作製
50mMTris溶液に、2次抗体として用いる抗ウサギIgG抗体(LO−RG1、GeneTex、cordGTX40383)50μgを溶解した。この溶液に、最終濃度3mMとなるようにDTT(ジチオトレイトール)溶液を添加、混合し、37℃で30分間反応させた。その後、反応溶液を脱塩カラム「Zeba Desalt Spin Columns」(サーモサイエンティフィック社、Cat.#89882)に通して、DTTで還元化した2次抗体を精製した。精製した抗体全量のうち200μLを50mMTris溶液に溶解して抗体溶液を調製した。その一方で、リンカー試薬「マレイミド−PEG2−ビオチン」(サーモサイエンティフィック社、製品番号21901)を、DMSOを用いて0.4mMとなるように調整した。このリンカー試薬溶液8.5μLを前記抗体溶液に添加、混合し、37℃で30分間反応させることにより、抗ウサギIgG抗体にPEG鎖を介してビオチンを結合させた。この反応溶液を脱塩カラムに通して精製した。脱塩した反応溶液について、波長300nmにおける吸光度を分光高度計(日立製「F−7000」)を用いて測定することにより、反応溶液中のタンパク質(ビオチン修飾2次抗体)の濃度を算出した。50mMTris溶液を用いて、ビオチン修飾2次抗体の濃度を250μg/mLに調整した溶液を、ビオチン修飾2次抗体の溶液とした。
[Preparation Example 11] Preparation of biotin-modified anti-rabbit IgG antibody In a 50 mM Tris solution, 50 µg of anti-rabbit IgG antibody (LO-RG1, GeneTex, cordGTX40383) used as a secondary antibody was dissolved. A DTT (dithiothreitol) solution was added to this solution to a final concentration of 3 mM, mixed, and reacted at 37 ° C. for 30 minutes. Thereafter, the reaction solution was passed through a desalting column "Zeba Desalt Spin Columns" (Thermo Scientific, Cat. # 89882) to purify the secondary antibody reduced with DTT. 200 μL of the total amount of the purified antibody was dissolved in a 50 mM Tris solution to prepare an antibody solution. On the other hand, the linker reagent "maleimide-PEG 2 - biotin" (Thermo Scientific Corporation, Product No. 21901) was adjusted to 0.4mM with DMSO. 8.5 μL of this linker reagent solution was added to the antibody solution, mixed, and reacted at 37 ° C. for 30 minutes, thereby binding biotin to the anti-rabbit IgG antibody via a PEG chain. The reaction solution was purified by passing through a desalting column. The concentration of the protein (biotin-modified secondary antibody) in the reaction solution was calculated by measuring the absorbance of the desalted reaction solution at a wavelength of 300 nm using a spectrophotometer (Hitachi "F-7000"). A solution in which the concentration of the biotin-modified secondary antibody was adjusted to 250 μg / mL using a 50 mM Tris solution was used as a biotin-modified secondary antibody solution.

―I.免疫染色法に基づく実施形態(第1実施形態)―
[蛍光ナノ粒子固定処理の有無による対比]
免疫染色および形態観察用染色を同一の組織切片に施すにあたり、それらの染色処理の間(形態観察用染色がHE染色の場合)または両方の染色処理が終わった後(形態観察用染色が参照生体物質(カドヘリン)の免疫染色の場合)に行う、蛍光ナノ粒子固定処理の有無による効果を以下の方法により評価した。
-I. Embodiment based on immunostaining method (first embodiment)-
[Comparison with and without fluorescent nanoparticle fixation treatment]
In applying the immunostaining and the morphological staining to the same tissue section, during the staining process (when the morphological observation stain is HE staining) or after both staining processes are completed (the morphological staining is the reference biological section). The effect of the presence or absence of the fluorescent nanoparticle fixing treatment performed on the substance (in the case of immunostaining of cadherin) was evaluated by the following method.

[実施例1]
下記(1)〜(3)に示すような手順で、標本前処理工程(脱パラフィン処理、賦活化処理)、染色工程(1次抗体処理、2次抗体処理、蛍光標識処理、蛍光ナノ粒子固定処理および形態観察用染色処理)、標本後処理工程(洗浄処理および封入処理)を行うことにより、免疫染色法に基づく染色スライドを作製した。そして作製した染色スライドを用いて、下記(4)に示すような手順で観察および撮像を行った。
[Example 1]
A sample pretreatment step (deparaffinization treatment, activation treatment), a staining step (primary antibody treatment, secondary antibody treatment, fluorescent labeling treatment, fluorescent nanoparticle fixation) are performed according to the following procedures (1) to (3). Processing and staining for morphological observation), and post-processing of the specimen (washing and encapsulating), a stained slide based on the immunostaining method was prepared. Using the prepared stained slide, observation and imaging were performed according to the procedure shown in (4) below.

(1)標本前処理工程
(1−1)脱パラフィン処理
HER2陽性染色対照標本の検体スライドとしてあらかじめパスビジョンHER-2 DNAプローブキット(アボット)をもちいてFISHスコアを算出したコスモバイオ社製の組織アレイスライド(CB-A712)を用いた。以下の(i)〜(iii)の手順で脱パラフィン処理を行った。(i)キシレンを入れた容器に検体スライドを30分間、常温で浸漬する。途中3回キシレンを交換した。(ii)エタノールを入れた容器に検体スライドを常温で、30分間浸漬する。途中3回エタノールを交換した。(iii)水を入れた容器に検体スライドを30分浸漬させた。途中3回水を交換した。
(1) Specimen pre-treatment step (1-1) Deparaffin treatment Tissues of Cosmo Bio Inc. which have previously calculated the FISH score using a path vision HER-2 DNA probe kit (Abbott) as a specimen slide of a HER2 positive staining control specimen. An array slide (CB-A712) was used. The deparaffinization treatment was performed according to the following procedures (i) to (iii). (I) A sample slide is immersed in a container containing xylene at room temperature for 30 minutes. Xylene was replaced three times during the process. (Ii) Immerse the sample slide in a container containing ethanol at room temperature for 30 minutes. On the way, the ethanol was changed three times. (Iii) The sample slide was immersed in a container containing water for 30 minutes. On the way, the water was changed three times.

(1−2)賦活化処理
検体スライドを脱パラフィン処理した後、以下の(i)〜(v)の手順で賦活化処理を行った。(i)検体スライドを水に置換する洗浄を行った。(ii)10mMクエン酸緩衝液(pH6.0)中で検体スライドを121℃で15分、オートクレーブ処理を行った。(iii)PBSを入れた容器に、オートクレーブ処理後の検体スライドを30分浸漬し、洗浄した。(iv)1%BSA含有PBSを検体スライドに載せて、1時間、ブロッキング処理を行った。
(1-2) Activation treatment After the sample slide was deparaffinized, activation was performed according to the following procedures (i) to (v). (I) Washing was performed by replacing the sample slide with water. (Ii) The sample slide was autoclaved in a 10 mM citrate buffer (pH 6.0) at 121 ° C. for 15 minutes. (Iii) The sample slide after the autoclave treatment was immersed in a container containing PBS for 30 minutes and washed. (Iv) A PBS containing 1% BSA was placed on a sample slide and subjected to a blocking treatment for 1 hour.

(2)免疫染色工程
(2−1)蛍光標識処理
検体スライドの賦活化処理(1−2)を実施した後、1%BSA含有PBS緩衝液で0.05nMに希釈した作製例9で作製したビオチン修飾トラスツズマブを検体スライドと2時間反応させ、その後PBSで洗浄した。さらに、作製例1で作製したSA修飾蛍光色素集積ナノ粒子1と0.5時間反応させ、その後PBSで洗浄した。
(2) Immunostaining step (2-1) Fluorescence labeling treatment After performing the activation treatment (1-2) of the sample slide, it was prepared in Preparation Example 9 diluted to 0.05 nM with 1% BSA-containing PBS buffer. Biotin-modified trastuzumab was reacted with the sample slide for 2 hours, and then washed with PBS. Further, the mixture was reacted with the SA-modified fluorescent dye-integrated nanoparticles 1 prepared in Preparation Example 1 for 0.5 hour, and then washed with PBS.

(2−2)蛍光ナノ粒子固定処理
蛍光標識処理(2−1)を行った検体スライドを4%中性パラホルムアルデヒド水系バッファ溶液中に10分間浸漬することにより、蛍光ナノ粒子固定処理を行った。
(2-2) Fluorescent nanoparticle fixation treatment The fluorescent nanoparticle fixation treatment was performed by immersing the sample slide subjected to the fluorescent labeling treatment (2-1) in a 4% neutral paraformaldehyde aqueous buffer solution for 10 minutes. .

(2−3)形態観察用染色処理
蛍光ナノ粒子固定処理(2−2)を行った検体スライドに対して、以下の(i)〜(ii)の手順で形態観察染色処理(ヘマトキシリンーエオシン染色)を行った。(i)検体スライドをマイヤーヘマトキシリン液で5分間染色してヘマトキシリン染色を行った。その後、該スライドを45℃の流水で3分間洗浄した。(ii)次に、1%エオシン液で5分間染色してエオシン染色を行い、染色スライドを作製した。
(2-3) Morphological Observation Staining Treatment Morphological observation and staining treatment (hematoxylin-eosin staining) is performed on the sample slide that has been subjected to the fluorescent nanoparticle fixing treatment (2-2) by the following procedures (i) to (ii). ) Was done. (I) Hematoxylin staining was performed by staining the sample slide with a Mayer's hematoxylin solution for 5 minutes. Thereafter, the slide was washed with running water at 45 ° C. for 3 minutes. (Ii) Next, the cells were stained with a 1% eosin solution for 5 minutes to carry out eosin staining to prepare stained slides.

(3)標本後処理工程
形態観察用染色処理(2−3)を実施した後、染色スライドに対して、以下の(i)〜(ii)の手順で封入処理を行った。(i)染色スライドに常温でエンテランニュー(メルク社)を滴下した後、カバーガラスを被せ、常温で10分間、風乾することで、封入処理を行った。(ii)その後、シグナルの計測まで、封入処理が行われた染色スライドを遮光して保存した。
(3) Specimen post-processing step After performing the morphological observation staining process (2-3), the staining slide was subjected to the encapsulation process according to the following procedures (i) to (ii). (I) Entelane New (Merck) was dropped on the stained slide at room temperature, covered with a cover glass, and air-dried at room temperature for 10 minutes to perform an encapsulation treatment. (Ii) Thereafter, the stained slide subjected to the encapsulation treatment was stored in a light-shielded state until signal measurement.

(4)観察
封入処理を終えた染色スライドに対して所定の励起光を照射して、蛍光を発光させた。その状態の染色スライドを蛍光顕微鏡(オリンパス社製「BX−53」)、顕微鏡用デジタルカメラ(オリンパス社製「DP73」)により観察および撮像を行った。上記励起光は、光学フィルターに通すことで575〜600nmに設定した。また、観察する蛍光の波長(nm)の範囲についても、光学フィルターを通すことで612〜692nmに設定した。顕微鏡観察、画像取得時の励起波長の条件は、580nmの励起では視野中心部付近の照射エネルギーが900W/cm2となるようにした。画像取得時の露光時間は、画像の輝度が飽和しないように任意に設定(例えば4000μ秒に設定)して撮像した。HER2(3+)の組織の輝点数は、400倍で撮像した画像をもとにImageJ FindMaxims法により計測した1000細胞の平均値とした。また、撮像した画像から、1細胞当たりの蛍光ナノ粒子を算出した。撮影された蛍光画像を図3[A]に示す。
(4) Observation The stained slide after the encapsulation treatment was irradiated with predetermined excitation light to emit fluorescence. The stained slide in this state was observed and imaged using a fluorescence microscope (“BX-53” manufactured by Olympus) and a digital camera for microscope (“DP73” manufactured by Olympus). The excitation light was set at 575 to 600 nm by passing through an optical filter. The range of the wavelength (nm) of the fluorescence to be observed was also set to 612 to 692 nm by passing through an optical filter. The conditions of the excitation wavelength at the time of microscopic observation and image acquisition were such that the irradiation energy near the center of the visual field was 900 W / cm 2 at the excitation of 580 nm. The exposure time at the time of image acquisition was arbitrarily set (for example, set to 4000 μs) so that the luminance of the image was not saturated. The number of bright spots in the HER2 (3+) tissue was an average value of 1000 cells measured by the ImageJ FindMaxims method based on an image taken at 400 times. In addition, fluorescent nanoparticles per cell were calculated from the captured image. FIG. 3A shows the photographed fluorescent image.

[比較例1](実施例1で蛍光ナノ粒子固定処理を行わない場合)
蛍光ナノ粒子固定処理(2−2)を行わないことを除いて実施例1と同様にして染色スライドの作製および観察を行った。撮影された蛍光画像を図3[B]に示す。
[Comparative Example 1] (when the fluorescent nanoparticle fixing treatment is not performed in Example 1)
Preparation and observation of a stained slide were performed in the same manner as in Example 1 except that the fluorescent nanoparticle fixing treatment (2-2) was not performed. FIG. 3B shows the photographed fluorescent image.

[実施例2](作製例6の蛍光ナノ粒子を用いた免疫染色)
蛍光標識処理(2−1)において、蛍光ナノ粒子として作製例6で作製したSA修飾蛍光色素集積ナノ粒子6を使用したこと以外は実施例1と同様にして、染色スライドの作製および観察を行った。
[Example 2] (Immunostaining using fluorescent nanoparticles of Preparation Example 6)
In the fluorescent labeling treatment (2-1), preparation and observation of a stained slide were performed in the same manner as in Example 1 except that the SA-modified fluorescent dye-incorporated nanoparticles 6 prepared in Preparation Example 6 were used as the fluorescent nanoparticles. Was.

[比較例2](実施例2で蛍光ナノ粒子固定処理を行わない場合)
蛍光ナノ粒子固定処理を行わないことを除いて実施例2と同様にして、染色スライドの作製および観察を行った。
[Comparative Example 2] (when the fluorescent nanoparticle fixing treatment is not performed in Example 2)
Preparation and observation of a stained slide were performed in the same manner as in Example 2 except that the fluorescent nanoparticle fixing treatment was not performed.

[実施例3](ki67を目的生体物質とする免疫染色)
検体スライドをUS-BioMax社製のパラフィン包埋乳がん組織アレイ(商品番号:BR243)に変更し、蛍光標識処理(実施例1の(2−1)の記載参照)においてビオチン修飾1次抗体として作製例10で作製したビオチン修飾抗ki67抗体を使用した以外は実施例2と同様にして、染色スライドの作製および観察を行った。撮影された蛍光画像およびヘマトキシリン−エオジン染色画像を図4[A]および図5[A]に示す。
[Example 3] (Immunostaining using ki67 as the target biological substance)
A specimen slide was changed to a paraffin-embedded breast cancer tissue array (product number: BR243) manufactured by US-BioMax, and prepared as a biotin-modified primary antibody in a fluorescent labeling treatment (see the description in (2-1) of Example 1). Preparation and observation of stained slides were performed in the same manner as in Example 2 except that the biotin-modified anti-ki67 antibody prepared in Example 10 was used. The photographed fluorescent image and hematoxylin-eosin stained image are shown in FIG. 4 [A] and FIG. 5 [A].

[比較例3](実施例3で蛍光ナノ粒子固定処理を行わない場合)
蛍光ナノ粒子固定処理を行わないことを除いて実施例3と同様にして、染色スライドの作製および観察を行った。撮影された蛍光画像およびヘマトキシリン−エオジン染色画像を図4[B]および図5[B]に示す。
[Comparative Example 3] (in the case where the fluorescent nanoparticle fixing treatment is not performed in Example 3)
Preparation and observation of a stained slide were performed in the same manner as in Example 3 except that the fluorescent nanoparticle fixing treatment was not performed. The photographed fluorescence image and hematoxylin-eosin stained image are shown in FIGS. 4B and 5B.

[実施例4](参照生体物質を利用した膜染色処理を行う場合)
HE染色による形態観察用染色処理に代えて、参照生体物質(カドヘリン)を利用した膜染色処理を行うため、免疫染色工程(実施例1の(2)の記載参照)を下記のように変更したこと以外は実施例3と同様にして、染色スライドの作製および観察を行った。
[Example 4] (in the case of performing a membrane staining process using a reference biological material)
In order to perform a membrane staining process using a reference biological substance (cadherin) instead of the staining process for morphological observation by HE staining, the immunostaining step (see the description of (2) in Example 1) was changed as follows. Except for this, the preparation and observation of stained slides were performed in the same manner as in Example 3.

目的生体物質ki67に係るビオチン修飾抗体による免疫染色および参照生体物質カドヘリンに係る膜染色処理を、以下の手順(i)〜(vi)により一度に実施した。(i)BSAを1%含有するPBSを用いて、抗ki67抗体(クローンSP6、アブカム社、cord:ab16667)を0.05nMの濃度で含有するとともに、抗パン(Anti-pan)カドヘリン抗体[CH−19](アブカム社、cord:ab6528)を1:200に希釈した濃度で含有する1次反応処理液を調製した。(ii)この反応処理液に細胞固定処理を行った検体スライドを浸漬し、4℃で1晩反応させた。(iii)作製例11で製造したビオチン修飾抗ウサギIgG抗体の溶液を、さらにBSAを1%含有するPBSを用いて6μg/mLに希釈した目的生体物質の2次反応処理液を調製した。1次反応処理を終えた検体スライドをPBSで洗浄した後、この2次反応処理液に浸漬し、室温で30分間反応させた。(iv)作製例6で製造したSA修飾蛍光色素集積ナノ粒子6を、BSAを1%含有するPBSを用いて0.02nMに希釈した蛍光標識反応処理液を調製した。目的生体物質の2次反応処理を終えた検体スライドをこの蛍光標識処理液に浸漬し、中性のpH環境下(pH6.9〜7.4)、室温で3時間反応させた。(v)BSAを1%含有するPBSを用いてAlexa Fluor 647標識化抗マウスIgG抗体(ライフテクノロジー社、A21236)を1:200に希釈した参照生体物質の2次反応処理液を調製した。1次反応処理を終えた検体スライドをPBSで洗浄した後、この2次反応処理液に浸漬し、室温で30分間反応させた。(vi)目的生体物質および参照生体物質の蛍光標識処理を行った検体スライドを4%中性パラホルムアルデヒド水系バッファ溶液中に10分間浸漬することにより、蛍光ナノ粒子固定処理を行った。   Immunostaining with the biotin-modified antibody for the target biological substance ki67 and membrane staining for the reference biological substance cadherin were performed at once by the following procedures (i) to (vi). (I) Using PBS containing 1% BSA, anti-ki67 antibody (clone SP6, Abcam, cord: ab16667) at a concentration of 0.05 nM and anti-pan cadherin antibody [CH -19] (Abcam, cord: ab6528) at a concentration of 1: 200 was prepared. (Ii) A sample slide subjected to cell fixation treatment was immersed in the reaction solution and reacted at 4 ° C. overnight. (Iii) A solution of the biotin-modified anti-rabbit IgG antibody produced in Production Example 11 was further diluted to 6 μg / mL with PBS containing 1% BSA to prepare a secondary reaction treatment solution of the target biological substance. The sample slide after the primary reaction treatment was washed with PBS, immersed in this secondary reaction treatment solution, and reacted at room temperature for 30 minutes. (Iv) A fluorescent labeling reaction solution was prepared by diluting the SA-modified fluorescent dye-incorporated nanoparticles 6 produced in Preparation Example 6 to 0.02 nM using PBS containing 1% of BSA. The specimen slide after the secondary reaction treatment of the target biological substance was immersed in this fluorescent labeling treatment solution, and reacted at room temperature under a neutral pH environment (pH 6.9 to 7.4) for 3 hours. (V) Alexa Fluor 647-labeled anti-mouse IgG antibody (Life Technology, A21236) diluted 1: 200 using PBS containing 1% BSA to prepare a secondary reaction solution of a reference biological substance. The sample slide after the primary reaction treatment was washed with PBS, immersed in this secondary reaction treatment solution, and reacted at room temperature for 30 minutes. (Vi) Fluorescent nanoparticle fixing treatment was performed by immersing the specimen slides on which the target biological substance and the reference biological substance were subjected to the fluorescent labeling treatment in a 4% neutral paraformaldehyde aqueous buffer solution for 10 minutes.

[比較例4](実施例4で蛍光ナノ粒子固定処理を行わない場合)
蛍光ナノ粒子固定処理(vi)を行わないことを除いて実施例4と同様にして、染色スライドの作製および観察を行った。
[Comparative Example 4] (when the fluorescent nanoparticle fixing treatment is not performed in Example 4)
Preparation and observation of a stained slide were performed in the same manner as in Example 4 except that the fluorescent nanoparticle fixing treatment (vi) was not performed.

<結果>
実施例1〜4および比較例1〜4の結果を表1に示す。目的生体物質の1細胞あたりの輝点数は、例えば実施例3についてであれば、図4[A]の蛍光画像と図5[A]のHE染色画像を重ね合わせ、細胞膜上に位置する輝点数を計測することにより算出した(図面の掲載を省略したその他の実施例および比較例についても同様である)。対応する実施例および比較例の結果の対比から、蛍光ナノ粒子固定処理を行うことで、形態観察用染色処理(HE染色または参照生体物質による膜染色)を行っても染色スライドから蛍光ナノ粒子が解離することを抑制でき、目的生体物質を蛍光標識した際の染色性を維持することができるため、目的生体物質を従来よりも正確に定量できることがわかった。
<Result>
Table 1 shows the results of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4. For example, in the case of Example 3, the number of bright spots per cell of the target biological material is the number of bright spots located on the cell membrane by superimposing the fluorescence image of FIG. 4A and the HE-stained image of FIG. 5A. (The same applies to other examples and comparative examples in which the drawings are omitted). From the comparison of the results of the corresponding Examples and Comparative Examples, the fluorescent nanoparticles are fixed from the stained slides by performing the morphological observation staining treatment (HE staining or membrane staining with a reference biological substance) by performing the fluorescent nanoparticle fixing treatment. It was found that the dissociation can be suppressed and the staining property when the target biological substance is fluorescently labeled can be maintained, so that the target biological substance can be quantified more accurately than before.

[固定化試薬の種類および濃度の違いによる対比]
免疫染色および形態観察用染色を同一の組織切片に施すにあたり、蛍光ナノ粒子用の固定化試薬(架橋剤)の違いによる効果を以下の方法により評価した。
[Comparison by difference in type and concentration of immobilized reagent]
When immunostaining and morphological observation staining were performed on the same tissue section, the effect of the difference in the immobilization reagent (crosslinking agent) for fluorescent nanoparticles was evaluated by the following method.

[実施例5](NHSエステル系架橋剤を用いた蛍光ナノ粒子固定処理)
蛍光ナノ粒子固定処理(実施例1の(2−2)の記載参照)で、4%中性パラホルムアルデヒドに代えて、NHSエステル系架橋剤「Bi−Functional PEG DE 100HS」(分子量10000、直鎖状のPEG鎖の両末端にNHS基が存在する)を濃度700μM(室温、30分)で使用した以外は実施例2と同様にして、染色スライドの作製および観察を行った。
Example 5 (Fluorescent nanoparticle fixing treatment using NHS ester-based crosslinking agent)
In the fluorescent nanoparticle fixing treatment (see the description of (2-2) in Example 1), instead of 4% neutral paraformaldehyde, an NHS ester-based cross-linking agent “Bi-Functional PEG DE 100HS” (molecular weight 10,000, linear chain) Preparation and observation of stained slides were carried out in the same manner as in Example 2 except that NHS groups were present at both ends of the PEG chain in a state of 700 μM (room temperature, 30 minutes).

[実施例6]
架橋剤濃度を500μMに変更した以外は実施例5と同様にして染色スライドの作製および観察を行った。
[Example 6]
Preparation and observation of stained slides were performed in the same manner as in Example 5 except that the concentration of the crosslinking agent was changed to 500 μM.

[実施例7]
架橋剤濃度を50μMに変更した以外は実施例5と同様にして染色スライドの作製および観察を行った。
[Example 7]
Preparation and observation of stained slides were performed in the same manner as in Example 5, except that the concentration of the crosslinking agent was changed to 50 μM.

[実施例8]
架橋剤濃度を2μMに変更した以外は実施例5と同様にして染色スライドの作製および観察を行った。
Example 8
Preparation and observation of stained slides were performed in the same manner as in Example 5 except that the concentration of the crosslinking agent was changed to 2 μM.

[実施例9](NHSエステル系架橋剤を用いた免疫染色)
NHSエステル系架橋剤を「Bi−Functional PEG DE 100HS」から「4−arm−Functional PEG DE200HS」(分子量10000、分岐したPEG鎖の合計4箇所の末端にNHS基が存在する)に代えて、濃度500μMに調製して使用した以外は実施例5と同様にして、染色スライドの作製および観察を行った。
[Example 9] (Immunostaining using NHS ester-based crosslinking agent)
The concentration of the NHS ester-based cross-linking agent is changed from “Bi-Functional PEG DE 100HS” to “4-arm-Functional PEG DE200HS” (molecular weight 10,000, NHS groups are present at a total of four terminals of the branched PEG chain). Preparation and observation of stained slides were performed in the same manner as in Example 5 except that the slides were adjusted to 500 μM and used.

[実施例10]
架橋剤濃度を50μMに変更した以外は実施例9と同様にして染色スライドの作製および観察を行った。
[Example 10]
Preparation and observation of stained slides were performed in the same manner as in Example 9 except that the concentration of the crosslinking agent was changed to 50 μM.

[実施例11](NHSエステル系架橋剤を用いた免疫染色)
NHSエステル系架橋剤を「4−arm−Functional PEG DE100HS」から「8−arm−Functional PEG HGEO 400GS」(分子量40000、分岐したPEG鎖の合計8箇所の末端にNHS基が存在する)に代えて、濃度500μMに調製して使用した以外は実施例9と同様にして染色スライドの作製および観察を行った。
[Example 11] (Immunostaining using NHS ester-based crosslinking agent)
The NHS ester-based cross-linking agent is changed from “4-arm-Functional PEG DE100HS” to “8-arm-Functional PEG HGEO 400GS” (molecular weight: 40,000, and a branched PEG chain having NHS groups at eight terminal ends in total). A stained slide was prepared and observed in the same manner as in Example 9 except that the slide was prepared at a concentration of 500 μM and used.

[実施例12]
架橋剤濃度を50μMに変更した以外は実施例11と同様にして染色スライドの作製および観察を行った。
[Example 12]
Preparation and observation of stained slides were performed in the same manner as in Example 11, except that the concentration of the crosslinking agent was changed to 50 μM.

[実施例13](マレイミド系架橋剤を用いた免疫染色)
蛍光ナノ粒子用の固定化試薬を、NHSエステル系架橋剤「Bi−Functional PEG DE 100HS」からマレイミド系架橋剤「Bi−Functional PEG DE100MA」(分子量10000、直鎖状のPEG鎖の両末端にマレイミド基が存在する)に変更した以外は実施例7と同様にして染色スライドの作製および観察を行った。
[Example 13] (Immunostaining using a maleimide-based crosslinking agent)
The immobilization reagent for fluorescent nanoparticles was changed from an NHS ester-based crosslinking agent “Bi-Functional PEG DE 100HS” to a maleimide-based crosslinking agent “Bi-Functional PEG DE100MA” (molecular weight 10,000, maleimide at both ends of a linear PEG chain). Preparation and observation of stained slides were performed in the same manner as in Example 7 except that the group was changed to (existing group).

<結果>
実施例5〜13の結果を表2に示す。4%中性パラホルムアルデヒドを使用した場合と同様に、NHSエステル系架橋剤またはマレイミド系架橋剤を使用して蛍光ナノ粒子固定処理を行っても、形態観察用染色処理による染色スライドからの蛍光ナノ粒子の解離を抑制でき、目的生体物質を蛍光標識した際の染色性を維持することができるため、目的生体物質(膜タンパク質)を従来よりも正確に定量できることがわかった。
<Result>
Table 2 shows the results of Examples 5 to 13. Similarly to the case where 4% neutral paraformaldehyde is used, even if the fluorescent nanoparticle fixing treatment is performed using an NHS ester-based crosslinking agent or a maleimide-based crosslinking agent, the fluorescent nanoparticle from the stained slide by the morphological observation staining treatment is obtained. It was found that the dissociation of particles can be suppressed and the staining property when the target biological substance is fluorescently labeled can be maintained, so that the target biological substance (membrane protein) can be quantified more accurately than before.

蛍光ナノ粒子用の固定化試薬の濃度に関して、実施例1〜4の蛍光ナノ粒子固定処理で使用した4%中性パラホルムアルデヒドは、濃度13.3mMに相当する。一方、実施例5〜13で使用したNHSエステル系架橋剤またはマレイミド系架橋剤の最も低い濃度は2μM(0.002mM)であり、最も高い濃度でも700μM(0.7mM)であった。NHSエステル系架橋剤またはマレイミド系架橋剤を固定化試薬として用いた場合、4%中性パラホルムアルデヒドよりも濃度が低くても十分に架橋を行うことができることが分かる。特に、NHSエステル系架橋剤を使用した場合、濃度の差によって観察される輝点数にほとんど差が無く、低濃度でも十分に架橋を行うことができる(むしろ濃度は高すぎない方がよい)ことが分かる。   Regarding the concentration of the immobilizing reagent for fluorescent nanoparticles, the 4% neutral paraformaldehyde used in the fluorescent nanoparticle immobilization treatment of Examples 1-4 corresponds to a concentration of 13.3 mM. On the other hand, the lowest concentration of the NHS ester-based crosslinking agent or maleimide-based crosslinking agent used in Examples 5 to 13 was 2 μM (0.002 mM), and even the highest concentration was 700 μM (0.7 mM). It can be seen that when an NHS ester-based crosslinking agent or a maleimide-based crosslinking agent is used as an immobilizing reagent, crosslinking can be sufficiently performed even at a concentration lower than 4% neutral paraformaldehyde. In particular, when an NHS ester-based cross-linking agent is used, there is almost no difference in the number of bright spots observed due to the difference in concentration, and sufficient cross-linking can be performed even at a low concentration (rather, the concentration should not be too high). I understand.

[平均粒子径の違いによる対比]
免疫染色および形態観察用染色を同一の組織切片に施すにあたり、蛍光ナノ粒子の平均粒子径の違いによる効果を以下の方法により評価した。
[Comparison by difference in average particle size]
When immunostaining and morphological staining were performed on the same tissue section, the effect of the difference in the average particle size of the fluorescent nanoparticles was evaluated by the following method.

[実施例14](作製例2の粒子を用いた免疫染色)
蛍光標識処理(2−1)において、蛍光ナノ粒子として作製例2で製造したSA修飾蛍光色素集積ナノ粒子2を使用したこと以外は実施例1と同様にして、染色スライドの作製および観察を行った。
[Example 14] (Immunostaining using particles of Preparation Example 2)
In the fluorescent labeling treatment (2-1), preparation and observation of a stained slide were performed in the same manner as in Example 1 except that the SA-modified fluorescent dye-integrated nanoparticles 2 produced in Production Example 2 were used as fluorescent nanoparticles. Was.

[実施例15](作製例3の粒子を用いた免疫染色)
蛍光標識処理(2−1)において、蛍光ナノ粒子として作製例3で製造したSA修飾蛍光色素集積ナノ粒子3を使用したこと以外は実施例1と同様にして、染色スライドの作製および観察を行った。
[Example 15] (Immunostaining using particles of Preparation Example 3)
In the fluorescent labeling treatment (2-1), preparation and observation of a stained slide were performed in the same manner as in Example 1 except that the SA-modified fluorescent dye-integrated nanoparticles 3 manufactured in Preparation Example 3 were used as fluorescent nanoparticles. Was.

[実施例16](作製例4の粒子を用いた免疫染色)
蛍光標識処理(2−1)において、蛍光ナノ粒子として作製例4で製造したSA修飾蛍光色素集積ナノ粒子4を使用したこと以外は実施例1と同様にして、染色スライドの作製および観察を行った。
[Example 16] (Immunostaining using particles of Preparation Example 4)
In the fluorescent labeling treatment (2-1), the preparation and observation of the stained slide were performed in the same manner as in Example 1 except that the SA-modified fluorescent dye-integrated nanoparticles 4 manufactured in Preparation Example 4 were used as the fluorescent nanoparticles. Was.

[実施例17](作製例5の粒子を用いた免疫染色)
蛍光標識処理(2−1)において、蛍光ナノ粒子として作製例5で製造したSA修飾蛍光色素集積ナノ粒子5を使用したこと以外は実施例1と同様にして、染色スライドの作製および観察を行った。
[Example 17] (Immunostaining using particles of Preparation Example 5)
In the fluorescent labeling treatment (2-1), preparation and observation of a stained slide were performed in the same manner as in Example 1 except that the SA-modified fluorescent dye-incorporated nanoparticles 5 produced in Production Example 5 were used as fluorescent nanoparticles. Was.

<結果>
実施例14〜17の結果を表3に示す(対比のため、表1の実施例1の結果もあわせて示す)。平均粒子径が40nm〜160nmの蛍光色素集積ナノ粒子は、平均粒子径が280nmおよび320nmの蛍光色素集積ナノ粒子に比べ、観察される1細胞あたりの輝点数が向上する結果となった。
<Result>
The results of Examples 14 to 17 are shown in Table 3 (for comparison, the results of Example 1 in Table 1 are also shown). Fluorescent dye-integrated nanoparticles having an average particle diameter of 40 nm to 160 nm resulted in an increase in the number of observed bright spots per cell compared to fluorescent dye-integrated nanoparticles having an average particle diameter of 280 nm and 320 nm.

―II.FISH法に基づく実施形態(第2実施形態)―
[蛍光ナノ粒子固定処理の有無による対比]
FISH染色および形態観察用の核染色を同一の組織切片に施すにあたり、それらの染色処理の間に行う固定処理の有無による効果を以下の方法により評価した。
-II. Embodiment based on FISH method (second embodiment)-
[Comparison with and without fluorescent nanoparticle fixation treatment]
In applying FISH staining and nuclear staining for morphological observation to the same tissue section, the effect of the presence or absence of a fixing treatment performed between the staining treatments was evaluated by the following method.

[実施例18]
FISHによりHER2遺伝子のコピー数を測定した。すなわち、下記(1)〜(3)に示すような手順で、標本前処理工程(脱パラフィン処理、FISH用前処理、酵素処理)、染色工程(プローブの準備、DNA変性処理、ハイブリダイゼーション処理、ポストハイブリダイゼーション洗浄処理、蛍光ナノ粒子固定処理および形態観察用のDAPIによる核染色処理)、標本後処理工程(洗浄処理、溶媒置換処理および封入処理)を行うことにより、FISH法に基づく染色スライドを作製した。そして作製した染色スライドを用いて、下記(4)に示すような手順で観察および撮像を行った。
[Example 18]
The copy number of the HER2 gene was measured by FISH. That is, the sample pretreatment step (deparaffin treatment, pretreatment for FISH, enzyme treatment), the staining step (preparation of probe, DNA denaturation treatment, hybridization treatment, By performing post-hybridization washing treatment, fluorescent nanoparticle fixing treatment and nuclear staining treatment with DAPI for morphological observation), and post-sample treatment steps (washing treatment, solvent replacement treatment and encapsulation treatment), a stained slide based on the FISH method can be obtained. Produced. Using the prepared stained slide, observation and imaging were performed according to the procedure shown in (4) below.

(1)標本前処理工程
(1−1)脱パラフィン処理
HER2陽性染色対照標本の検体スライド(Roche社 HER2 Dual ISH 3-in-1 コントロールスライド 商品コード:109530)を、以下の(i)〜(iv)の手順で脱パラフィン処理を行った。(i)脱パラフィン剤「ヘモディー(Hemo−De)」(株式会社ファルマ、主成分:d−リモネン、酸化防止剤)に常温で10分間浸漬する。(ii)検体スライドを新しい「Hemo−De」に常温10分間浸漬する。同じ操作を3回繰り返す。(iii)検体スライドを100%エタノールで、常温で5分間浸漬し、2回洗浄し、脱水処理を行う。(iv)検体スライドを風乾または45〜50℃のスライドウォーマー上で乾燥させる。
(1) Specimen pretreatment step (1-1) Deparaffinized treatment A sample slide of HER2-positive control sample (Roche HER2 Dual ISH 3-in-1 control slide, product code: 109530) was prepared according to the following (i) to (i). The deparaffinization treatment was performed according to the procedure of iv). (I) It is immersed in a deparaffinizing agent "Hemo-De" (Pharma Co., Ltd., main component: d-limonene, antioxidant) at room temperature for 10 minutes. (Ii) Immerse the sample slide in a new “Hemo-De” at room temperature for 10 minutes. Repeat the same operation three times. (Iii) A sample slide is immersed in 100% ethanol at room temperature for 5 minutes, washed twice, and dehydrated. (Iv) Air-dry the specimen slide or dry on a slide warmer at 45-50 ° C.

(1−2)FISH用前処理
DNAプローブの到達性を向上させるために、脱パラフィン処理(1−1)が行われた検体スライドに対し、以下の(i)〜(vi)の手順で細胞膜および核膜のタンパク質の除去処理を行った。(i)検体スライドを0.2mоl/L HClで室温、20分間処理する。(ii)検体スライドを精製水に3分間浸漬する。(iii)検体スライドを洗浄緩衝液(2xSSC:standard sailine citrate)に3分間浸漬する。(vi)検体スライドを80℃の前処理溶液(1N NaSCN)に30分間浸漬する。(v)検体スライドを精製水に1分間浸漬する。(vi)検体スライドを洗浄緩衝液(2xSSC)に5分間浸漬し、これと同じ操作を2回繰り返す。
(1-2) Pretreatment for FISH In order to improve the accessibility of the DNA probe, the cell membrane was subjected to the following procedures (i) to (vi) on the specimen slide on which deparaffinization treatment (1-1) was performed. And the removal process of the protein of a nuclear membrane was performed. (I) Treat the sample slide with 0.2 mol / L HCl at room temperature for 20 minutes. (Ii) Immerse the sample slide in purified water for 3 minutes. (Iii) The sample slide is immersed in a washing buffer (2 × SSC: standard sailine citrate) for 3 minutes. (Vi) The sample slide is immersed in a pretreatment solution (1N NaSCN) at 80 ° C. for 30 minutes. (V) Immerse the sample slide in purified water for 1 minute. (Vi) The sample slide is immersed in a washing buffer (2 × SSC) for 5 minutes, and the same operation is repeated twice.

(1−3)酵素処理
タンパク質除去処理(1−2)が行われた検体スライドに対して、以下の(i)〜(iv)の手順で酵素処理を行った。(i)前処理した検体スライドを取り出し、ペーパータオルにスライドグラスの下端をつけて余分な洗浄緩衝液を取り除く。(ii)検体スライドを37℃に加温したプロテアーゼ溶液に10〜60分間浸漬する。この浸漬処理は、細胞膜及び核膜のタンパク質、特にコラーゲンの分解をするために、25mg プロテアーゼ(2500−3000Units/mg)[ペプシン]/1M NaCl[pH2.0]50mLで37℃、60分間)で処理した。(iii)検体スライドを洗浄緩衝液に5分間浸漬する。この操作を2回繰り返す。(iv)検体スライドを風乾した。
(1-3) Enzyme treatment The sample slide subjected to the protein removal treatment (1-2) was subjected to the enzyme treatment according to the following procedures (i) to (iv). (I) Take out the pretreated sample slide and attach the lower end of the slide glass to a paper towel to remove excess washing buffer. (Ii) Immerse the sample slide in the protease solution heated to 37 ° C for 10 to 60 minutes. This immersion treatment is performed with 25 mg protease (2500-3000 Units / mg) [pepsin] / 1M NaCl [pH 2.0] in 50 mL at 37 ° C. for 60 minutes to degrade proteins of cell membrane and nuclear membrane, particularly collagen. Processed. (Iii) Immerse the sample slide in the washing buffer for 5 minutes. This operation is repeated twice. (Iv) The sample slide was air-dried.

(1−4)細胞固定処理
4%パラホルムアルデヒドを室温で10分間反応させることにより、細胞固定処理を実施し、検体スライドを洗浄緩衝液に5分間浸漬する操作を2回繰り返して洗浄した。
(1-4) Cell fixation treatment Cell fixation treatment was carried out by reacting 4% paraformaldehyde at room temperature for 10 minutes, and the operation of immersing a sample slide in a washing buffer for 5 minutes was repeated twice to wash.

(2)FISH染色工程
(2−1)プローブの準備
冷凍保存しておいた蛍光標識DNAプローブ溶液を室温に戻し、正確な容量を採液可能なピペッティング操作ができる程度まで溶液の粘度を十分にさげて、ボルテックスミキサーで溶液を混和した。
(2) FISH staining step (2-1) Preparation of probe Return the fluorescently labeled DNA probe solution stored in a frozen state to room temperature, and sufficiently increase the viscosity of the solution to such an extent that a pipetting operation capable of collecting an accurate volume can be performed. And mixed the solution with a vortex mixer.

(2−2)DNA変性処理
検体スライド上のDNAを変性させるために、標本前処理工程(1)を行った検体スライドに対し、以下の(i)〜(viii)の手順でDNA変性処理を行った。(i)検体スライドの作製前に水で湿らせたペーパータオルを底に敷いた湿潤箱(気密性の容器であり、その側面をペーパータオルでテーピングしたもの)を37℃インキュベータ内に載置して予備加熱する。(ii)変性溶液(70%ホルムアミド/SSC[150mM NaCl、15mMクエン酸ナトリウム])のpHが常温でpH7.0〜8.0であることを確かめる。変性溶液をコプリンジャーに入れ、変性溶液が72℃±1℃になるまで温浴槽で加温する(72±1℃の温浴槽に少なくとも30分間置く)。(iii)ハイブリダイゼーション領域がどの部分か分かるように、検体スライドの裏側に領域を囲むようにダイアモンドペン等でマークする。(iv)検体スライドを72±1℃の変性溶液の入ったコプリンジャー中に浸漬し、検体スライドのDNAを変性する。(v)ピンセットを使って、検体スライドを変性溶液から取り出し、すぐに常温の70%エタノール中に入れる。ホルムアミドを除くためにスライドを振盪する。検体スライドを1分間浸漬する。(vi)検体スライドを70%エタノールから取り出し、85%エタノール中に入れ、ホルムアミドを除くためにスライドを振盪する。検体を1分間浸漬する。100%エタノールで同じ操作を2回繰り返す。(vii)ペーパータオルに検体スライドグラスの下端をつけてエタノールを取り除き、ペーパータオルでスライドグラスの裏側を拭く。(viii)検体スライドをドライヤーで風乾した。
(2-2) DNA denaturation treatment In order to denature the DNA on the sample slide, the sample slide that has been subjected to the sample pretreatment step (1) is subjected to a DNA denaturation treatment according to the following procedures (i) to (viii). went. (I) Place a wet box (an airtight container, the side of which is taped with a paper towel) on the bottom of a paper towel moistened with water before preparation of the sample slide in a 37 ° C incubator for preliminary use. Heat. (Ii) Check that the pH of the denaturing solution (70% formamide / SSC [150 mM NaCl, 15 mM sodium citrate]) is pH 7.0 to 8.0 at room temperature. The denaturing solution is placed in a coplin jar and warmed in a hot tub until the denaturing solution is 72 ° C. ± 1 ° C. (put in a 72 ± 1 ° C. hot tub for at least 30 minutes). (Iii) Mark with a diamond pen or the like on the back side of the sample slide so that the hybridization area can be identified. (Iv) The sample slide is immersed in a coplin jar containing a denaturing solution at 72 ± 1 ° C. to denature the DNA of the sample slide. (V) Using tweezers, remove the sample slide from the denaturing solution and immediately place it in room temperature 70% ethanol. Shake slide to remove formamide. Immerse the sample slide for 1 minute. (Vi) Remove sample slides from 70% ethanol, place in 85% ethanol and shake slides to remove formamide. Immerse the sample for 1 minute. The same operation is repeated twice with 100% ethanol. (Vii) Attach the lower end of the sample slide glass to a paper towel to remove ethanol, and wipe the back of the slide glass with a paper towel. (Viii) The sample slide was air-dried with a dryer.

(2−3)蛍光標識処理(ハイブリダイゼーション処理)
変性処理(2−2)が行われた検体スライドに対し、以下の(i)〜(iii)の手順で、蛍光標識DNAプローブのハイブリダイゼーション処理を行った。(i)検体スライド上に蛍光標識DNAプローブ溶液を10μL添加し、すぐに22mm×22mmのカバーグラスをその上に被せ、気泡が入らないようにしながら、蛍光標識DNAプローブ溶液を均一に広げる。(ii)ペーパーボンドでカバーグラスをシールする。(iii)前もって加温した湿潤箱に検体スライドを入れて蓋をし、37℃のインキュベータで14〜18時間ハイブリダイゼーションを行う。
(2-3) Fluorescent labeling treatment (hybridization treatment)
The sample slide subjected to the denaturation treatment (2-2) was subjected to a hybridization treatment with a fluorescent-labeled DNA probe by the following procedures (i) to (iii). (I) Add 10 μL of the fluorescence-labeled DNA probe solution onto the sample slide, immediately cover the glass slide with a 22 mm × 22 mm cover glass, and spread the fluorescence-labeled DNA probe solution uniformly while preventing air bubbles from entering. (Ii) Seal the cover glass with a paper bond. (Iii) Put the sample slide in a wet box that has been heated in advance, cover the slide, and perform hybridization for 14 to 18 hours in a 37 ° C. incubator.

(2−4)ポストハイブリダイゼーション洗浄処理
ハイブリダイゼーション処理(2−3)が行われた検体スライドに対し、以下の(i)〜(vi)の手順でポストハイブリダイゼーション洗浄処理を行った。(i)ポストハイブリダイゼーション洗浄緩衝液(2×SSC/0.3%NP−40)をコプリンジャーに入れる。72℃±1℃の温浴槽に少なくとも30分間置き、ポストハイブリダイゼーション洗浄緩衝液が72℃±1℃になるまで温浴槽で予備加熱をする(72℃±1℃の温浴槽に少なくとも30分間置く)。(ii)ポストハイブリダイゼーション洗浄緩衝液を入れたコプリンジャーをもう一つ用意し、常温に維持する。(iii)ピンセットでペーパーボンドのシールを取り除く。(iv)検体スライドをポストハイブリダイゼーション洗浄緩衝液の中に入れる。カバーグラスが自然に溶液中で剥がれるのを待つ。(v)溶液から検体スライドを取り出し、余分な溶液を取り去り、72±1℃に加温したポストハイブリダイゼーション洗浄緩衝液に2分間浸漬した。(vi)コプリンジャーから検体スライドを取り出し、遮光下で風乾する。
(2-4) Post-hybridization washing treatment The post-hybridization washing treatment was performed on the sample slide subjected to the hybridization treatment (2-3) according to the following procedures (i) to (vi). (I) Put post-hybridization wash buffer (2 × SSC / 0.3% NP-40) into coplin jar. Place in a water bath at 72 ° C. ± 1 ° C. for at least 30 minutes and preheat in a water bath until the post-hybridization wash buffer reaches 72 ° C. ± 1 ° C. (Place in a water bath at 72 ° C. ± 1 ° C. for at least 30 minutes) ). (Ii) Prepare another coplin jar containing the post-hybridization wash buffer and maintain at room temperature. (Iii) Remove the paper bond seal with tweezers. (Iv) Place sample slides in post-hybridization wash buffer. Wait for the coverslip to spontaneously peel in the solution. (V) The sample slide was removed from the solution, the excess solution was removed, and the slide was immersed in a post-hybridization wash buffer heated to 72 ± 1 ° C. for 2 minutes. (Vi) Remove the sample slide from the coplin jar and air dry under light protection.

(2−5)蛍光ナノ粒子固定処理
ポストハイブリダイゼーション洗浄処理(2−4)が行われた検体スライドを、濃度700μMに調製したNHSエステル系架橋剤「Bi−Functional PEG DE 100HS」(分子量10000)に(室温、30分)浸漬することにより、蛍光ナノ粒子固定処理を行った。
(2-5) Fluorescent nanoparticle fixing treatment An NHS ester-based cross-linking agent “Bi-Functional PEG DE 100HS” (molecular weight 10,000) was prepared by adjusting the sample slide subjected to the post-hybridization washing treatment (2-4) to a concentration of 700 μM. (Room temperature, 30 minutes) to perform a fluorescent nanoparticle fixing treatment.

(2−6)核染色処理
蛍光ナノ粒子固定処理(2−5)が行われた検体スライドのハイブリダイゼーション領域に、10μLのDAPI染色液(2μg/mLPBS、Molecular Probes社、D1306)を添加し、25℃で10分間保持して、核染色処理を行い染色スライドを作製した。
(2-6) Nuclear Staining Treatment 10 μL of DAPI staining solution (2 μg / mL PBS, Molecular Probes, D1306) was added to the hybridization area of the specimen slide on which the fluorescent nanoparticle fixing treatment (2-5) was performed, After holding at 25 ° C. for 10 minutes, a nuclear staining treatment was performed to prepare a stained slide.

(3)標本後処理工程
染色スライドを以下の(i)〜(ii)の手順で、洗浄処理を行った。(i)(2)の処理が行われた染色スライドの組織上にエンテランニュー(メルク社)を滴下した。カバーガラスを被せ、常温で10分間、風乾することで、封入処理を行った。(ii)その後、シグナルの計測まで、封入処理が行われた検体スライドを遮光して保存した。
(3) Sample post-treatment step The stained slide was subjected to a washing treatment according to the following procedures (i) to (ii). (I) Enterelane New (Merck) was dropped on the tissue of the stained slide treated with (2). An encapsulation process was performed by covering with a cover glass and air-drying at room temperature for 10 minutes. (Ii) Thereafter, the specimen slide on which the encapsulation treatment was performed was stored under light shielding until signal measurement.

(4)蛍光画像の撮影および分析
蛍光顕微鏡Zeiss imager(Camera:MRmモノクロ・冷却機能付、対物レンズ:×100油浸)を用いて、上述したような実施例1〜3および比較例1のそれぞれで作製された染色スライドの観察および蛍光画像の撮影(1000倍)を行った。蛍光色素(スルホローダミン101)集積メラミン樹脂粒子は、適切なフィルターを用いて、励起波長を575〜600nmとする励起光を照射し、蛍光波長を610〜670nmとする蛍光を観測し、その蛍光画像を取得した。DAPIは、適切なフィルターを用いて、励起波長を340〜380nmとする励起光を照射し、蛍光波長を435〜485nmとする蛍光を観測し、その蛍光画像を取得した。
(4) Photographing and Analysis of Fluorescence Image Each of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 as described above using a fluorescence microscope Zeiss imager (Camera: MRm monochrome / with cooling function, objective lens: × 100 oil immersion). Observation of the stained slide prepared in the above and photographing of a fluorescent image (× 1000) were performed. The fluorescent dye (sulforhodamine 101) -integrated melamine resin particles are irradiated with excitation light having an excitation wavelength of 575 to 600 nm using a suitable filter, and fluorescence having a fluorescence wavelength of 610 to 670 nm is observed. I got DAPI irradiated excitation light with an excitation wavelength of 340 to 380 nm using an appropriate filter, observed fluorescence with a fluorescence wavelength of 435 to 485 nm, and acquired the fluorescence image.

[実施例19]
架橋剤濃度を500μMに変更した以外は実施例18と同様にして染色スライドの作製および観察を行った。
[Example 19]
A stained slide was prepared and observed in the same manner as in Example 18, except that the concentration of the crosslinking agent was changed to 500 μM.

[実施例20]
架橋剤濃度を50μMに変更した以外は実施例18と同様にして染色スライドの作製および観察を行った。
[Example 20]
A stained slide was prepared and observed in the same manner as in Example 18, except that the concentration of the crosslinking agent was changed to 50 μM.

[実施例21]
架橋剤濃度を2μMに変更した以外は実施例18と同様にして染色スライドの作製および観察を行った。
[Example 21]
Preparation and observation of stained slides were performed in the same manner as in Example 18, except that the concentration of the crosslinking agent was changed to 2 μM.

[実施例22](マレイミド系架橋剤を用いた免疫染色)
蛍光ナノ粒子用の固定化試薬を、NHSエステル系架橋剤「Bi−Functional PEG DE 100HS」からマレイミド系架橋剤「Bi−Functional PEG DE100MA」(分子量10000、直鎖状のPEG鎖の両末端にマレイミド基が存在する)に変更し、その濃度を50μmとした以外は実施例18と同様にして、染色スライドの作製および観察を行った。
[Example 22] (Immunostaining using a maleimide-based crosslinking agent)
The immobilization reagent for fluorescent nanoparticles was changed from an NHS ester-based crosslinking agent “Bi-Functional PEG DE 100HS” to a maleimide-based crosslinking agent “Bi-Functional PEG DE100MA” (molecular weight 10,000, maleimide at both ends of a linear PEG chain). Group was present), and a slide was prepared and observed in the same manner as in Example 18, except that the concentration was changed to 50 μm.

[比較例5](蛍光ナノ粒子固定処理を行わない場合)
蛍光ナノ粒子固定処理を行わないことを除いて実施例18と同様にして、染色スライドの作製および観察を行った。
[Comparative Example 5] (without performing fluorescent nanoparticle fixing treatment)
Preparation and observation of a stained slide were performed in the same manner as in Example 18 except that the fluorescent nanoparticle fixing treatment was not performed.

<結果>
実施例18〜22および比較例5の結果を表4に示す。免疫染色法に基づく場合と同様に、FISH法に基づいて染色スライドを作製した場合も、NHSエステル系架橋剤またはマレイミド系架橋剤を使用して蛍光ナノ粒子固定処理を行うことで、それらの架橋剤の濃度が比較的低くても、形態観察用染色処理(DAPIによる核染色処理)による染色スライドからの蛍光ナノ粒子の解離を抑制でき、目的生体物質を蛍光標識した際の染色性を維持することができるため、目的生体物質(遺伝子)を従来よりも正確に定量できることがわかった。
<Result>
Table 4 shows the results of Examples 18 to 22 and Comparative Example 5. Similar to the case based on the immunostaining method, when a stained slide is prepared based on the FISH method, the fluorescent nanoparticle fixing treatment using an NHS ester-based crosslinker or a maleimide-based crosslinker allows the cross-linking thereof to be performed. Even when the concentration of the agent is relatively low, the dissociation of the fluorescent nanoparticles from the stained slide by the morphological observation staining treatment (nuclear staining treatment with DAPI) can be suppressed, and the staining property when the target biological substance is fluorescently labeled is maintained. Therefore, it was found that the target biological substance (gene) can be quantified more accurately than before.

Claims (7)

免疫染色法またはFISH法により、検体スライド上の組織切片に含まれる目的生体物質を蛍光ナノ粒子で標識する処理(蛍光標識処理)
および
前記蛍光標識処理がなされた組織切片を蛍光ナノ粒子用の固定化試薬で固定する処理(蛍光ナノ粒子固定処理)を含み、
前記固定化試薬がNHS−PEG−NHS、ビオチン−PEG−NHSおよびエポキシ−PEG−エポキシから選ばれる、組織切片から蛍光ナノ粒子の解離を防止する方法。
Processing for labeling target biological substances contained in tissue sections on specimen slides with fluorescent nanoparticles by immunostaining or FISH (fluorescent labeling)
And viewed including processing (fluorescent nanoparticles fixing process) for fixing the tissue sections fluorescent labeling process has been performed by immobilizing reagents for fluorescent nanoparticles,
A method for preventing dissociation of fluorescent nanoparticles from a tissue section, wherein the immobilization reagent is selected from NHS-PEG-NHS, biotin-PEG-NHS and epoxy-PEG-epoxy .
さらに、前記蛍光ナノ粒子固定処理がなされた組織切片を、細胞形態観察用の染色液で染色する処理(染色処理)および/またはブロッキングする処理を含む、請求項1に記載の方法。   2. The method according to claim 1, further comprising a treatment (staining treatment) and / or a treatment of blocking the tissue section on which the fluorescent nanoparticle fixing treatment has been performed with a staining solution for cell morphology observation. 前記固定化試薬の濃度が1μM〜500μMである、請求項1または2に記載の方法。 The density of the immobilized reagent is 1Myuemu~500myuM, method according to claim 1 or 2. 前記染色液がヘマトキシリン、エオジンおよびDAPIから選ばれる、請求項に記載の方法。 The method according to claim 2 , wherein the staining solution is selected from hematoxylin, eosin and DAPI. 前記蛍光ナノ粒子が蛍光色素集積ナノ粒子または無機蛍光ナノ粒子集積体であり、その平均粒子径が40nm〜160nmである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 4 , wherein the fluorescent nanoparticles are fluorescent dye-integrated nanoparticles or inorganic fluorescent nanoparticle aggregates, and have an average particle diameter of 40 nm to 160 nm. 前記蛍光標識処理がFISH法によって行われる、請求項1、3、および5のいずれか1項に記載の方法。The method according to any one of claims 1, 3, and 5, wherein the fluorescent labeling treatment is performed by a FISH method. さらに、前記蛍光ナノ粒子固定処理がなされた組織切片を、細胞形態観察用の染色液で染色する処理(染色処理)および/またはブロッキングする処理を含み、前記染色液がDAPIである、請求項6に記載の方法。7. The method according to claim 6, further comprising a treatment (staining treatment) of staining the tissue section on which the fluorescent nanoparticle fixing treatment has been performed with a staining solution for cell morphology observation and / or a blocking process, wherein the staining solution is DAPI. The method described in.
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