JPWO2018199335A1 - 組織切片選定方法及び包埋ブロック作製カセット - Google Patents
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Abstract
Description
図1に示すように、本発明の実施形態に係る包埋ブロック作製カセット1は、トレイ30上に載置されて用いられ、標準物質21と生体組織片22とを共に同じ包埋剤に包埋して包埋ブロック(後述する)を作製するための治具である。包埋剤(図示せず)は、例えばパラフィンなどのように熱すると液化し、冷却すると再度固化する材料である。包埋ブロック作製カセット1は、包埋ブロックを薄切する際に、ミクロトームなどの薄切器具に装着される。そのため、包埋ブロック作製カセット1の形状及びサイズは、使用する薄切器具に合わせて適宜選択される。
ここで、図1に加えて、図1との対応部分に同一符号を付した図2及び図3を参照して、包埋ブロック作製カセット1についてさらに詳細に説明する。箱体2に設けられた枠部3は、開口部4内を取り囲む内壁3bのうち、対向する一対の内壁3b間に角棒状の横桟部9が橋架されている。横桟部9は、枠部3の下面3fと面一に設けられ、開口部4内を2つの領域に分けており、一方の領域を標準物質位置決め部5の形成領域とし、他方の領域を貫通孔6の形成領域とする。
続いて包埋ブロック作製カセット1の使用方法について説明する。生体から採取した生体組織片22を、トレイ底面34の所定位置に載置する(載置工程)。次いで、トレイ30の肩部32に、包埋ブロック作製カセット1の枠部3の下面3fが乗るように、当該包埋ブロック作製カセット1をトレイ30上に載置する。これにより、包埋ブロック作製カセット1の箱体2における貫通孔6の領域内に、トレイ底面34上の生体組織片22を配置させる。
次に、本発明による組織切片選定方法の一例について説明する。ここでは、「(1)本発明の包埋ブロック作製カセットの概略」と同様に、免疫化学組織染色法によって生体組織の状態を検査する場合を例として説明する。まず、図4Bに示したように、包埋ブロック作製カセット1を用いて、生体組織片22と標準物質21とを共に同じ包埋剤23に包埋した包埋ブロック24を作製する。
以上の構成において本発明の実施形態に係る包埋ブロック作製カセット1は、生体組織片22が包埋剤23に包埋された包埋ブロック24を作製する際に、液状包埋剤を流し込むトレイ30上に箱体2を載置させる構成とした。包埋ブロック作製カセット1の箱体2では、トレイ底面34上の生体組織片22と対向した領域に上面3aと下面3fとが貫通した貫通孔6を備えた枠部3と、トレイ底面34と向かい合うように設けられ、かつ標準物質21が挿入される位置決め孔5aを有した標準物質位置決め部5とを備える構成とした。また、標準物質位置決め部5では、位置決め孔5aに標準物質21を挿入させた際に、トレイ底面34を基準としたときの生体組織片22の下端から上端までの高さ範囲内に標準物質21を存在させるようにした。
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能であり、例えば、トレイ30の形状、サイズなどは、特に限定されず、包埋ブロック作製カセット1に合わせて適宜選択できる。例えば、包埋皿などの名称で従来から販売されているものをトレイ30として利用でき、また、包埋ブロック作製カセットの形状、サイズなどに合わせて作製してもよい。また、位置決め孔5aの数は標準物質21の数と同数であってもよく、標準物質21の数以上であってもよい。
(7−1)検証実験1
検証実験1では、厚さ標準物質として青色顔料含有発泡ウレタンを用い、当該青色顔料含有発泡ウレタンの色調と組織切片の厚さとの関係について検証した。なお、図5に示すように、包埋組織切片44は包埋剤切片43と組織切片42とが面一に形成されているので、包埋剤切片43の厚さを組織切片42の厚さとした。また、包埋組織切片は、組織切片を有している場合と有していない場合とで、作製する検量線の傾きに大きな変化がないと考えられるので、以下では、検証用包埋組織切片として、組織切片42が包埋されていないものを用いた。
軟質発泡ウレタンの材料であるポリオール、発泡剤、整泡剤、触媒に、全質量の4.5%の青色顔料(レジノカラー工業社製)を加えて撹拌混合した。混合した材料を、成型後発泡させて、大きさが縦100〜110mm、横60〜70mm、高さ30〜40mm、重量35〜45gの青色顔料含有発泡ウレタンを作製した。
組織切片42が包埋されていない検証用包埋組織切片を作製するため、ここでは、トレイ底面34に生体組織片を載置せずに、包埋ブロック作製カセット1をトレイ30上に載置した。包埋ブロック作製カセット1の位置決め孔5aに厚さ標準物質21aを差し込み、次いで、包埋ブロック作製カセット1の開口部4から液状化させたパラフィンを流し込んだ。パラフィンを冷却して固化させた後、包埋ブロック作製カセット1をトレイ30から取り外し、板枠部13を除去して厚さ標準物質21aのみが包埋された包埋ブロックを得た。
厚さ標準物質21aのみが包埋された包埋ブロックをミクロトーム(大和光機工業社製)にセットした。ミクロトームの薄切厚さを2μmに設定し、ミクロトームにより包埋ブロックを薄切してゆき、名目上の厚さ(以下、名目厚さという。)が2μmの検証用包埋組織切片を10枚作製した。検証用包埋組織切片の両面には厚さ標準物質切片41eが露出していた。
検証用包埋組織切片を張り付けたスライドガラスを水平に維持した顕微鏡システム(ニコン社製)の試料台に載置し、Vert Scan(登録商標、株式会社菱化システム製、Ver.1.0.3)により光干渉法を用いて包埋剤切片の基板からの高さを4か所測定した。そして、4か所で測定した高さの平均値を組織切片の厚さとした。Vert Scanの測定条件は、波長フィルター530Whiteとし、二光束干渉対物レンズを10倍とし、測定モードをWaveモードとした。
検証実験2では、厚さ標準物質21aとして、β-アクチンを発現する細胞を用い、細胞の色調と組織切片42の厚さとの関係について検証した。なお、図5に示すように、包埋組織切片44は包埋剤切片43と組織切片42とが面一に形成されているので、包埋剤切片43の厚さを組織切片42の厚さとした。また、包埋組織切片44は、組織切片42を有している場合と有していない場合とで、作製する検量線の傾きに大きな変化がないと考えられるので、以下では、検証用包埋組織切片として、組織切片42が包埋されていないものを用いた。
β-アクチン合成ペプチドを免疫したウサギから抗血清を採取し、抗体精製により、抗β-アクチンウサギポリクローナル抗体を作製した。この抗体を一次抗体として免疫組織化学染色によりコントロールサンプルのマーカーを染色し、染色結果を評価したところ、既存の抗β-アクチンモノクローナル抗体(c4 SC-47778、サンタクルーズ社製)を用いるより少量の抗体量でマーカーを染色できることを確認できた。検証実験2では、このようにして作製した抗β-アクチンウサギポリクローナル抗体を使用した。
検証実験2では、細胞として、HER2陽性を示す細胞株SK-BR-3(HER2 IHCスコア3+相当)を用いた。まず、SK-BR-3細胞株のみをパラフィンに包埋したパラフィン包埋ブロック作製し、当該パラフィン包埋ブロックを、ティッシュ・アレイヤー装置KIN-2型(東屋医科器械社製)を用いて円柱形状にくり抜き、厚さ標準物質21aを作製した。
組織切片42が包埋されていない検証用包埋組織切片を作製するため、ここでは、トレイ底面34に生体組織片22を載置せずに、包埋ブロック作製カセット1をトレイ30上に載置した。包埋ブロック作製カセット1の位置決め孔5aに厚さ標準物質21aを差し込み、次いで、包埋ブロック作製カセット1の開口部4から液状化させたパラフィンを流し込んだ。パラフィンを冷却して固化させた後、包埋ブロック作製カセット1をトレイ30から取り外し、板枠部13を除去して厚さ標準物質21aのみが包埋された包埋ブロックを得た。
厚さ標準物質21aのみが包埋された包埋ブロックをミクロトーム(大和光機工業社製)にセットした。ミクロトームの薄切厚さを2μmに設定し、ミクロトームにより包埋ブロックを薄切してゆき、名目上の厚さ(以下、名目厚さという。)が2μmの検証用包埋組織切片を10枚作製した。検証用包埋組織切片の両面には厚さ標準物質切片41eが露出していた。
検証実験1と同様の方法で、検証用包埋組織切片の包埋剤切片の高さを測定し、包埋剤切片の厚さを算出した。各検証用包埋組織切片について包埋剤切片の厚さを算出後、スライドガラスに貼付した検証用包埋組織切片について、すでに確立されている一般的な手法にて脱パラフィン処理及び抗原賦活化処理(100℃、40分、pH6)を行った。内因性ペルオキシダーゼを除去した後PBSで厚さ標準物質切片41eを洗浄し、「(7−2−1)抗β-アクチンウサギポリクローナル抗体の作製について」で作製した抗アクチンウサギポリクローナル抗体による一次抗体反応を厚さ標準物質切片41e内のHER2陽性細胞に発現しているβ-アクチンに対して行った。厚さ標準物質切片41eを再度洗浄し、シンプルステインMAX-PO(MULTI)(ニチレイバイオサイエンス社製)を4μg/mlの濃度で厚さ標準物質切片41eに滴下し、室温で30分間、二次抗体反応を行った。再度洗浄した厚さ標準物質切片41eに、一般的な手法にてDAB染色を行った後再度洗浄し、メイヤーヘマトキシリン溶液により核染色を行った。厚さ標準物質切片41eを洗浄した後、脱水、透徹及び封入を行い、カバーガラスにて覆った。
検証実験3では、染色されたマーカー標準物質の色調に基づく染色強度のスコアと、組織切片の厚さとの関係について検証した。組織切片の厚さについては、検証実験1と同じ方法を用いて算出している。また、検証実験1に習い、包埋組織切片として組織切片と厚さ標準物質とを含まない検証用包埋組織切片を用いた。
検証実験3では、上記実施形態と同様に、マーカーの検出結果の適否の基準となるマーカー標準物質として、染色結果が陰性を示す細胞株MDA-MB-231で作られたマーカー標準物質21b、染色結果が1+を示す細胞株MDA-MB-175VIIで作られたマーカー標準物質21c、染色結果が2+を示す細胞株MDA-MB-453で作られたマーカー標準物質21d、及び、染色結果が3+を示す細胞株SK-BR-3で作られたマーカー標準物質21eを用意した。
組織切片42が包埋されていない検証用包埋組織切片を作製するため、ここでは、トレイ底面34に生体組織片を載置せずに、包埋ブロック作製カセット1をトレイ30上に載置した。包埋ブロック作製カセット1の各位置決め孔5aに、マーカー標準物質21b,21c,21d,21eをそれぞれ差し込み、次いで、包埋ブロック作製カセット1の開口部4から液状化させたパラフィンを流し込んだ。パラフィンを冷却して固化させた後、包埋ブロック作製カセット1をトレイ30から取り外し、4種類のマーカー標準物質21b,21c,21d,21eが共に同じ包埋剤に包埋された包埋ブロックを得た。
4種類のマーカー標準物質21b,21c,21d,21eのみが包埋された包埋ブロックをミクロトーム(大和光機工業社製)にセットし、薄切厚さを2μm、3μm、4μm、5μmとして包埋ブロックを薄切してゆき、厚さ毎にそれぞれ5枚ずつの検証用包埋組織切片を作製した。検証用包埋組織切片の両面にはマーカー標準物質切片41d,41c,41b,41aが露出していた。そして、検証用包埋組織切片をスライドガラス(松浪硝子工業社製)1枚につき1枚ずつに貼付した。
検証実験1と同様の方法で、包埋組織切片の包埋剤切片の高さを測定した。各包埋組織切片について包埋剤切片の厚さを算出後、ヒストファインHER2キット(POLY)(ニチレイバイオサイエンス社製)を用いて脱パラフィン処理、抗原賦活化処理、免疫組織化学染色処理を実施した。マーカー標準物質切片の継時的な乾燥を防ぐため封入剤をスライドガラス上に滴下してカバーガラスにてマーカー標準物質切片41d,41c,41b,41aを覆った。
(8−1)本発明の組織切片選定方法を利用した一連の作業について
次に、上述した組織切片選定方法を利用した免疫組織化学染色法について、一連の作業の流れを、図12を用いて簡単に説明する。図12に示すように、免疫組織化学染色法では、始めに、図1に示した包埋ブロック作製カセット1を用いて、図4Bに示すように、生体組織片22と標準物質21とを共に同じ包埋剤23に包埋した包埋ブロック24を作製する。
ここで、実際に、図12に示した一連の作業を連続的に行い、組織切片の厚さと、マーカー標準物質切片の染色強度のスコアとを調べ、図11に示した「Score3」の検量線と比較する検証実験を行った。ここでは検証実験1と同様に厚さ標準物質として、青色顔料含有発泡ウレタンを用い、また、マーカーの検出結果の適否の基準となるマーカー標準物質として、染色結果が3+を示す細胞株SK-BR-3で作られたマーカー標準物質21eを用いた。
(9−1)組織切片張付基板の作製
ここでは、上述した実施形態とは異なり、組織切片の固定状態を判断する組織切片選定方法について以下説明する。包埋ブロックを作製する包埋ブロック作製工程では、通常、生体から採取した生体組織片を、例えばホルマリン水溶液等の固定液に所定時間以上浸漬している(浸漬工程)。代表的な固定液としては、ホルマリン原液を蒸留水又は緩衝液で希釈して10%ホルマリン水溶液(4%ホルムアルデヒド溶液)が知られている。
ここで、包埋ブロックを作製する際、生体から採取した生体組織片の組織形態や抗原活性を最適な状態に固定させる固定処理を行っているが、固定処理を行う際に、例えば、生体組織片を固定液に浸漬する時間が十分でない場合、生体組織片が最適に固定され難い。生体組織片について最適に固定がされていないと、生体組織片内の組織形態や抗原活性が維持されず、その後、生体組織片から作製された組織切片を、免疫組織化学染色により検査する際、組織切片が染色され難く、検査結果に誤りが生じる可能性もある。
以上の構成において、本実施形態に係る組織切片選定方法は、生体組織片を固定液に所定時間浸漬した後、生体組織片を包埋剤に包埋して包埋ブロックを作製する(包埋ブロック作製工程)。また、包埋ブロックを薄切して、組織切片42が表面に現れているシート形状の包埋組織切片91を作製する(包埋組織切片作製工程)。
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。上述した実施形態においては、免疫組織化学染色法によって、組織切片42のHER2/neuタンパクを染色する染色処理と、組織切片42内の細胞で発現されている内因性タンパク質を染色する染色処理とについて、両方行うようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らない。例えば、組織切片42内の細胞で発現されている内因性タンパク質を染色する染色処理のみを行うようにしてもよい。また、組織切片42の固定状態を判断する固定状態判断工程後に、例えば、組織切片42のHER2/neuタンパクの染色を行う免疫組織化学染色法による染色処理を行ってもよい。
(9−5−1)抗CD34ウサギポリクローナル抗体の濃度検討
検証実験5では、ブタ乳腺組織を用意し、当該ブタ乳腺組織をミクロトーム(大和光機工業社製)にセットした。ミクロトームの薄切厚さを4μmに設定して、ブタ乳腺組織を薄切してゆき、検証用組織切片を複数枚作製した。検証用組織切片をスライドガラス(武藤硝子工業社製)に貼付した後、濃度が異なる抗CD34ウサギポリクローナル抗体(Abcam社)で検証用組織切片のCD34について染色を行った。
次に、上述した、濃度を1/400とした抗体を用いて検証用組織切片を染色した際に、ブタ乳腺組織を固定液に浸漬させた際の固定時間の違いにより色調が違ってくるか否かについて確認する検証実験を行った。
次に、組織切片の固定状態の適否を判断するためのグラフ(図15)の作製について説明する。ブタ乳腺組織から複数の組織ブロックを切り出した直後に各組織ブロックを固定液に浸漬させた。組織ブロックの固定時間を、3時間、24時間、48時間、72時間、1週間とした。各時間経過後に、薄切厚さを4μmに設定したミクロトーム(大和光機工業社製)を用いて、各組織ブロックを薄切してゆき、検証用組織切片を作製した。
2 箱体
3 枠部
4 開口部
5 標準物質位置決め部
6 貫通孔
21 標準物質
42 組織切片
43 包埋剤切片
44 包埋組織切片
Claims (12)
- マーカーを特異的に検出して、検査する組織切片を選定する組織切片選定方法であって、
生体組織片と標準物質とを共に同じ包埋剤に包埋して包埋ブロックを作製する包埋ブロック作製工程と、
前記包埋ブロックを薄切して、前記組織切片及び標準物質切片が表面に現れているシート形状の包埋組織切片を作製する包埋組織切片作製工程と、
前記標準物質切片からの光シグナルに基づいて、検査する前記組織切片を選定する組織切片選定工程と
を有する組織切片選定方法。 - 前記包埋ブロック作製工程は、
トレイ底面に前記生体組織片を載置する載置工程と、
包埋ブロック作製カセットを用意し、前記包埋ブロック作製カセットの位置決め孔に前記標準物質を挿入し、前記トレイ底面を基準としたときの前記生体組織片の下端から上端までの高さ範囲内に前記標準物質が存在するように前記標準物質を位置決めする位置決め工程と、
液状包埋剤をトレイに流し込む液状包埋剤導入工程と、
前記液状包埋剤を固化させて、前記生体組織片と前記標準物質とが共に同じ包埋剤に包埋した前記包埋ブロックを作製する固化工程と、
を有する請求項1に記載の組織切片選定方法。 - 前記標準物質は、前記組織切片の厚さの基準となる厚さ標準物質である
請求項1又は2に記載の組織切片選定方法。 - 前記標準物質は、マーカーの検出結果の適否の基準となるマーカー標準物質である
請求項1又は2に記載の組織切片選定方法。 - 前記標準物質は、前記組織切片の厚さの基準となる厚さ標準物質と、マーカーの検出結果の適否の基準となるマーカー標準物質と、であり、
前記組織切片選定工程は、
前記厚さ標準物質からの光シグナルに基づいて、検査する前記組織切片を選定する組織切片厚判断工程と、
前記組織切片厚判断工程の後に、前記マーカー標準物質からの光シグナルに基づいて、検査する前記組織切片を選定するマーカー適否判断工程と、を備える
請求項1又は2に記載の組織切片選定方法。 - 前記標準物質が内因性タンパク質を発現する細胞である
請求項1〜5のいずれか1項に記載の組織切片選定方法。 - 前記包埋ブロック作製工程では、前記生体組織片を固定液に所定時間浸漬した後、前記包埋ブロックを作製し、
前記包埋組織切片作製工程以降に、
前記包埋組織切片に対して染色処理を行い、前記組織切片内の細胞で発現されている内因性タンパク質からの光シグナルに基づいて、前記固定液による前記組織切片の固定状態を判断する固定状態判断工程を有する
請求項1〜6のいずれか1項に記載の組織切片選定方法。 - 生体組織片が包埋された包埋ブロックを作製する包埋ブロック作製カセットであって、
液状包埋剤を流し込むトレイ上に載置される箱体を備えており、
前記箱体は、
トレイ底面上の前記生体組織片と対向した領域に上面と下面とが貫通した貫通孔を備える枠部と、
前記トレイ底面と向かい合うように設けられ、標準物質が挿入される位置決め孔を有する標準物質位置決め部と
を備え、
前記標準物質位置決め部は、前記トレイ底面を基準としたときの前記生体組織片の下端から上端までの高さ範囲内に前記標準物質が存在するように、前記標準物質を位置決めする
包埋ブロック作製カセット。 - 前記枠部は、前記生体組織片の全体、前記生体組織片の対向する両端部、又は、前記生体組織片の1/3以上が前記貫通孔の形成領域に配置される
請求項8に記載の包埋ブロック作製カセット。 - 前記標準物質位置決め部は、前記位置決め孔を2つ以上有している
請求項8又は9に記載の包埋ブロック作製カセット。 - 前記枠部は、板枠部を下面に有し、
前記標準物質位置決め部が前記板枠部で囲まれた領域内に配置されている
請求項8〜10のいずれか1項に記載の包埋ブロック作製カセット。 - マーカーを特異的に検出して、検査する組織切片を選定する組織切片選定方法であって、
生体組織片を固定液に所定時間浸漬した後、前記生体組織片を包埋剤に包埋して包埋ブロックを作製する包埋ブロック作製工程と、
前記包埋ブロックを薄切して、前記組織切片が表面に現れているシート形状の包埋組織切片を作製する包埋組織切片作製工程と、
前記包埋組織切片に対して染色処理を行い、前記組織切片内の細胞で発現されている内因性タンパク質からの光シグナルに基づいて、前記固定液による前記組織切片の固定状態を判断する固定状態判断工程と、
を有する組織切片選定方法。
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