Diagnostische Immunhistochemie

Die diagnostische Immunhistochemie (IHC) ist eine Sammlung verschiedener Methoden zur Identifizierung von Gewebeanomalien, Erstellung von Prognosen und Anzeige von Therapiemöglichkeiten. Das Grundprinzip der diagnostischen IHC ist eine Antigen-Antikörper-Bindungsreaktion, bei der ein enzym- oder fluoreszenzmarkierter Antikörper verwendet wird, um die Lokalisation und Verteilung eines spezifischen Antigens in Geweben oder Gewebeschnitten sichtbar zu machen. Obgleich die histologische Färbung seit über einem Jahrhundert die vorwiegende analytische Methode ist, haben mehrere Verbesserungen in der diagnostischen Immunhistochemie (IHC) und bei Molekularanalysen das Gebiet der modernen klinischen Pathologie revolutioniert.

Diagnostische IHC und klinische Pathologie

Die IHC wird als Routineleistung in allgemeinen pathologischen Laboren angeboten und stellt eine praktische analytische und diagnostische Methode bereit. Auch wenn ein Großteil der klinischen Diagnostik weiterhin auf Standard-Gewebefärbungen wie Hämatoxylin und Eosin (H&E) basiert, unterstützt die IHC Pathologen beim Nachweis problematischer Fälle auf vielseitige Weise. Die diagnostische Immunfärbung wird häufig zur Identifizierung frühzeitiger subtiler morphologischer oder entwicklungsbezogener Zellveränderungen wie Proliferation oder Apoptose eingesetzt. Klinische Antikörper können individuelle Zelllinien durch Bindung spezifischer Markerproteine identifizieren. Diese Antikörperspezifität kann auch zu falsch-positiven/falsch-negativen Ergebnissen führen, da die Immunfärbung empfindlich für Gewebehandhabung, Konservierung und Reagenzqualität ist. Labore für klinische Pathologie minimieren Testfehler, indem sie unter Anwendung etablierter Protokolle und Schulungsprogramme arbeiten und klinisch validierte Antikörper, Farbstoffe und Reagenzien verwenden. Insbesondere hat die Entwicklung hochspezifischer monoklonaler Antikörper gegen wichtige Zellmarker zur Verwendung von diagnostischen IHC-Panels bei der Erforschung und klinischen Identifizierung von Krankheitszuständen und Richtlinien für die chirurgische Pathologie geführt.

Diagnostische IHC und Krebserkrankungen

Die meisten Krebserkrankungen können anhand einer Kombination aus histologischer Färbung und diagnostischer Immunhistochemie durch Lokalisierung spezifischer Antigene in Biopsiegewebe identifiziert werden. Die Bestimmung einer exakten Tumorart unter Anwendung der H&E-Standardfärbung von formalinfixiertem Gewebe kann schwierig sein, insbesondere bei metastatischen und/oder schlecht differenzierten Tumoren. Die IHC bietet eine relativ schnelle und unkomplizierte Methode zur besseren Bestimmung des Ursprungs von neoplastischem Gewebe und Untersuchung des Verhaltens oder der Progredienz eines bestimmten Tumors. Krebs mit unbekanntem Primärtumor (CUP) ist eine Erkrankung, bei der Metastasen beobachtet werden, der Situs des Primärtumors jedoch unbekannt ist. Schätzungsweise 3-5 % aller Krebserkrankungen fallen unter CUP. Für kritische CUP- und andere atypische Fälle, bei denen morphologische und klinische Daten nicht übereinstimmen, spielt die IHC eine wichtige Rolle zur Eingrenzung der diagnostischen Möglichkeiten. In manchen Fällen liefert die IHC bedeutende Erkenntnisse für eine vorläufige Diagnose in Bezug auf den Krebsphänotyp und den Situs des Primärtumors. In der IHC stellt die Immunfärbung eine praktische diagnostische Methode zur Detektion zahlreicher Krebsarten bereit, wie z.B. Adenokarzinome (Darm, Brust, Prostata) und Hautkrebs. Sie wird oftmals in der Darmkrebsdiagnostik (HNPCC/Lynch-Syndrom) als Ergänzung zu klassischen Methoden zum Nachweis einer Mikrosatelliteninstabilität (MSI) eingesetzt, die durch zahlreiche Veränderungen innerhalb bestimmter repetitiver DNA-Sequenzen gekennzeichnet ist. In der Hautkrebspathologie ist eine Identifizierung intraepidermaler Melanozyten in H&E-gefärbten Schnitten unzuverlässig, insbesondere bei sonnengeschädigter Haut. Selbst eine genaue Untersuchung hilft u.U. nicht bei der eindeutigen Differenzierung pigmentierter Keratinozyten und Melanozyten oder bei der deutlichen Darstellung der Melanozytendichte. Viele Pathologen empfehlen daher die IHC zur Differenzierung von Melanoma in situ und seinen Imitatoren.

Diagnostische IHC und Infektionserreger

Die diagnostische Immunhistochemie ermöglicht heute eine schnelle morphologische Differenzierung von Infektionen in Gewebeproben von Patienten und vereinfacht damit schnelle diagnostische Entscheidungen in der Patientenfürsorge. Mit Fluoresceinisothiocyanat (FITC) markierte Antikörper wurden zum Nachweis von Pneumokokken-Antigenen in infiziertem Gewebe eingesetzt. Beim Infektionserregernachweis ist die IHC sehr hilfreich zur Identifizierung von Mikroorganismen, die:

• anhand von Routine- oder Spezialfärbungen nur schwer nachzuweisen sind
• sich schlecht anfärben lassen
• nur in geringer Anzahl vorliegen
• nicht kultivierbar sind

Einige diagnostische IHC-Methoden werden in Fällen von Hepatitis B-, Hepatitis C- und Cytomegalievirus-Infektionen angewendet, um den Infektionserreger mithilfe spezifischer Antikörper gegen mikrobielle DNA oder RNA nachzuweisen. Zusätzlich wird die IHC bei verschiedenen Hautkrankheiten zur Identifizierung spezifischer Virus- und Bakterieninfektionen eingesetzt, die mit gebräuchlichen Mikroskopie- und Färbemethoden allein nur schwer mit Sicherheit nachzuweisen sind. Der Immunfluoreszenzassay (IFA) wird verbreitet zum Nachweis von Pathogenen (viral, bakteriell, protozoal) in unfixiertem Gewebe sowohl in der Human- als auch in der Tiermedizin eingesetzt.