免疫組織化学とウェスタンブロットの比較

By Sarah Moore, M.Sc.Reviewed by Michael Greenwood, M.Sc.

Immunohistochemistry と Western blot はどちらも抗体が生体組織に存在する抗原といかに特異的に結合するかを利用したものである。

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免疫組織化学は、免疫染色技術の中で最も一般的なものである。 これは、抗原に付着し、触媒作用を持ち、分子を識別可能な化合物に分割する抗体を使用して、組織サンプル内の標的抗原の存在を視覚化します。 この相互作用の視覚化は、酵素（発色シグナルを生成）または蛍光剤（蛍光シグナルを生成）を使用することで実現できます。 ウェスタンブロットは、1970年代に、生体組織に存在するさまざまなタンパク質を分類するために初めて使用されたことが報告されています。 それ以来、この技術は大きく進歩し、蛍光、比色、化学発光のウェスタンブロット法が確立されました。

すべてのウェスタンブロット法は、抗原抗体複合体の働きを利用して、サンプルに存在する特定のタンパク質を特定するもので、比色、化学発光、蛍光分子のいずれかの酵素基質反応によって示されます。 これらの光源から発生する光を利用して、試料中のタンパク質の存在や濃度を推測することができます。

技術を比較する

2つの方法は、抗体-抗原相互作用の原理に依存していますが、2つの技術にはいくつかの大きな違いがあります。 以下、順を追って説明します。

まず、どちらの手法でも、試料を正しく調製する必要があります。 この準備は、両者でかなり大きく異なります。 免疫組織化学の場合、組織サンプルはそのサイズに応じて、スライスするか丸ごと残します。

一般的に、サンプルのサイズの限界は3 μmから5 μmの範囲です。 次に、サンプルは通常パラフィンワックスやクライオメディアなどの媒体に埋め込まれる。

一方、ウェスタンブロットでは、まずサンプルを電気泳動で分離し、ブロッティング膜に固定化する必要があります。 免疫組織化学では、ポリクローナル抗体またはモノクローナル抗体を添加する。 これらの抗体は一次試薬と二次試薬に分類され、一次試薬は標的抗原に対するもので、通常は非結合型、二次試薬はリンカー分子に結合し、レポーター分子を呼び出すものである。

結合型は、抗体が試料中の抗原と直接反応する直接染色法に用いられ、非結合型は、非標識抗体が組織内の標的抗原に結合して、二次抗体を一次抗体と反応させる間接染色法に用いられる。

これに対し、ウェスタンブロット法では、サンプルに蛍光色素を加え、適切な波長の光源に当てて蛍光体の分子を励起させます。 このエネルギーの放出が、蛍光体を蛍光発光させ、デジタルイメージャーで捕らえることのできる光源を発する。 この主な利点により、脳の標的部位におけるタンパク質の発現を調査するための確実な方法として、神経科学の分野で確立されるようになった

一方、ウェスタンブロット法と比較した場合、この方法には大きな欠点がある。 それは、ウェスタンブロットのように分子量ラダーに照らし合わせて染色を確認するわけではないので、免疫組織化学で示された染色が特定のタンパク質と決定的に関連していることを証明する方法がない、という事実である。

免疫組織化学の間接法は高感度であることが認められているが、直接法はその逆で、一般に微量の標的抗原を検出できないことが知られている。

ウェスタンブロット法は、定量データを集めるための信頼できる技術として確立されている点が有利である。 しかし、その最も顕著な利点は、サンプルに存在するタンパク質の量に比例したシグナルを生成するのに有効であることが証明されていることです。

また、ウェスタンブロットは、多数の標的タンパク質を同時に検出できることから、検査時間を大幅に短縮し、必要なリソース数を減らす効果があり、しばしば選ばれます。 しかし、全体としては、免疫組織化学は数多くのがんの診断ツールとして主に頼りにされています。

この方法は、ある種の腫瘍に特徴的な異常細胞を同定するために使用されます。 また、この方法は、正常組織と疾患組織の両方に見られるタンパク質やバイオマーカーの同定や位置確認にも広く用いられている。 最後に、組織内の多数の感染性生物を検出するためにも一般的に使用されます。

それに比べて、ウェスタンブロットは、自己免疫疾患、アレルギー、感染性疾患の検出に主に使用されています。 分子生物学、生化学、細胞生物学の分野で広く使用されており、最も顕著な用途は、HIVやBSEの診断ツールとして使用されています。

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