免疫染色(免疫組織化学染色)でわかるがんの性質|個別化医療に役立つ検査

免疫染色(免疫組織化学染色)でわかるがんの性質|個別化医療に役立つ検査

がんと診断されたとき、多くの方が「自分のがんはどんな性質なのか」と不安を抱えるのではないでしょうか。免疫染色(免疫組織化学染色)は、がん細胞がもつタンパク質の発現パターンを調べ、がんの種類や悪性度、治療薬との相性を見きわめる病理検査です。

この検査によって、同じ臓器のがんでも一人ひとり異なる特徴を正確に把握でき、個別化医療(その人に合った治療法の選択)に直結します。

本記事では、免疫染色の基本的な仕組みから、乳がん・肺がん・胃がんなどでどのように活用されているかまで、わかりやすく解説していきます。

免疫染色(免疫組織化学染色)とは何か|がん細胞の「顔」を見分ける病理検査

免疫染色は、がん細胞の表面や内部にあるタンパク質を特定の抗体で色づけし、顕微鏡で観察する病理検査です。がん細胞が「何者であるか」を判別し、治療方針を決定するために欠かせない情報を医師に届けます。

抗原抗体反応を利用してがん細胞のタンパク質を可視化する

免疫染色は、英語ではImmunohistochemistry(IHC)と呼ばれます。手術や生検で採取した組織をスライドガラスに載せ、目的のタンパク質に結合する「抗体」を反応させる手法です。抗体がタンパク質に結合した箇所を化学反応で発色させることで、肉眼では見えないがん細胞の特徴を顕微鏡下で確認できるようになります。

たとえば乳がんの場合、がん細胞にホルモン受容体が発現しているかどうかを調べる際にこの免疫染色が使われます。発色した部分の濃淡や範囲をもとに、病理医が結果を判定するという流れです。

通常の病理染色(HE染色)との違い

項目HE染色免疫染色(IHC)
目的組織の形態を観察特定タンパク質の有無を検出
染色の原理化学的な色素の親和性抗原抗体反応による結合
わかること細胞の大きさ・配列・異型度がんの種類・起源・治療標的
治療選択への寄与限定的分子標的薬の適応判定に直結

免疫染色の結果が個別化医療につながる仕組み

がん細胞がどのタンパク質を多く発現しているかによって、効きやすい薬剤が変わります。免疫染色は、患者さん一人ひとりのがんの「個性」を読み取るための窓口であり、個別化医療を実現する出発点といえるでしょう。

近年では、分子標的治療薬や免疫チェックポイント阻害薬の普及にともない、投薬前の免疫染色による判定が治療の前提条件になっているケースも増えています。

免疫染色でがんの種類を正確に特定する|病理診断の精度が治療を左右する

免疫染色は、見た目だけでは判別が困難ながんの種類を正確に特定できる検査です。とくに転移がんの原発臓器を推定する場面では、病理診断の精度を大きく向上させます。

転移がんの「出どころ」を突き止めるマーカー

体のさまざまな場所に転移したがんは、HE染色だけでは元の臓器を特定しにくいケースがあります。免疫染色では、臓器ごとに特徴的なタンパク質(マーカー)を調べることで、原発部位を高い確率で絞り込めます。

たとえば甲状腺がんではサイログロブリン、前立腺がんではPSA(前立腺特異抗原)といったマーカーを用いて判別します。こうした検査結果をもとに、原発巣に対して有効な治療法を選択できるようになるわけです。

上皮系・間葉系の鑑別でがんのタイプを見分ける

がんは大きく上皮系(臓器の粘膜や皮膚から発生)と間葉系(骨・筋肉・脂肪から発生)に分類されます。上皮系にはサイトケラチン、間葉系にはビメンチンという代表的なマーカーがあり、免疫染色でこれらの発現を調べることで、がんの大まかな分類が可能です。

悪性リンパ腫の診断ではCD3やCD20といったリンパ球マーカーを使い分け、B細胞性かT細胞性かを見きわめます。正確な分類は、治療の選択肢を大きく左右するため非常に大切です。

悪性黒色腫や消化管間質腫瘍(GIST)の診断に活用されるマーカー

悪性黒色腫(メラノーマ)ではSOX10やMelan-Aといったマーカーが、消化管間質腫瘍(GIST)ではCD117(c-kit)やDOG1が有力な診断指標として用いられています。

いずれも形態だけでは診断が難しい腫瘍であり、免疫染色による正確な診断があってこそ、適切な分子標的治療薬を選択できます。

がんの種類代表的マーカー判定の目的
乳がんER・PgR・HER2ホルモン療法・分子標的薬の適否
肺がんTTF-1・PD-L1組織型の分類・免疫療法の適否
悪性リンパ腫CD3・CD20・CD30B/T細胞の鑑別・サブタイプの特定
GISTCD117・DOG1分子標的薬イマチニブの適否
悪性黒色腫SOX10・Melan-A確定診断

乳がんの免疫染色|ホルモン受容体とHER2検査で治療法が決まる

乳がんにおいて免疫染色は、治療の方向性を定めるための中核的な検査です。エストロゲン受容体(ER)・プロゲステロン受容体(PgR)・HER2タンパクの発現状況が、薬物療法の選択を大きく決定づけます。

エストロゲン受容体(ER)とプロゲステロン受容体(PgR)の評価

乳がん細胞にERやPgRが発現していれば、ホルモン療法が有効である可能性が高いと判断されます。免疫染色で陽性細胞の割合と染色強度を評価し、治療薬の選択に反映させます。

ホルモン受容体陽性の乳がんは全体の約70%を占めるとされ、タモキシフェンやアロマターゼ阻害薬などの薬剤が治療の主軸になります。受容体の発現率が高いほど治療効果を期待しやすいため、免疫染色の結果は治療計画に直結するといえるでしょう。

HER2タンパクの過剰発現を見きわめる

IHCスコア判定対応
0 / 1+陰性HER2標的薬の対象外(低発現の場合は別途検討)
2+境界域追加のFISH検査で遺伝子増幅を確認
3+陽性トラスツズマブなどHER2標的薬が適応

トリプルネガティブ乳がんとPD-L1検査

ER・PgR・HER2のいずれも陰性のトリプルネガティブ乳がんでは、免疫チェックポイント阻害薬の効果を予測するためにPD-L1の免疫染色が実施されます。PD-L1の発現量に応じてペムブロリズマブなどの免疫療法薬が選択されるため、この検査は治療戦略を左右する判断材料です。

PD-L1検査には使用する抗体クローンごとに判定基準が異なるという特徴があり、22C3やSP142といった専用のコンパニオン診断薬が用いられます。検査に使う抗体と治療薬の組み合わせは厳密に規定されている点も、患者さんにとって知っておきたい知識でしょう。

肺がん・胃がんの免疫染色とコンパニオン診断|投薬判断を支える検査の実際

肺がんや胃がんでも、免疫染色を含むバイオマーカー検査が治療薬選択の前提として実施されています。コンパニオン診断とは、特定の治療薬を使用する際に必須となる検査であり、免疫染色はその中心的な手法の一つです。

肺がんにおけるPD-L1発現と免疫チェックポイント阻害薬

非小細胞肺がんでは、がん細胞におけるPD-L1タンパクの発現割合(TPS)を免疫染色で調べます。TPSが50%以上の場合、ペムブロリズマブ単剤療法が一次治療として検討される場合があります。

PD-L1の免疫染色は22C3や28-8などの抗体クローンで行われ、検査結果が治療のスタートラインを決定づけます。肺がんの治療選択は遺伝子変異検査と免疫染色の結果を総合的に判断して行われるのが現在の標準です。

胃がんでのHER2免疫染色とバイオマーカー検査

胃がんにおいても、HER2タンパクの過剰発現を免疫染色で調べることで、トラスツズマブを用いた治療の適否を判定します。さらにPD-L1検査やMSI(マイクロサテライト不安定性)検査を組み合わせ、免疫療法の適応も検討されます。

最近ではCLDN18.2というタンパクを標的とした治療薬も登場し、胃がんの個別化医療はより複雑化しています。複数のバイオマーカー検査を適切なタイミングで実施することが、患者さんにとって最善の治療につながります。

コンパニオン診断薬としての免疫染色が果たす役目

コンパニオン診断薬は、薬事承認を受けた専用の検査試薬で、特定の分子標的治療薬の使用可否を判定するために用いられます。免疫染色はそのなかでも比較的安価かつ迅速に結果が得られる方法であり、臨床現場で広く活用されています。

遺伝子検査(FISH法やNGS法)が必要な場合もありますが、まず免疫染色でスクリーニングを行い、追加検査の要否を判断するという段階的なアプローチが一般的です。

がん種検査対象対応する治療薬の例
非小細胞肺がんPD-L1(22C3)ペムブロリズマブ
乳がんHER2(4B5)トラスツズマブ・エンハーツ
胃がんHER2・PD-L1・CLDN18.2トラスツズマブ・ニボルマブ・ゾルベツキシマブ
大腸がんHER2トラスツズマブ+ペルツズマブ

免疫染色の検査の流れ|組織採取から結果報告まで患者さんが知っておきたいこと

免疫染色は、手術や生検で採取した組織から病理標本を作製し、抗体を反応させて結果を判定するまでの一連の工程で成り立っています。患者さんが新たに検体を追加採取する必要は通常ありません。

検体の採取と固定|パラフィンブロックができるまで

手術や生検で得られた組織は、まずホルマリン(固定液)に浸して細胞の構造を保存します。固定された組織はパラフィン(ロウの一種)に包み込まれ、パラフィンブロックとして保存されます。

このブロックは長期間の保管が可能で、必要に応じて薄くスライスし、何度でも追加の染色を行えます。過去に手術した組織であっても、後から新たな免疫染色を依頼できるのはこの仕組みのおかげです。

抗原賦活化と抗体反応|正確な結果を得るための工夫

  • 加熱処理(クエン酸バッファーやEDTAバッファーを用いた熱処理)
  • 酵素処理(プロテイナーゼKなどを用いた消化処理)
  • ブロッキング(非特異的結合を防ぐためのタンパク質溶液処理)

ホルマリン固定とパラフィン包埋の過程で、タンパク質の構造が変化してしまうことがあります。抗体がタンパク質にうまく結合できるよう、上記のような「抗原賦活化」と呼ばれる前処理が行われます。前処理の条件は抗体ごとに異なり、検査技師が適切な方法を選択して精度を確保しています。

発色・判定・結果報告までの流れ

抗体反応が完了したスライドには、酵素反応による発色処理が施されます。茶色や赤色に発色した箇所が「陽性」、つまり目的のタンパク質が存在する場所です。

病理医はこの発色パターンを顕微鏡で観察し、陽性率やスコアを判定します。結果は通常、数日から1週間程度で担当医に報告され、治療計画の策定に役立てられます。免疫染色の結果を一人で抱え込まず、主治医と一緒に内容を確認していくことが大切でしょう。

免疫染色と遺伝子検査の違い|個別化医療を支える2つの柱

がんの個別化医療には、免疫染色だけでなく遺伝子検査も活用されています。両者はそれぞれ異なる情報を提供し、互いに補い合う関係にあります。

免疫染色が「タンパク質」を見るのに対し、遺伝子検査は「DNA」を調べる

免疫染色はがん細胞の表面や内部に発現しているタンパク質を検出する検査です。一方、FISH法やNGS(次世代シーケンサー)といった遺伝子検査は、DNAレベルでの変異や増幅を直接調べます。

たとえばHER2検査では、まず免疫染色でタンパクの過剰発現をスクリーニングし、結果が境界域(2+)の場合にFISH法で遺伝子増幅の有無を追加確認するという二段構えが一般的です。

それぞれの検査が得意とする領域

免疫染色は比較的安価で迅速に結果が得られ、多くの医療機関で実施できるという利点があります。また、タンパク質が「実際に」発現しているかどうかを確認できる点は、遺伝子変異があっても発現していないケースとの区別に有用です。

遺伝子検査は、免疫染色では捉えられない微細な遺伝子変異や融合遺伝子を検出できる点が強みです。肺がんのEGFR変異やALK融合遺伝子の検索には遺伝子検査が必須であり、免疫染色だけでは代替できない領域も少なくありません。

2つの検査を組み合わせることで治療精度が高まる

個別化医療の精度を高めるには、免疫染色と遺伝子検査を適切に組み合わせることが重要です。がんの種類や進行度に応じて、担当医が検査の優先順位と組み合わせ方を判断します。

近年はがんゲノムプロファイリング検査(がん遺伝子パネル検査)の普及も進んでおり、一度の検査で数百種類の遺伝子異常を同時に調べることも可能になりました。免疫染色と遺伝子パネル検査が車の両輪として、個別化医療を前進させています。

比較項目免疫染色(IHC)遺伝子検査(FISH・NGSなど)
検出対象タンパク質の発現DNA・RNAの変異や増幅
結果が出るまでの時間数日〜1週間程度1〜数週間
費用の目安比較的安価検査の種類により幅がある
強み形態情報との対比が可能微細な遺伝子異常を検出

免疫染色の精度を左右する要因と注意点|検査の信頼性を保つために必要なこと

免疫染色の結果は治療方針に直結するため、検査の精度管理が極めて重要です。検体の取り扱いや染色条件の管理、病理医の判定精度など、複数の要因が結果に影響を及ぼします。

固定条件が結果を大きく変える

固定に関する条件不適切な場合の影響
固定液の種類・濃度タンパク質の変性が進み偽陰性を招く
固定時間の長さ過固定でエピトープがマスクされる
固定までの時間組織が劣化し染色性が低下する

検査施設ごとの標準化と精度管理が欠かせない

免疫染色は使用する抗体の種類や濃度、反応時間、抗原賦活化の条件によって結果が異なる可能性があります。そのため、各検査施設ではコントロール標本(陽性・陰性が確認済みの標本)を同時に染色し、染色の品質を確認しています。

とくにコンパニオン診断では、薬事承認された専用の試薬キットと自動染色装置を使用する必要があり、施設間のばらつきを抑える取り組みが進んでいます。

病理医の判定にも一定の経験と知識が求められる

免疫染色の結果は、最終的に病理医が顕微鏡で判定します。染色のアーティファクト(人工的な偽の所見)を見抜く力や、がん種ごとのマーカー特性に関する知識が必要です。

判定に迷うケースではダブルチェック(複数の病理医による確認)やカンファレンスを行い、判定精度を高める体制が多くの施設で整えられています。患者さんとしては、経験豊富な病理専門医がいる施設での検査を受けることも安心材料の一つになるかもしれません。

よくある質問

免疫染色(免疫組織化学染色)の検査には痛みや体への負担があるのか?

免疫染色は、すでに採取・保存されている組織標本を用いて行う検査です。新たに体から組織を取り出す必要はないため、検査そのものに痛みや身体的な負担はありません。

手術や生検の際に作製されたパラフィンブロックが保管されていれば、後日追加で免疫染色を依頼することも可能です。担当医や病理部門に相談してみてください。

免疫染色の結果が出るまでにどのくらいの日数がかかるのか?

一般的に、免疫染色の結果は検査開始から数日〜1週間程度で報告されます。ただし、使用するマーカーの種類や施設の体制によって前後する場合があります。

コンパニオン診断のように外部の検査機関に委託するケースでは、もう少し日数がかかることもあるでしょう。結果の見込み時期は担当医に確認しておくと安心です。

免疫染色の結果が「陰性」だった場合、治療法はなくなってしまうのか?

免疫染色である特定のマーカーが陰性であっても、それだけで治療法がなくなるわけではありません。一つのマーカーが陰性であれば、別の治療標的や治療戦略を検討します。

たとえば乳がんでHER2が陰性でも、ホルモン受容体が陽性であればホルモン療法が有効です。トリプルネガティブの場合でも化学療法や免疫療法など複数の選択肢があるため、担当医と一緒に次の方針を相談していきましょう。

免疫染色はすべてのがんに対して実施されるのか?

すべてのがんで免疫染色が必ず行われるわけではありません。HE染色による通常の病理診断で十分に診断がつくケースもあり、免疫染色は必要に応じて追加される検査です。

ただし、乳がんのホルモン受容体・HER2検査のように、治療薬の選択に直結する場面では標準的に実施されています。どの検査が必要かは、がんの種類や病状によって異なるため、主治医に確認するのがよいでしょう。

免疫染色とがんゲノムプロファイリング検査(がん遺伝子パネル検査)はどう違うのか?

免疫染色はがん細胞に発現しているタンパク質を検出する検査であり、がんゲノムプロファイリング検査はがん細胞のDNAを解析して数百種類の遺伝子異常を一度に調べる検査です。調べる対象と方法が異なります。

免疫染色はタンパク質レベルでの「実際の発現」を確認でき、比較的短期間で結果が得られます。一方、がん遺伝子パネル検査はより網羅的な遺伝子情報を提供しますが、検査期間が長くなる傾向があり、対象となる患者さんの条件も定められています。

両者を状況に応じて使い分けることで、より精密な個別化医療が実現します。

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この記事を書いた人 Wrote this article

前田 祐助

前田 祐助 医学博士 / 医師

慶應義塾大学医学部大学院にて、がんの発生メカニズム(発癌機構)や、慢性炎症と腫瘍の関係性に関する基礎研究に従事し、医学博士号を取得。 特に、胃がんにおける炎症微小環境の解析や、細胞シグナル伝達(COX-2/PGE2経路など)による腫瘍形成の研究において実績を持つ。 現在は、大学病院や研究機関で培った「根拠(エビデンス)に基づく医療」の視点を活かし、疾患の早期発見や予防医療の啓発活動を行っている。 【保有資格・所属】 医学博士(慶應義塾大学)/ 医師免許 / 日本内科学会 / 日本医師会認定産業医