Plateforme de détection quantitative des cellules immunitaires de l’endomètre basée sur l’immunohistochimie et l’analyse d’images numériques

Summary

Ici, une plateforme numérique d’analyse d’images d’immunohistochimie a été développée et validée pour analyser quantitativement les cellules immunitaires de l’endomètre de patientes présentant des fausses couches à répétition dans la fenêtre d’implantation.

Abstract

Afin d’évaluer le microenvironnement immunitaire de l’endomètre des patientes présentant des fausses couches récurrentes (RM), une plateforme numérique d’analyse d’images immunohistochimiques a été développée et validée pour analyser quantitativement les cellules immunitaires de l’endomètre pendant la phase mi-lutéale. Tous les échantillons d’endomètre ont été prélevés pendant la phase mi-lutéale du cycle menstruel. Les tissus endométriaux enrobés de paraffine ont été sectionnés en lames de 4 μm d’épaisseur, et une coloration immunohistochimique (IHC) a été effectuée pour détecter les cellules immunitaires de l’endomètre, y compris les cellules uNK CD56+, les Tregs Foxp3+, les macrophages M2 CD163+, les DC CD1a+ et les lymphocytes T CD8+. Les diapositives panoramiques ont été numérisées à l’aide d’un scanner numérique et un système commercial d’analyse d’images a été utilisé pour l’analyse quantitative. Le pourcentage de cellules immunitaires de l’endomètre a été calculé en divisant le nombre de cellules immunitaires dans le nombre total de cellules de l’endomètre. En utilisant le système d’analyse d’images commercial, l’évaluation quantitative des cellules immunitaires de l’endomètre, qui sont difficiles ou impossibles à analyser avec l’analyse d’image conventionnelle, pourrait être facilement et avec précision. Cette méthodologie peut être appliquée pour caractériser quantitativement le microenvironnement de l’endomètre, y compris l’interaction entre les cellules immunitaires, et son hétérogénéité pour différentes patientes souffrant d’insuffisance reproductive. La plate-forme d’évaluation quantitative des cellules immunitaires de l’endomètre peut être d’une importance clinique importante pour le diagnostic et le traitement des patientes atteintes de RM.

Introduction

Les fausses couches récurrentes (RM) sont la perte de deux grossesses consécutives ou plus et sont une maladie complexe qui a attiré l’attention des cliniciens ces dernières années. Le taux d’incidence de la MR chez les femmes en âge de procréer est de 1 % à 5 % ¹. Les résultats d’études antérieures montrent que les facteurs immunitaires sont étroitement associés à la pathogenèse de RM 2,3,4,5. Le maintien de l’homéostasie immunitaire à l’interface mère-fœtus est nécessaire à l’implantation et au développement de l’embryon. Les cellules immunitaires de l’endomètre jouent plusieurs rôles régulateurs pour maintenir cette homéostasie, tels que favoriser l’invasion des trophoblastes, remodeler les artères spirales et contribuer au développement du placenta 6,7,8,9.

Des cas aberrants de cellules immunitaires de l’endomètre chez les femmes atteintes de RM ont déjà été rapportés. Les résultats montrent une association étroite entre la forte densité de cellules tueuses naturelles (uNKs) utérines et l’apparition de RM^10,11,12. Une augmentation du nombre de macrophages a été rapportée dans l’endomètre des femmes atteintes de RM, par rapport à celles qui ont eu une naissance vivante¹³. Les lymphocytes T régulateurs (Treg) jouent un rôle dans la tolérance immunitaire maternelle à l’égard de l’embryon, et leur niveau et leur fonction sont diminués dans la caduque des patients atteints de RM¹⁴. Les lymphocytes T de cytotoxicité (CTL) et les cellules dendritiques (DC) jouent également un rôle dans la régulation immunitaire de la grossesse^15,16. Par conséquent, une analyse quantitative complète des cellules immunitaires locales de l’endomètre pendant la phase mi-lutéale pourrait aider à mieux comprendre la pathogenèse de la RM. Certaines méthodes actuelles d’analyse quantitative des cellules immunitaires de l’endomètre utilisent la cytométrie en flux qui permet de marquer avec précision les cellules immunitaires avec plusieurs marqueurs^17,18. Cependant, l’application clinique de la cytométrie en flux est limitée car elle ne peut être réalisée que sur des tissus frais. L’obtention de tissus frais n’est possible que lorsqu’un grand volume de tumeur en excès est disponible, ce qui est rare pour l’endomètre. L’immunohistochimie permet d’observer la morphologie des tissus in situ et de marquer diverses cellules immunitaires, alors que les techniques immunohistochimiques traditionnelles ne permettent pas d’effectuer d’analyse quantitative des cellules immunitaires.

Par rapport aux expériences d’immunohistochimie conventionnelles, l’analyse immunohistochimique quantitative des cellules immunitaires de l’endomètre a une signification clinique importante. Le score d’intensité IHC est généralement classé sur une échelle de quatre points ou fort et faible dans les diagnostics pathologiques et la recherche 19,20,21. Cependant, cette technique semi-quantitative est subjective, très imprécise et démontre une variabilité intra-observateur et inter-observateur^{significative 22}. Une solution possible est l’application de l’apprentissage automatique, qui est précieux dans l’analyse d’images numériques^23,24. En fournissant des mesures quantitatives, cette approche permet une évaluation plus précise de l’infiltration, de la distribution et de la densité des cellules immunitaires dans le tissu utérin. Ces informations quantitatives peuvent aider à élucider les changements dynamiques dans les populations de cellules immunitaires au cours du cycle menstruel et dans diverses conditions pathologiques. Dans l’ensemble, la capacité d’analyser quantitativement les cellules immunitaires de l’endomètre par immunohistochimie offre des informations précieuses sur le microenvironnement immunitaire de l’utérus.

Par conséquent, le protocole visait à développer et à valider une plateforme numérique d’analyse d’images immunohistochimiques pour analyser quantitativement les cellules immunitaires de l’endomètre, y compris les cellules uNK, les Tregs, les macrophages, les DC et les cellules T cytotoxiques pendant la phase mi-lutéale chez les patientes RM.

Protocol

Le contenu et le protocole de la recherche ont été examinés et approuvés par le comité d’éthique de la recherche de l’hôpital d’urologie Zhongshan de Shenzhen. Toutes les femmes (âgées de 20 à 40 ans) qui ont participé à l’étude ont donné leur consentement éclairé pour le prélèvement et l’utilisation de l’échantillon. 1. Acquisition de tissus pathologiques Préparez les outils pour le prélèvement des tissus, à savoir la règle de mes…

Representative Results

Afin d’évaluer quantitativement les cellules immunitaires de l’endomètre et de réduire l’instabilité causée par les erreurs opérationnelles commises par l’homme, nous avons mis en place une plateforme d’analyse quantitative numérique pour les cellules immunitaires de l’endomètre en utilisant la détection immunohistochimique automatique et le système d’évaluation quantitative numérique. Une plateforme d’analyse d’images d’immunohistochimie a été mise en place pour analyser quantitativemen…

Discussion

Ce protocole a permis d’établir une plateforme numérique d’analyse d’images immunohistochimiques permettant d’analyser quantitativement les cellules immunitaires de l’endomètre des patientes atteintes de RM. Ici, six marqueurs immunitaires de l’endomètre ont été détectés pour évaluer le microenvironnement immunitaire de l’endomètre chez les patientes atteintes de RM.

Un endomètre réceptif pendant la phase mi-lutéale est la clé d’une implantation et d’une grosses…

Materials

Automated coverslipper	Sakuraus	DRS-Prisma-P-JCS&Film-JC2
CD163	GrowGn Biotechnology	NCL-L-CD163
CD1a	Gene Tech	GM357129
CD56	Gene Tech	GT200529
CD8	Novocastra	NCL-L-CD8-4B11
Dehydrator	Thermo Fisher	Excelsior ES
Digital pathology and	Indica labs	HALO
Foxp3	YILIFANG biological	14-477-82
IHC stainer	Leica	BOND III
Image analysis platform	Indica labs	HALO
Slide Scanner	Olympus life science	VS200