由于**組化具有特異性強、靈敏度高、定位準確等特點，且能將形態研究與功能研究很好地結合在一起，所以，這項新技術已被很好地應用于生物學和醫學研究的很多領域。在病理學研究中，**組化技術也顯得更為重要。
以腫瘤研究為例，在**組化技術之前，對腫瘤的研究還局限于細胞水平，而出現**組化技術后，則使研究的深度提高到了生物化學水平、分子水平。近年來，伴隨基因探針研究而興起的核酸分子原位雜交技術也正在蓬勃發展，更使**組化如虎添翼，兩者相得益彰，將研究推進到了基因水平。
1、確定細胞類型
通過特定抗體標記出細胞內相應抗原成分，以確定細胞類型。如角蛋白是上皮性標記，前列腺特異性抗原僅見于前列腺上皮，甲狀腺球蛋白抗體是甲狀腺濾泡型癌的敏感標記，而降鈣素抗體是甲狀腺髓樣癌的特有標記。有些細胞(如表皮內朗格漢斯細胞、黑色素細胞、**結內指突狀和樹突狀網織細胞)光鏡下不易辨認，但**組化標記(S-100蛋白等)能清楚顯示其形態。
2、辨認細胞產物
利用某些細胞產物為抗原制備的抗體，可作為相應產物的特殊標記，如***細胞產生的各種**，大多數可用**組化技術標記出來，據此可對***腫瘤作功能分類，檢測分泌異位**的腫瘤等。
3、了解分化程度
大多數標記物都有其特定的分布部位，如上皮細胞膜抗原(EMA)著色部位在細胞膜上，但差分化乳癌胞漿內也可出現陽性顆粒；角蛋白的含量也與分化程度有關，低分化或未分化癌含量較低、染色較弱。
4、鑒定病變性質
通過標記Ig輕鏈(κ、λ)可區分部分b細胞性**瘤與B細胞反應性增生，前者常表達單一的Ig輕鏈(κ+/λ+)，后者常為多克隆Ig輕鏈(κ+、λ+)。而標記Bcl-2蛋白在區別濾泡型**瘤和反應性濾泡增生上有相當的意義。在濾泡型**瘤，90%以上腫瘤性濾泡細胞有bcl-2的高表達；而在濾泡反應性增生時，濾泡反應中心的細胞不表達Bcl-2蛋白，而套細胞則表達。
5、發現微小轉移灶
某些癌的早期轉移有時與**結內竇性組織細胞增生不易區別。用常規病理組織學方法要在一個組織中認出單個轉移性腫瘤細胞或幾個細胞是不可能的，而采用**組化方法(如用上皮性標志)則十分有助于微小(癌)轉移灶的發現。對轉移性腫瘤也可借助**組化標志尋找原發瘤，如骨組織內有前列腺特異性抗原陽性細胞，提示前列腺癌轉移。
6、探討腫瘤起源或分化表型
一些來源不明的腫瘤長期爭論不休，后通過**組化標記取得共識。如顆粒性肌母細胞瘤，曾被認為是肌源性的，但該腫瘤肌源性標記陰性，而神經性標記陽性，證明為神經來源(可能來自神經鞘細胞)。分化很差的腫瘤病理上常按細胞形態分為梭形細胞腫瘤、小圓細胞腫瘤等，通過多種標記的聯合應用，也可能確定來源。
7、確定腫瘤分期
判斷腫瘤是原位還是浸潤及有無血管、**管侵襲與腫瘤分期密切相關。用常規病理方法判斷有時是十分困難的，但用**組化法可獲得明確結果。如采用層粘連蛋白和Ⅳ型膠原的單克隆抗體可清楚顯示基底膜的主要成分，一旦證實上皮性癌突破了基底膜，就不是原位癌，而是浸潤癌了，其預后是不同的。用第八因子相關蛋白、荊豆凝集素等顯示血管和**管內皮細胞的標記物則可清楚顯示腫瘤對血管或**管的浸潤。對許多腫瘤的良惡性鑒別及有無血管或**管浸潤，這是主要的鑒別依據，同時也有**及預后意義。
8、指導**和預后
**組化標記中與預后有關的標記大致可分為三類：①類固醇**受體：如雌**受體、孕**受體等，它們與乳腺癌的關系已獲公認，性**受體陽性者*****效果較好，預后也較好。相似的結果也見于**內膜癌和卵巢癌。②腫瘤基因標記：如癌基因c-erB-2，c-myc，P53蛋白等，在腫瘤中高度表達者，患者預后較差；而nm23蛋白高度表達者，腫瘤轉移率較低，預后較好。③細胞增殖性標記：如表皮生長因子受體(EGFR)、增殖細胞核抗原(PCNA)、Ki-67等，表達指數越高，表明其增殖越活躍，惡性度增高，預后**，其中以惡性**瘤、乳腺癌較為明顯。而且在乳腺癌的研究中發現Ki-67、PCNA、EGFR陽性者，**結轉移率高，并與**受體的表達呈負相關。
9、輔助**診斷和分類
人體的**性**，主要是自身**性**，如腎小球腎炎、皮膚自身**性**等，可用**組化方法對組織細胞內的**球蛋白、補體、**復合物等進行檢測以輔助診斷。某些**的分類或分型也是在**組化基礎上建立的。***腫瘤如垂體前葉腺瘤，根據其分泌功能可分為生長**腺瘤、泌乳**腺瘤等10型；胰島細胞瘤的功能分類為胰島素瘤、高血糖素瘤等6種；惡性**瘤根據瘤細胞表面標志不同可分為T細胞性、B細胞性。腎小球腎炎的**學分類亦需**組化或**熒光技術。
10、尋找感染病因
人體**的致病微生物中有的在常規病理檢查中不易發現，尤其是病毒性致病微生物，由于其分子水平的結構，在細胞水平上難以發現，通過**組化方法則可明確發現病原體抗原部位以及定量，如巨細胞病毒(CMV)、人**狀瘤病毒(HPV)、單純皰疹病毒(HSV)、乙型肝炎病毒(HBV)等，已有商品化標志物幫助解決病因診斷問題。
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