**測(cè)定技術(shù)自本世紀(jì)50年代發(fā)展至今。出現(xiàn)了各種的測(cè)定和測(cè)定模式,在臨床上廣為應(yīng)用。面對(duì)即將到來(lái)的21世紀(jì),**測(cè)定技術(shù)將會(huì)朝著什么樣的方向發(fā)展?前景又如何?本文擬就近幾年**測(cè)定技術(shù)的研究動(dòng)向作一概述并對(duì)其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)提出一點(diǎn)個(gè)人的看法。 1、基因工程試劑對(duì)疫測(cè)定技術(shù)發(fā)展的影響 (1) 基因工程抗原 *早在HIV抗體**測(cè)定中所使用的抗原為用去垢劑裂解HIV感染的細(xì)胞后所提取的病毒抗原,這樣得到的抗原純度相對(duì)較差,因此影響測(cè)定的特異性和敏感性?,F(xiàn)在國(guó)內(nèi)外用于HIV抗體檢測(cè)的酶聯(lián)**吸附試驗(yàn)(ELISA)均使用基因工程抗原如gp41,gp120,gp160等,大大提高了測(cè)定的特異性和敏感性。 HCV目前尚不能體外培養(yǎng),只能用基因工程或化學(xué)合成的方法獲得HCV結(jié)構(gòu)區(qū)和非結(jié)構(gòu)區(qū)的各種抗原片段。已知HCV基因組由7個(gè)功能區(qū)組成;核心、E1、E2/NS1、NS2、NS3、NS4和NS5區(qū)。*近,美國(guó)Chiron公司Chien等研制了一種包括HCV基因組7個(gè)功能區(qū)所有**決定基的單一融合蛋白,稱為多表位融合抗原-6(Mutiple-epitopefusion antigen,MEFA-6)。使用該融合蛋白建立的化學(xué)發(fā)光**測(cè)定方法,其測(cè)定敏感性較使用由NS3-NS4核心(C25)區(qū)組成的融合蛋白所建立的酶**測(cè)定方法要高2-4倍。 此外,近年來(lái)不少研究者采用基因工程技術(shù)重組表達(dá)了梅毒螺旋體的具有高度**原性的膜脂蛋白TpN17、TpN44.5(TmpA)和TpN47等,用其建立梅毒抗體檢測(cè)的ELISA方法,表現(xiàn)了很好的測(cè)定特異性和敏感性,將成為取你快速血漿反應(yīng)素環(huán)狀片試驗(yàn)(Rapidplasma reagin circle card test, RPR)和螺旋體血球凝集試驗(yàn)(Treponemal pallidumhemagglutination assay, TPHA)的梅毒抗體理想的檢測(cè)方法。 由上述可見(jiàn),基因工程抗原對(duì)建立高靈敏高特異的**測(cè)定方法具有不可替代的作用,已成為難以培養(yǎng)的病原體抗原的*佳來(lái)源,亦解決了病原體裂解提取抗原純度差的問(wèn)題。綜觀未來(lái),基因工程抗原在**測(cè)定中的應(yīng)用,有其獨(dú)特的魅力和廣闊的應(yīng)用前景。其發(fā)展趨勢(shì)如下:(1)由單一病原體蛋白向多決定簇融合蛋白轉(zhuǎn)變,并盡可能地包括病原體基因組功能區(qū)的所有的能引起機(jī)體強(qiáng)**應(yīng)答的決定簇。(2)所表達(dá)的重組抗原將不含或盡可能少含非特異性抗原或共同抗原。(3)為某一目的如病原體基因型確定而設(shè)計(jì)表達(dá)特定的多肽抗原片段等。總而言之,將圍繞改善**測(cè)定的特異性和敏感性來(lái)制備基在工程抗原。 (2) 基因工程抗體及其雙功能試劑 80年代末,人們開(kāi)始使用基因工程技術(shù)制備抗體,并進(jìn)而將抗體分子片段與其其它蛋白(或另一種抗體分子)融合得到多功能試劑。到目前為止,基因工程抗體在**測(cè)定上的應(yīng)用尚處初級(jí)階段,且主要是將抗體與其它蛋白以融合蛋白形式表達(dá)而得的多功能試劑。如澳大利亞學(xué)者應(yīng)用基因工程技術(shù)制備了抗人工細(xì)胞抗體與HIV-1gp41的融合蛋白。其構(gòu)建了重組的單鏈Fv(Singlechain,Fv,scFv)抗體片段,scFv由抗紅細(xì)胞膜血型糖蛋白抗體重鏈可變區(qū)(Vh)和輕鏈可變區(qū)(V1)組成,其間由15個(gè)殘基-(GGGGS)3-連接體相連,在輕鏈可變區(qū)末端有來(lái)自HIV-1gp41表面糖蛋白C末端八肽尾(FLAG)或-35肽。將此構(gòu)建克隆入大腸桿菌表達(dá)載體pHFA,培養(yǎng)后,得到重組蛋白,即基因工程雙功能試劑。在此基礎(chǔ)上,建立了快速、靈敏和特異的自身紅細(xì)胞凝集試驗(yàn)。 基因工程抗體及其雙功能試劑由于抗體分子小型化,因而具有較好的測(cè)定靈活性,無(wú)疑具有很好的應(yīng)用前景。并且由于基因工程技術(shù)不但可將兩種不同的蛋白分子以融合蛋白形式同時(shí)表達(dá),而且可將多種功能的蛋白基因構(gòu)建在一起。因此,多功能(三種以上)**測(cè)定試劑不應(yīng)該是一個(gè)夢(mèng)想,其研究應(yīng)用將使得多項(xiàng)標(biāo)志物的快速方便的同時(shí)檢測(cè)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。 基因工程酶及其融合蛋白 除了基因工程抗原抗體外,與標(biāo)記**測(cè)定有關(guān)的另一種重要的基因工程試劑就是酶及其融合蛋白。以重組酶建立**測(cè)定方法較為成功的是CEDIATM均相酶**試驗(yàn)。該測(cè)定方法的建立,對(duì)于均相酶**測(cè)定是一個(gè)突破,其*大的特點(diǎn)是具有較高的測(cè)定敏感性和線性化的劑量反應(yīng)曲線,這是一般競(jìng)爭(zhēng)均相酶**測(cè)定方法所沒(méi)有的,現(xiàn)已有商品試劑盒供應(yīng)。 使用基因工程技術(shù)生產(chǎn)**測(cè)定標(biāo)記用酶,是得到符合標(biāo)記要求的高純度的一條新途徑,且如直接以其它蛋白(抗體或抗原)融合的方式表達(dá),不但避免了繁瑣且低效率的酶與酶與蛋白的化學(xué)交聯(lián),而且無(wú)需得到純化的酶和抗體或抗原。隨著分子生折學(xué)技術(shù)的發(fā)展,將有越來(lái)越多的酶**測(cè)定方法建立在基因工程酶和其融合蛋白的基礎(chǔ)之上。 2、新型標(biāo)記物對(duì)**測(cè)定技術(shù)發(fā)展的影響 近年來(lái),作為**測(cè)定發(fā)展方向的非同素標(biāo)記測(cè)定技術(shù)倍受關(guān)注,其進(jìn)展主要表現(xiàn)在元素和核酸標(biāo)記**測(cè)定方法的出現(xiàn)。 元素標(biāo)記**測(cè)定技術(shù)較早出現(xiàn)的是以鑭系元素作為標(biāo)記物的時(shí)間分辨熒光**分析(Time-re-solvedfluoroimmunosassay, TRFIA)。較新的元素標(biāo)記**測(cè)定方法是Roche-BoehringerMannheim開(kāi)發(fā)的以釕作標(biāo)記的電化學(xué)發(fā)光**測(cè)定(Electrochemilu-minescence immunoassay,ECLIA)技術(shù),商品名稱為Elecsys**分析系統(tǒng),其測(cè)定靈敏度較通常的化學(xué)發(fā)光測(cè)定方法要高得多。 以核酸作為標(biāo)記物設(shè)計(jì)**測(cè)定方法是以DNA的放增或轉(zhuǎn)錄翻譯為基礎(chǔ)的。DNA與同位素、酸產(chǎn)、熒光素或元素不同,本身并無(wú)指示特性,但其可通過(guò)PCR在數(shù)小時(shí)擴(kuò)增數(shù)百萬(wàn)倍,這種信號(hào)放大遠(yuǎn)非同位素、酶等通常的標(biāo)記物所能及,因而具有極高的檢測(cè)靈敏度。而轉(zhuǎn)錄翻譯則是將編碼酶如熒火蟲(chóng)熒光酶和β-半乳糖苷酶α肽的DNA片段標(biāo)記抗體,抗原抗體固相反應(yīng)后再對(duì)DNA進(jìn)行細(xì)胞外翻譯轉(zhuǎn)錄成相應(yīng)的酶進(jìn)行測(cè)定。由于一個(gè)DNA分子經(jīng)轉(zhuǎn)錄可得多個(gè)mRNA分子,同時(shí)一個(gè)DNA分子經(jīng)翻譯又中生成數(shù)個(gè)蛋白分子,因此也具有很高的測(cè)定敏感性。 自多標(biāo)記**測(cè)定技術(shù)發(fā)展以來(lái),發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用新的標(biāo)記物一直是**測(cè)定技術(shù)的主要研究方向之一。開(kāi)發(fā)和應(yīng)用新的標(biāo)記物,其目的無(wú)非是為了提高**測(cè)定的靈敏度、特異性和穩(wěn)定性。比較來(lái)看,元素標(biāo)記**測(cè)定技術(shù)較為成熟,且無(wú)自動(dòng)化,儀器及配套試劑均已有商品供應(yīng)。DNA標(biāo)記**測(cè)定尚處于科研階段,由于基因擴(kuò)增或轉(zhuǎn)錄翻譯相對(duì)操作復(fù)雜,因而目前還沒(méi)有商品試制盒供應(yīng)。但DNA標(biāo)記**測(cè)定在信號(hào)檢測(cè)上無(wú)需特殊的儀器設(shè)備,且在測(cè)定的敏感性上是其它任何已有的標(biāo)記**測(cè)定技術(shù)所不及的,隨著基在擴(kuò)增技術(shù)的發(fā)展及其標(biāo)準(zhǔn)化,DNA標(biāo)記**測(cè)定技術(shù)的臨床應(yīng)用將成為現(xiàn)實(shí)。 3、同時(shí)測(cè)定多項(xiàng)標(biāo)志物的方向 近年來(lái)有人采用兩種不同的酶如辣根過(guò)氧化物酶(HRP)和堿性磷酸酶(AP)標(biāo)記兩種特異性抗體(如抗HBs和抗人IgG),反應(yīng)后用其各自的酶底物顯色,從而測(cè)定兩種不同的血清標(biāo)志物HbsAg和抗HCV。也有研究者用不同的多個(gè)DNA標(biāo)記抗體,抗原抗體反應(yīng)完成后,再用多對(duì)引物進(jìn)行PCR,根據(jù)特異的DNA擴(kuò)增產(chǎn)物即中同時(shí)測(cè)定多個(gè)標(biāo)志物。此外使用不同的熒光素或元素標(biāo)記兩種以上的抗體,亦可同時(shí)進(jìn)行兩種以上標(biāo)志物的測(cè)定。 使用標(biāo)記**測(cè)定方法同時(shí)測(cè)定兩種以上的標(biāo)志物,對(duì)于某些常需一起測(cè)定的標(biāo)志物的臨床應(yīng)用來(lái)說(shuō),可節(jié)省測(cè)定操作時(shí)間,減輕技術(shù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,求較高,目前基本上處于研究階段,但在未來(lái)數(shù)年里,應(yīng)有望得到應(yīng)用,如在獻(xiàn)血員的篩選中,通常須測(cè)定HbsAg、抗HCV、抗HIV和梅毒抗體等血清傳染性指標(biāo),如這幾項(xiàng)指標(biāo)的兩項(xiàng)或更多項(xiàng)能同時(shí)測(cè)定,則對(duì)血站實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員就相當(dāng)方便。 4、**測(cè)定的自動(dòng)化 近年來(lái),各種基于不同原理全自動(dòng)**測(cè)定分析儀在臨床實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用越來(lái)越多,不但減輕了實(shí)驗(yàn)室人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,而且大大提高了測(cè)定的準(zhǔn)確性和重復(fù)性。目前,在實(shí)驗(yàn)室可見(jiàn)到的全自動(dòng)**測(cè)定分析儀的測(cè)定原理主要有酶**、**比濁、化學(xué)發(fā)光、電子發(fā)光、熒光偏振以及時(shí)間分辨熒光**測(cè)定等。除了酶**測(cè)定外,基于其它原理的全自動(dòng)**分析儀均為試劑“限定”,即必須使用與儀器配套的測(cè)定試劑,而有些全自動(dòng)酶**分析系統(tǒng)則屬于開(kāi)放式的,符合標(biāo)準(zhǔn)的各種品牌的ELISA試劑盒均可應(yīng)用,這樣的全自動(dòng)**分析儀靈活性較好,也比較經(jīng)濟(jì),因?yàn)榕c全自動(dòng)**分析配套的進(jìn)口試劑往往相當(dāng)昂貴,這一點(diǎn)往往限制了全自動(dòng)**分析儀在基層實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用。 |