化学发光免疫技术的临床应用进展

【摘 要】本文介绍了化学发光免疫分析技术的基本原理、分类及其在临床医学上的应用研究进展.

【关 键 词】化学发光免疫分析技术,基本原理,分类,应用

近10多年来,当代生物技术的研究和应用取得高速发展的同时,也大大推动了化学发光免疫分析方法(CLIA))的更新换代速度.化学发光免疫分析法(CLIA)是建立在放射免疫分析技术(RIA)理论的基础上,以标记发光剂为示踪物信号建立起来的一种非放射标记免疫分析法,具有灵敏度高、线性范围宽、仪器设备简单、操作方便、分析速度快和容易实现自动化和不污染环境等优点,特别是能在较短的时间内得到实验结果,因此深受检验医学工作者和临床医师的好评.

1化学发光免疫分析的原理

化学发光免疫分析技术的基本原理,化学发光免疫分析含有免疫分析和化学发光分析两个系统[1].免疫分析系统是将化学发光物质或酶作为标记物,直接标记在抗原或抗体上,经过抗原与抗体反应形成抗原-抗体免疫复合物.化学发光分析系统是在免疫反应结束后,加入氧化剂或酶的发光底物,化学发光物质经氧化剂的氧化后,形成一个处于激发态的中间体,会发射光子释放能量以回到稳定的基态,发光强度可以利用发光信号测量仪器进行检测[2].根据化学发光标记物与发光强度的关系,可利用标准曲线计算出被测物的含量.

2化学发光免疫分析的分类

化学发光免疫分析根据应用发光体系应用于免疫分析中的方式不同可分为直接标记发光物质的免疫分析,酶催化化学发光免疫分析,电化学发光免疫分析(ECLIA).直接标记发光物质的免疫分析,目前常见的标记物主要为鲁米诺类和吖啶酯类化学发光剂.

3化学发光免疫分析的临床应用

CLIA已广泛应用于基础和临床医学的各个领域,成为替代RIA的首选技术.Amersham公司针对AmerliteTM发光增强酶免疫分析系统研制出的试剂盒项目有甲状腺功能检测的促甲状腺素、三碘甲腺原氨酸、甲状腺素、甲状腺素结合球蛋白、游离甲状腺素,与性激素有关的有促黄体激素、促卵泡激素、人绒毛膜促性腺激素、甲胎蛋白、雌二醇、睾酮,以及其他方面的如癌胚抗原、铁蛋白、地高辛等.Amersham公司虽然研制出这10余种试剂盒,但因操作不够简便,检测项目仅限于蛋白质类大分子化合物,未能广泛应用于临床医学检测.

美国CibaCorning公司研制的ACS:180自动CLIA系统能非常精确测量闪光.经过不断的改进,实现了ACS:180CLIA系统的全自动化,推出全新产品"ADVIA系列".现有检测项目47项,更多的项目还在开发之中.主要有甲状腺系统、性腺系统、血液系统、肿瘤标记物、心血管系统、血药浓度及其他一些检测项目.

经过改良后,金刚烷衍生物在碱性磷酸酶作用下可发出高强度的辉光,光信号可持续1～2h.随后国外生产厂家研制出以碱性磷酸酶为标记物的试剂盒,与之相匹配的有DPC的IMMULITE全自动CLIA系统和Beckman的ACCESS全自动微粒子CLIA系统.IMMULITE全自动CLIA系统可检测项目有心脏病、甲状腺功能、性腺激素、传染病、药物、血清学、血液病、成瘾药物、糖尿病、过敏检测和肿瘤标志物.ACCESS全自动微粒子CLIA系统主要可检测甲状腺功能、血液系统、内分泌激素、药物、肿瘤因子、心血管系统和糖尿病等项目.

目前商品化的ECLIA分析系统只有Roche公司的ECLIA全自动分析系统.主要特点是本底信号极微,特异性更高,最小检出值可达1pmol以下,操作十分简便快速,是CLIA优点较为集中的完美分析技术.已提供试剂盒的项目有肿瘤标志物、甲状腺功能、内分泌、传染病、心肌标志物和维生素类等项目.

王阳[3]运用了电化学免疫分析技术,检测了3种肿瘤标志物癌胚抗原(Carcinoem-bryonicAntigen,CEA)、细胞角蛋白l9片段(Cytokeratin19fragments,CYFRA21,1)和神经元特异性烯醇化酶(Neuron-specificenolase,NSE)水平,对肺癌诊断有实际应用价值.张忠英[4]等利用电化学发光免疫分析技术检测尿CK19片段,结果显示尿CK19检测对膀胱癌等泌尿系统肿瘤诊断和复发监测具有敏感性高、无创伤性的优点,优于血清CK19和尿细胞学检查.动态观察尿CK19片段含量的变化可降低急性尿感患者的检测阳性率.王利娜[5]等应用ECLIA测定和酶免疫测定(EIA)检测乙肝标志物.结果:应用ECLIA方法检测HBsAg精密度,最大批内变异≤8.30%,最大日间变异≤15.33%,HBsAg灵敏度0.05ng/ml,HBeAg灵敏度0.03NCU/ml.HBsAg检测范围0.01～7000COI.显示ECLIA检测HBsAg灵敏度高,重复性好,检测范围宽.检测HBeAg灵敏度可能更高.李锦洲[6]等采用ECLIA法对卵巢癌、良性卵巢肿瘤及健康妇女血清CA125分别进行测定,ECLIA用于第二代CA125(CA125-Ⅱ)测定,使CA125测定更加敏感恒定,每日之间差异较小.黄琛,汤汉红等[7]在ECLIA法检测与蛋白质芯片法多肿瘤标志物结果差异的研究中显示:两种方法有较好的相关性(P<0.05),且ECLIA法能更精确检测肿瘤标志物.张瑞等[8]在应用ECLIA法定量检测血清绒毛膜促性腺激素(HCG)的临床应用及其优越性的研究中显示:ECLIA法明显优于RIA法,ECLIA法和RIA法具有良好的相关性(P<0.05),回收率均在95%以上,ECLIA法明显高于RIA法(P<0.05),ECLIA法的线性范围较RIA法要宽.说明ECLIA法定量检测HCG的准确性和精确度都明显优于RIA法,较RIA法更能满足临床需要.田润华[9]等研究表明在放大核酸序列分析的方法对食物中沙门杆菌进行检测中应用ECLIA技术,在18h后就可得到明确的结果,应用ECLIA技术对H5N1型病毒进行核酸序列放大分析,与传统的鸡胚培养法比,EC术与其在灵敏度上高度一致,结果与胚胎培养完全相同[10].郑开作[11]对化学发光免疫法检测血清TSH进行临床考核,结果表明其对甲亢、甲减的诊断有较高的可靠性、真实性和临床价值,用化学发光免疫技术测定TSH灵敏、特异、有效,在许多方面优于免疫放射法.孙旭东[12]等方法采用化学发光免疫分析方法(CLIA)测定34种不同病毒培养上清和人血中SARS冠状病毒(SARS-CoV)核衣壳蛋白(SARS-CoVN).结论:SAILS-CoV的CLIA的灵敏度和特异性较高,且简便、快速,在SARS的早期诊断中有良好的应用前景.?

化学发光免疫分析技术在医学的临床应用已非常成熟,有取代放射免疫分析技术和酶联免疫分析技术而成为诊断市场上的主流产品的趋势.国外的化学发光免疫分析检测系统昂贵,普及有一定的困难,国内的化学发光免疫分析检测系统虽然较国外产品便宜很多,但其检测的灵敏度和可靠性,还有待进一提高.研究者在如何提高免疫诊断的敏感性和特异性、发展新的分析体系和检测技术便携化等方面仍需要不断努力.