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一种糖类抗原242全自动管式化学发光定量免疫检测试剂的建立

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中国医药生物技术2017年6月第12卷第3期 ChinMedBiotechnol,June 2017,Vo1.12 No.3 DOI:10.3969/j.issn.1673—713X.2017.03 008 ・论著・ 一种糖类抗原242全自动管式 化学发光定量免疫检测试剂的建立 杨红宾,刘江武,翁祖星,黄刘女,徐飞海,孙旭东 【摘要】 目的建立一种全自动测定血清糖类抗原242(CA242)的 管式化学发光定量免疫检测试剂。 方法采用均相磁微粒标记技术与高灵敏的吖啶酯化学发 光技术,依据双抗体夹心原理,以4株单克隆抗体为原料 进行配对单抗筛选,从而建立CA242化学发光磁微粒测定 试剂,并在全自动管式化学发光仪上对其灵敏度、精密度、 回收率与相关性等进行初步评价。 结果筛选的最优单抗配对7C10(包被).3H1(标记)的 反应活性最高,且CA19.9和CA50对CA242检测的干 扰很小。该试剂的分析灵敏度为0.69 U/ml,高浓度样本精 密度为3.0%,低浓度样本精密度为5.7%,回收率为 101.5%。与当前主流的商品化试剂的定量相关性良好(y= 1.027x一0.2991,r:0.99l1,P<0.05)。 结论利用抗CA242单抗为原料建立CA242全自动管 式化学发光定量免疫检测试剂,该试剂性能良好,所有检测 操作均由仪器自动完成,可满足目前临床医学的高通量检测 需求。 【关键词】糖类抗原242; 双抗体夹心法; 化学发 光 www.cmbp net Cn 中再医药i物技术 2017 12《31.'238.241 胰腺癌是人类死亡率最高的恶性肿瘤之一,根 据资料显示,胰腺癌5年生存率仅为5%,是目前 临床诊治最为困难的实体肿瘤…。因此,对胰腺癌 的早期发现、早期诊断及早期治疗被认为是改善患 者预后的唯一途径。CA19 9是目前临床证实并广 泛应用的胰腺癌标志物 2r】,但在其他胃肠道恶性肿 瘤(如胆囊癌)以及慢性胰腺炎、肝炎、胆道梗阻 等良性疾病中CA19 9也升高 J,而CA242水平 却很少或轻微升高。目前普遍认为,CA242在胰腺 癌的鉴别诊断中有着更高的特异性L4J。有研究表明, 将CA242与CA19—9联合诊断胰腺癌,灵敏度虽 无明显提高(68.5%~78.1%),特异度却显著增加 (90.4%~96.6%)[5】0 CA242是一种唾液酸化的黏蛋白型糖链抗原, 先由Colo205单克隆抗体免疫小鼠得到系列抗 体,再经单克隆抗体筛选得到CA242,它的抗原决 定簇为糖链结构,出现于黏蛋白表面c6。 。CA242与 CA19.9、CA50一样都是Lewis a血型上的抗原决 定簇,但CA242的抗原决定簇与CA19.9和 CA50不同,它不能与唾液酸化的半乳糖苷反应【8Jo 健康者血清CA242含量小于20 U/ml[9j,临床上 在不同良恶性疾病时,CA242、CAl9-9和CA50 的抗原决定簇出现的机会和程度并不相同。恶性肿 瘤发生时,三种抗原决定簇的出现均较正常时明显 增多【l…,但CA242对恶性肿瘤的诊断比CA19—9 和CA50更加特异…J。因此糖类抗原CA242作为 一种较晚发现的肿瘤标志物,具有较优诊断价值。 目前国内CA242检测试剂质量参差不齐,临床上 广泛使用的是瑞典CanAg公司生产的酶联免疫吸 附分析法(ELISA)CA242检测试剂u引,但由于是 半定量、自动化程度低,操作繁重且耗时较长(4 h) 的分析方法,不能很好地满足临床需要。为此,我 们利用国产CARIS200全自动化学发光免疫分析 仪和磁微粒子技术结合超敏感的吖啶酯化学发光 体系[”],进行全自动化、高通量、操作简单方便 的CA242管式化学发光磁微粒法(CMIA)试剂 的研制。 1材料与方法 1.1样本与材料 1.1.1 临床样本与CA242校准品 206例临床 血清样本均由厦门大学提供,包括胰腺癌患者血清 样本47例,胰腺炎、胆道梗阻等良性疾病患者血 清样本90例,以及69例健康体检者血清,均保 存于 0℃。浓度分别为0.4、2、10、50、250、 作者单位:100050北京,首都医科大学附属北京天坛医院离退休办公 室(杨红宾);361022厦门万泰凯瑞生物技术有限公司(刘江武、翁祖 星、黄刘女、徐飞海、孙旭东) 通信作者:孙旭东,Emaih xudong.sun@innodx.corn 收稿日期:2017.04-05 中国医药生物技术2017年6月第12卷第3期 ChinMedBiotechnol,June 2017,Vo1.12,No.3 1250 U/ml的6份CA242校准品由本公司进行 配制。 1.1.2主要试剂及耗材混匀,37℃孵育10min;②加入吖啶酯试剂:取 50 LLl抗CA242抗体.吖啶酯标记物试剂,加入孵 想 ∞ 磁微粒EM1 100/40为 育杯内,37℃孵育20min;③洗涤:用专用洗涤 ∞ 液洗涤2遍;④发光:加入50 u1激发液,混匀; O ∞ 德国Merck公司的产品;ECD为美国Sigma公 司的产品;吖啶酯和发光激发液均由本公司提供; 4株CA242单抗(3H1、7B3、7C10、12F1)均 由厦门大学国家传染病诊断试剂与疫苗工程技术 研究中心提供;各种常规化学试剂为国产分析纯。 1.1.3仪器CARIS系列化学发光仪为厦门优 迈科医学仪器有限公司的产品;Sunris2酶标仪购 白瑞士Tecan公司;CA242 ELISA检测试剂盒(含 标准品和质控品)为瑞典CanAg公司产品。 1.2方法 1.2.1 吖啶酯的标记 将吖啶酯加入抗体溶液 ⑤读值:测定样本的相对发光强度,根据校准曲线, 计算出样本中CA242的浓度。 2结果 2.1 单抗最优配对组合的获得 为了排除人血清中内源性CA19-9或CA50 的干扰,对阳性与阴性对照样本进行内源性CA19—9 或CA50确认。根据CA242、CA19.9和CA50的 浓度挑选出三组样本作为CA242的阳性对照 (CA242为1 13.35 U/ml、CA19—9为304.04 U/m1、 CA50为74.73 U/m1)、假阳性对照(CA242为 中,混匀,避光孵育。以甘氨酸溶液终止反应,将 得到的产物全部透析至20 mmol/L磷酸盐缓冲液 pH 7.4中,于-20℃避光保存。 1.2.2磁微粒包被抗体取磁微粒用EDC溶液 3.91 U/ml、CA1 9—9为63.54 U/ml、CA50为 37.82 U/m1)、阴性对照(CA242为3.84 U/ml、 CA19—9为l3.17 U/ml、CA50为4.56 U/m1)。基 活化后,加入抗体进行分子偶联;再用含牛血清白 蛋白的20 mmol/L磷酸盐缓冲液pH7.4进行封 于双抗体夹心法原理进行抗体配对筛选,将4株 单抗(3H1、7B3、7C10、12F1)进行12组交叉 闭;将封闭后的磁微粒置于2~8℃保存备用。 1.2.3参比试剂盒的检测 按照CA242 ELISA 检测试剂盒说明书进行操作。 1.2.4 CA242管式化学发光磁微粒法首先将标 记后的吖啶酯稀释200倍,将包被后的磁微粒稀 释5倍,均保存于4℃备用。依据双抗体夹心法 配对组合,检测三份样本(阳性对照、假阳性对照、 阴性对照),根据检测的相对发光强度( us),筛 选特异性强、信噪比好的抗体配对。结果(图1) 显示,7C10(包被)一3H1(标记)抗体组合的试剂 阳性对照的反应活性最高,虽然阴性样本本底偏 高,但假阳性对照与阴性对照的相对发光强度一 原理,检测步骤为:①加样:分别取50 ul检测样 本(校准品和血清)和50 ul磁微粒于孵育杯内 致,表明该抗体配对检测CA242受CA19.9和 CA50的干扰小。 阳性对照 Positive 假阳性对照 False positive 阴性对照 Negative ∞e-- n 0 罱 盅 5 暑 兽 一 5 蛊 量 重 蚤 重 量 量 单抗配对组合 Monocloal antibody pairs 图1 单抗配对组合的筛选结果 Figure 1 Screening of monoclonal antibody pairs 中国医药生物技术2017年6月第12卷第3期 ChinMedBiotechnol,June 2017,Vo1.12,No.3 2.2 CA242 CMIA方法的标准曲线绘制 采用GraphPad Prism5.0软件进行四参数 (4PLC)拟合,以CA242校准品的浓度为X轴, 检测的发光信号值为Y轴,绘制剂量反应曲线 (图2),校准品浓度与信号强度呈良好相关性(r= 0.9999)。 CA242浓度(U/m1) Concentration of CA242(U/m1) 图2 CA242CMIA标准曲线 Figure 2 CA242 CMIA calibration curve 2.3分析灵敏度评价 重复测定0 U/ml样本20次,计算其平均相 对发光强度(x)、标准差(SD),得出x+2SD, 然后将x-t-2SD的RLUs值带入标准曲线方程 中,求出对应的分析灵敏度平均值为0.69 U/ml。 2.4精密度(cV)评价 重复测定CA242高、低浓度样本(约100 U/ml 与10 U/m1)各10次,计算测定值的平均值和标 准差(SD),按照公式CV:SD/平均值X 100%, 计算精密度。本试剂的高浓度样本精密度为3.0%, 低浓度样本精密度为5.7%。 2.5回收率检测 将CA242高浓度标准血清按1:9的比例加 入3份正常人血清,测定回收率为101.5%。 2.6与CanAg公司的CA242 ELlSA试剂的比较 将本试剂与CanAg公司的ELISA试剂平行 检测206份临床样本,采用GraphPad Prism5.0软 件进行相关性分析,结果显示两者相关系数,值为 0.9911,斜率为1.027,截距为一0.2991(图3), 表明两者的定量相关性良好。 3讨论 由于CA242与CA19—9、CA50一样都是 Lewis a血型上的抗原决定簇 引,可以捕获CA242 的抗体,可能也可捕获CA19.9与CA50。因此在 CanAg ELISA 图3 CMIA法与ELISA法的血清CA242定量相关性 Figure 3 The corre1ation of determination serLlm CA242 between CMIA and ELISA 双抗体夹心法检测CA242时,抗体配对的组合尤 为关键,至少要保证其中一株抗体能够特异性地识 别CA242的抗原决定簇。在CanAg公司的 CA242 ELISA法中,捕获抗体MAb C242特异性 识别Lewis a,测定抗体MAb C242特异性地与 CA242抗原决定簇结合。本研究在获得关键的 4株单克隆抗体原料后,将对CA242呈阳性的这 4株鼠单抗进行组合配对,为了最大程度的减小临 床样本中内源性CA19-9与CA50的干扰,本研 究设置了一组假阳性对照,排除了筛选出的捕获和 测定抗体都仅特异性识别Lewis a的情况,因此, 对于抗体配对筛选的准确性有明显的促进作用。目 前CA242测定常用的方法有放射免疫分析法 (RIA)、ELISA和化学发光免疫分析法(CLIA) 等。RlA具有受外界因素影响较小,可直接测定、 灵敏、高效的优点,可检测浓度达0.08 U/ml。但 它存在放射性污染、同位素衰变、半衰期短、标准 曲线稳定性差、操作复杂、时间长、重复性欠佳等 问题,临床已很少使用RIA分析CA242。ELISA 使用最为广泛,但该法的局限性明显,如:①手工 操作,每个工作日一般只能进行一次检测;②操作 步骤和影响因素较多。本研究采用的磁微粒标记工 艺与吖啶酯标记工艺均经过了不断优化,确定了最 佳的标记条件及标记浓度,在检测体系方面,本 CMIA法结合全自动仪器进行了各组分最佳工作 浓度、孵育时间、洗涤次数等一些优化,从而保证 了试剂与仪器较好的配套。本研究建立的CA242 全自动的CMIA分析法整个检测过程耗时约 30 min,由于管式化学发光全自动化的优势,可保 证每小时检测200个样本。本试剂检测CA242分 中国医药生物技术2017年6月第l2卷第3期 ChinMedBiotechnol,June 2017,Vo1.12,No.3 241 析灵敏度可达到0.69 U/ml,线性范围可达3个数 量级,明显宽于ELISA法。与CanAg公司的 [7]Albe ̄i C Cytoskeleton structure and dynamic behavior:quick excursus from basic molecular mechanisms to some implications in cancer chemotherapy.Eur Rev Med Pharmacol Sci,2009,13(1):13— 21. ELISA法进行定量相关性分析,结果表明本试剂测 定血清CA242与市售试剂相关性好,且定量准确, [8】 Zhang HL,Jia AP,Xing L.Correlation between the expression of various tumor markers in the level of intraperitoneal drainage luifd in patients with eolorectal cancer and its relationship with disease.Int 可满足目前现代临床医学检测需求。 参考文献 [1] Roy N,Malik S,Villanueva KE,et a1.Brg1 promotes both tumor-suppressive and oncogenic activities at distinct stages of J Lab Med,2014,35(1):105-106.(in Chinese) 张海林,贾爱萍,邢丽.多种肿瘤标志物在结直肠癌患者术后腹腔 引流液中水平的表达与疾病的相关性研究.国际检验医学杂志, 2014,35(1):105—106. pancreatic cancer formation.Genes Dev,2015,29(6):658—671. [2]Li FM.The significance ofCEA,CA19・9 and CA242 in the diagnosis ofpancreatic.J Radioimmunology,2010,23(4):448-449.(ha Chinese) 【9】Palmqvist R,Engarhs B,Lindmark G et a1.Prediagnostic levels of carcinoembryonic antigen and CA 242 in colorectal cancer:a matched case-control study.Dis Colon Rectum,2003,46(11):1538-1544. 李凤妹.CEA、CA19—9及CA242联检在胰腺癌诊断中的意义.放 射免疫学杂志,2010,23(4):448—449. f3】Huang ZB,Zhou X,Xu J,et a1.Prognostic value of preoperative serum umort markers in gastric cancer.wor1d J Clin Oncol,2014,5(2): 170-176. [10]Haglund C,Lundin J,Kuusela et a1.CA 242,a new tumour marker for pancreatic cancer:a comparison with CA19・9,CA50 nd aCEA.Br J Cancer,1994,70(3):487-492. 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Results The reactiviy of t7C10(coated)一3H1(1abeled)was the highest and CA19-9 nd aCA50 do not interfere with the detection of CA242.The coeficient fof variation of the assay was 3.0%and 5.7%.The sensitiviy was 0.t69 U/ml and the rate of recovery was 101.5%.The assay correlates well with the current commercial kit(y:1.027x一0.2991,r=0.9911,P<0.05). Conclusion The assay performs well and all the testing operations are completed automatically. [Key words]Carbohydrate antigen 242;Double-antibody sandwich method;Chemilmiunescence Author Afilfiations:Ofice fof Retirement Services,Beijing Tiantan Hospital,Capital Medical Universiy,Beitjing 100050,China (YANG Hong—bin);Xiamen Innodx Biotech Co.Ltd.,361022 China(L1U Jiang—wu,WENG Zu—xing,HUANG Liu-nv,XU Fei.hai, SUN Xu-dong) C0rresponding Author:SUN Xu—dong,Email:xudong.sun@innodx.com I ̄,vw.cmbp net.cn Chin MedBioteehnol2017,12 J.'238-241 ,

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