**測定技術自本世紀50年代發展至今。出現了各種的測定和測定模式,在臨床上廣為應用。面對即將到來的21世紀,**測定技術將會朝著什么樣的方向發展?前景又如何?本文擬就近幾年**測定技術的研究動向作一概述并對其未來發展趨勢提出一點個人的看法。 1、基因工程試劑對疫測定技術發展的影響 (1) 基因工程抗原 *早在HIV抗體**測定中所使用的抗原為用去垢劑裂解HIV感染的細胞后所提取的病毒抗原,這樣得到的抗原純度相對較差,因此影響測定的特異性和敏感性。現在國內外用于HIV抗體檢測的酶聯**吸附試驗(ELISA)均使用基因工程抗原如gp41,gp120,gp160等,大大提高了測定的特異性和敏感性。 HCV目前尚不能體外培養,只能用基因工程或化學合成的方法獲得HCV結構區和非結構區的各種抗原片段。已知HCV基因組由7個功能區組成;核心、E1、E2/NS1、NS2、NS3、NS4和NS5區。*近,美國Chiron公司Chien等研制了一種包括HCV基因組7個功能區所有**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發光**測定方法,其測定敏感性較使用由NS3-NS4核心(C25)區組成的融合蛋白所建立的酶**測定方法要高2-4倍。 此外,近年來不少研究者采用基因工程技術重組表達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的ELISA方法,表現了很好的測定特異性和敏感性,將成為取你快速血漿反應素環狀片試驗(Rapidplasma reagin circle card test, RPR)和螺旋體血球凝集試驗(Treponemal pallidumhemagglutination assay, TPHA)的梅毒抗體理想的檢測方法。 由上述可見,基因工程抗原對建立高靈敏高特異的**測定方法具有不可替代的作用,已成為難以培養的病原體抗原的*佳來源,亦解決了病原體裂解提取抗原純度差的問題。綜觀未來,基因工程抗原在**測定中的應用,有其獨特的魅力和廣闊的應用前景。其發展趨勢如下:(1)由單一病原體蛋白向多決定簇融合蛋白轉變,并盡可能地包括病原體基因組功能區的所有的能引起機體強**應答的決定簇。(2)所表達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計表達特定的多肽抗原片段等。總而言之,將圍繞改善**測定的特異性和敏感性來制備基在工程抗原。 (2) 基因工程抗體及其雙功能試劑 80年代末,人們開始使用基因工程技術制備抗體,并進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**測定上的應用尚處初級階段,且主要是將抗體與其它蛋白以融合蛋白形式表達而得的多功能試劑。如澳大利亞學者應用基因工程技術制備了抗人工細胞抗體與HIV-1gp41的融合蛋白。其構建了重組的單鏈Fv(Singlechain,Fv,scFv)抗體片段,scFv由抗紅細胞膜血型糖蛋白抗體重鏈可變區(Vh)和輕鏈可變區(V1)組成,其間由15個殘基-(GGGGS)3-連接體相連,在輕鏈可變區末端有來自HIV-1gp41表面糖蛋白C末端八肽尾(FLAG)或-35肽。將此構建克隆入大腸桿菌表達載體pHFA,培養后,得到重組蛋白,即基因工程雙功能試劑。在此基礎上,建立了快速、靈敏和特異的自身紅細胞凝集試驗。 基因工程抗體及其雙功能試劑由于抗體分子小型化,因而具有較好的測定靈活性,無疑具有很好的應用前景。并且由于基因工程技術不但可將兩種不同的蛋白分子以融合蛋白形式同時表達,而且可將多種功能的蛋白基因構建在一起。因此,多功能(三種以上)**測定試劑不應該是一個夢想,其研究應用將使得多項標志物的快速方便的同時檢測變為現實。 基因工程酶及其融合蛋白 除了基因工程抗原抗體外,與標記**測定有關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**測定方法較為成功的是CEDIATM均相酶**試驗。該測定方法的建立,對于均相酶**測定是一個突破,其*大的特點是具有較高的測定敏感性和線性化的劑量反應曲線,這是一般競爭均相酶**測定方法所沒有的,現已有商品試劑盒供應。 使用基因工程技術生產**測定標記用酶,是得到符合標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,不但避免了繁瑣且低效率的酶與酶與蛋白的化學交聯,而且無需得到純化的酶和抗體或抗原。隨著分子生折學技術的發展,將有越來越多的酶**測定方法建立在基因工程酶和其融合蛋白的基礎之上。 2、新型標記物對**測定技術發展的影響 近年來,作為**測定發展方向的非同素標記測定技術倍受關注,其進展主要表現在元素和核酸標記**測定方法的出現。 元素標記**測定技術較早出現的是以鑭系元素作為標記物的時間分辨熒光**分析(Time-re-solvedfluoroimmunosassay, TRFIA)。較新的元素標記**測定方法是Roche-BoehringerMannheim開發的以釕作標記的電化學發光**測定(Electrochemilu-minescence immunoassay,ECLIA)技術,商品名稱為Elecsys**分析系統,其測定靈敏度較通常的化學發光測定方法要高得多。 以核酸作為標記物設計**測定方法是以DNA的放增或轉錄翻譯為基礎的。DNA與同位素、酸產、熒光素或元素不同,本身并無指示特性,但其可通過PCR在數小時擴增數百萬倍,這種信號放大遠非同位素、酶等通常的標記物所能及,因而具有極高的檢測靈敏度。而轉錄翻譯則是將編碼酶如熒火蟲熒光酶和β-半乳糖苷酶α肽的DNA片段標記抗體,抗原抗體固相反應后再對DNA進行細胞外翻譯轉錄成相應的酶進行測定。由于一個DNA分子經轉錄可得多個mRNA分子,同時一個DNA分子經翻譯又中生成數個蛋白分子,因此也具有很高的測定敏感性。 自多標記**測定技術發展以來,發現和應用新的標記物一直是**測定技術的主要研究方向之一。開發和應用新的標記物,其目的無非是為了提高**測定的靈敏度、特異性和穩定性。比較來看,元素標記**測定技術較為成熟,且無自動化,儀器及配套試劑均已有商品供應。DNA標記**測定尚處于科研階段,由于基因擴增或轉錄翻譯相對操作復雜,因而目前還沒有商品試制盒供應。但DNA標記**測定在信號檢測上無需特殊的儀器設備,且在測定的敏感性上是其它任何已有的標記**測定技術所不及的,隨著基在擴增技術的發展及其標準化,DNA標記**測定技術的臨床應用將成為現實。 3、同時測定多項標志物的方向 近年來有人采用兩種不同的酶如辣根過氧化物酶(HRP)和堿性磷酸酶(AP)標記兩種特異性抗體(如抗HBs和抗人IgG),反應后用其各自的酶底物顯色,從而測定兩種不同的血清標志物HbsAg和抗HCV。也有研究者用不同的多個DNA標記抗體,抗原抗體反應完成后,再用多對引物進行PCR,根據特異的DNA擴增產物即中同時測定多個標志物。此外使用不同的熒光素或元素標記兩種以上的抗體,亦可同時進行兩種以上標志物的測定。 使用標記**測定方法同時測定兩種以上的標志物,對于某些常需一起測定的標志物的臨床應用來說,可節省測定操作時間,減輕技術人員的勞動強度,求較高,目前基本上處于研究階段,但在未來數年里,應有望得到應用,如在獻血員的篩選中,通常須測定HbsAg、抗HCV、抗HIV和梅毒抗體等血清傳染性指標,如這幾項指標的兩項或更多項能同時測定,則對血站實驗室技術人員就相當方便。 4、**測定的自動化 近年來,各種基于不同原理全自動**測定分析儀在臨床實驗中應用越來越多,不但減輕了實驗室人員的勞動強度,而且大大提高了測定的準確性和重復性。目前,在實驗室可見到的全自動**測定分析儀的測定原理主要有酶**、**比濁、化學發光、電子發光、熒光偏振以及時間分辨熒光**測定等。除了酶**測定外,基于其它原理的全自動**分析儀均為試劑“限定”,即必須使用與儀器配套的測定試劑,而有些全自動酶**分析系統則屬于開放式的,符合標準的各種品牌的ELISA試劑盒均可應用,這樣的全自動**分析儀靈活性較好,也比較經濟,因為與全自動**分析配套的進口試劑往往相當昂貴,這一點往往限制了全自動**分析儀在基層實驗室的應用。 |