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自身抗体的自动化检测趋势

日期:2018-08-29 01:00:31 来源: 临床实验室 点击:

 

 

 

一、自身免疫检测背景

自身免疫性疾病(AID)泛指机体免疫效应细胞或免疫效应分子针对自身组织或细胞产生病理性免疫应答反应,由自身免疫反应参与发病机制,导至组织损伤或功能障碍的疾病。近年来,由于人类对AID认识的提高,加之临床经验的积累和实验室诊断技术的进步,AID发病率明显上升,其总体发病率占世界人口的3%-5%。而伴随着对AID的进一步认识,我国AID的发病率及患病率也呈现快速递增态势。常见的分类按自身抗原分布范围,分为器官特异性(或局限性)AID和系统性(或器官非特异性、全身性)AID。AID发病范围几乎可累及人体的各系统、组织和器官,且涉及临床各专业学科。因此AID已成为严重影响人类健康的疾病。AID的诊断主要依靠临床表现、实验室检查、组织病理学和影像学检查。在实验室检查中,自身抗体检测对AID诊断和鉴别诊断至关重要,自身抗体已成为AID的最重要特征。

 

由于自身抗体检测是AID诊治中的重要工具,随着早期诊断、规范化治疗的开展,自身抗体检测在疾病诊断、监测及预后评估中发挥的作用也受到更多重视。但是,由于目前自身抗体检测缺乏统一的标准化检验方法,加上工作条件、传统诊疗习惯、结果判读以及医疗保险限制等方面的因素影响,导至自身抗体检测在临床应用上存在着不统一、不规范现象。近十年国内自身抗体质控结果及近期全国多中心实验室调查的数据显示,部分自身抗体检测的开展率及正确率并不理想,自身抗体检测的方法也很不统一。同时,在自身抗体结果解读方面也存在着误差或误判。自身抗体检测标准化、统一化及自动化是未来趋势,如何标准化以及正确解读是我们面临的挑战。

 

二、自身抗体检测的自动化及标准化

目前国内开展自身抗体检测尚无统一标准:自身抗体种类数量繁多,国外临床常规检测已达上百种,而国内常规开展只有几十种甚至十几种,手工操作比重大,自动化程度低,不同自身抗体没有采用相应的国际标准中推荐的检测技术,定性检测多,定量检测少,质量管理较差,准确性程度低,实验室出结果慢,这都给临床对于自身免疫疾病诊断带来了困扰,因此涵盖多种自身抗体检测技术的自动化平台变得尤为重要。自动化的解决方案不仅能够减少人为操作带来的误差,能够提升实验室检测效率,更为重要的是能够实现自身抗体严格意义的定量检测及判读标准化。

 

(1)酶联免疫吸附测定(ELISA)是将抗原抗体免疫反应的特异性和酶的高效催化作用原理有机地结合起来,在绝大多数自身抗体定量检测中得到广泛应用。间接免疫荧光检测(IFA)是用特异性的抗体与切片中的抗原结合后,继用间接荧光抗体,与前面的抗原抗体复合物结合,形成抗原抗体荧光复合物。在荧光显微镜下,根据复合物的发光情况来确定所检测的抗原。此种方法学多用于自身抗体的筛查性检测,如抗核抗体ANA,抗中性粒细胞胞质抗体ANCA,绿蝇短膜虫dsDNA,动物组织片等,IFA是此类筛查性抗体检测的金标准。

 

两种检测方法是目前自身抗体检测最常用的检测手段,但是由于国内技术水平的限制,多数实验室仍旧采用人工处理操作,虽然操作者都受过专业化的基础知识和动手能力的培训。但在实际操作过程中,由于各种因素的存在都对检测结果产生影响,如ELISA手工操作,必经过8个步骤,样本手动保存、试剂准备、加样、保温、洗涤、显色、比色、结果判定与报告,如果其中任一步骤操作不当都会影响检测结果。全自动酶免荧光免疫分析一体机能够同时实现自身抗体酶免及荧光检测两种技术平台的自动化检测,并能够消除人为操作的误差及主观因素。

 

 

 

图1. 自身免疫全自动集成检测系统中的全自动酶免荧光免疫分析一体机

 

(2)IFA检测技术中的荧光核型判读及滴度确定历来是检验人员最为头疼的话题,一个合格的荧光判读人员需要有至少2-3年以上的阅片经验,据文献报导,即使是两名具有多年经验的阅片人员,其对相同荧光片判读的结果还有20%-30%的差异,可见如何客观及准确获得荧光判读的结果是提升自身抗体检测标准化的关键。采用3D数学建模分析技术能够利用当前的高科技手段针对不同的荧光核型形成独特的3D建模公式,利用此公式可快速计算未知样本核型的结果,是目前全球最先进应用于荧光标准化判读的技术。

 

 

 

 

图2. 斑点型及均质型3D数学建模

 

 

 

 

 

图3. 核仁型及核点型3D数学建模

 

 

 

图4. 自身免疫全自动集成检测系统中的全自动免疫荧光显微镜

 

(3)化学发光技术是广泛应用于传染病相关标记物,激素,肿瘤,甲功,药物浓度检测的一种重要的检测技术。但是在自身免疫诊断中的应用有属于刚刚起步,北美及欧洲地区率先应用化学发光技术检测自身抗体,其所有检测项目能够随机组合,规避样本数量,项目种类所带来的成本及操作等不利因素。最大限度保证实验结果的准确性和操作的便捷性,能够第一时间给临床带来全定量的检测结果。从这几年美国的CAP数据表明,在自身抗体检测的专业实验室,化学发光作为一种新型技术,正在逐渐取代传统的酶联免疫吸附测定技术。

化学发光采用特殊的液态磁珠包被技术,能够极大提高抗原与样本接触的表面积,增加敏感性。特殊优化处理的抗原及磁性分离清洗最大程度减少非特异性信号的干扰,提高特异性。异鲁米诺激发光带来检测线性的提升,许多在使用常规酶免检测得到超过上限的结果在发光平台能够轻易得到数值。鉴于其良好的批间批内CV,使用基于化学发光技术的免疫分析仪能够解决目前临床实验室对自身免疫疾病相关血清学自身抗体定量检测的困扰。

 

 

图5. 自身免疫全自动集成检测系统中的全自动化学发光免疫分析仪

 

三、自身免疫检测自动化的优势及发展前景

 

1、实验室检测效率的提升

引进自身免疫全自动集成检测系统能够真正实现一套检测系统覆盖所有自身抗体的自动化检测,并兼顾不同技术方法学的优点。高通量的优势轻松应对日常临床样本检测量日益增长。彻底改变原始的人工操作效率低、易出错的弊端,大大提高结果的准确性。

 

 

图6. 100个荧光测试样本使用自动化及手工的效率比较

 

2、满足IFA与EIA检测的操作判读高标准化、规范化的要求

彻底告别人工处理IFA与EIA实验操作的繁琐过程,实现真正的全自动化。针对大样本量、多样本化实现一机同时操作,无需购置多台独立检测仪器。核型判读及终点滴度自动输出,客观性强,无需荧光暗室。

 

 

图7. All in one,多个平台有机融合在一起实现多方法学的组合及结果输出

 

 

 

 

图8. 量化的图文报告系统

 

3、满足临床对自身抗体检测及时定量,检测线性的要求

不同项目可以随机组合得到多种不同定量结果。这意味着临床上在极短的时间内就能拿到病人的量化指标,有助于医生在第一时间就能对病人的患病情况,严重程度作出准确判断,方便医生对病人病情的进一步治疗,同时也为病人今后的治疗提供了一个非常有价值的参考。全自动、全封闭检测技术,避免了操作人员主观判断误差,室间质控成为可能。

 

4、满足临床对新诊断标记物的需求

抗磷脂酰丝氨酸/凝血酶原复合物抗体aPS/PT,F-肌动蛋白,RNA聚合酶III,原发性胆汁性胆管炎筛查,β2-糖蛋白结构域I等新型诊断标记物能够满足临床对抗磷脂综合征,自身免疫肝炎,系统性硬化症等多种自身免疫疾病的诊断。

 

 

图9. β2-糖蛋白结构域I新型抗原

 

5、质量管理及发展前景

多年国内外知名医院实际应用验证和高度的评价,真正的与国际化检测接轨,使实验操作标准化、规范化,进而获得更准确的检测结果。国内、国外各种临床资质证书轻松满足医院及临床科室ISO 15189 / CAP认证等管理需求。

 

 

图10. 2016年CAP回报实验室使用自动化平台完成的质量评估

 

■ 沃芬医疗器械商贸(北京)有限公司 供稿



(责任编辑:sgx)

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