腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)中如何應(yīng)用化學(xué)發(fā)光免疫分析

謝慧

【中圖分類號(hào)】R541【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B【文章編號(hào)】1672-3783（2020）01-03--01

化學(xué)發(fā)光免疫分析（CLIA）是將化學(xué)發(fā)光與免疫分析有效結(jié)合的一種檢測(cè)方法，其優(yōu)點(diǎn)在于敏感度高、特異性明確、分析檢測(cè)迅速以及操作簡(jiǎn)單方便等。近年，化學(xué)發(fā)光免疫分析廣泛應(yīng)用于醫(yī)療臨床診斷、食品安全檢測(cè)、環(huán)境檢測(cè)以及藥物分析等領(lǐng)域。化學(xué)發(fā)光免疫分析技術(shù)的首次提出是在20世紀(jì)90年代末，經(jīng)過(guò)40余年的發(fā)展推進(jìn)，目前化學(xué)發(fā)光免疫分析檢測(cè)體系已經(jīng)十分健全。但是弊端在于應(yīng)用于實(shí)際檢測(cè)中時(shí)，需要完成大量復(fù)雜樣品以及低分毒樣品的測(cè)定分析，且傳統(tǒng)的化學(xué)發(fā)光免疫分析技術(shù)已經(jīng)無(wú)法達(dá)到這樣的要求，從而完成了靈敏性高、特異性明確的CLIA檢測(cè)方法的建立，且該方法成為目前化學(xué)發(fā)光免疫分析方法的研究熱門已是大勢(shì)所趨。本文研究收取了近五年的化學(xué)發(fā)光免疫分析的相關(guān)研究資料，主要探討了在化學(xué)發(fā)光免疫分析平臺(tái)的基礎(chǔ)上探究出的新型方法以及相關(guān)方法聯(lián)合應(yīng)用的進(jìn)展，同時(shí)還重點(diǎn)研究了化學(xué)發(fā)光免疫分析在臨床醫(yī)療診斷腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)方面的應(yīng)用。

一、化學(xué)發(fā)光免疫分析方法種類

傳統(tǒng)的化學(xué)發(fā)光免疫分析僅能滿足低敏感度等領(lǐng)域的檢測(cè)，如果要完成大量復(fù)雜樣品以及低分毒樣品的測(cè)定分析，需要通過(guò)靈敏性高、特異性明確的CLIA檢測(cè)方法。同時(shí)，因?yàn)榛瘜W(xué)能向光能的轉(zhuǎn)化過(guò)程轉(zhuǎn)化率相對(duì)較低，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)生的光信號(hào)強(qiáng)度不夠，無(wú)法完成對(duì)靈敏度要求較高的檢測(cè)。故為達(dá)到提高分析特異性以及靈敏度的目的，需要通過(guò)降低背景干擾同時(shí)增強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)。近年來(lái)，通過(guò)頻繁對(duì)基于磁性微粒子（ MPs）以及金納米粒子（ Au NPs） 的化學(xué)發(fā)光免疫分析的研究，在提高分析檢測(cè)靈敏度方面取得了重大進(jìn)展。

1 基于磁性微粒子（ MPs）的化學(xué)發(fā)光免疫分析：在免疫分析過(guò)程中，相對(duì)較為繁雜且耗時(shí)的步驟為分離抗原-抗體免疫復(fù)合物，這也往往是造成性價(jià)比低下的因素。在CLIA中，目前的一種有效方式為選取磁性微粒子作為免疫反應(yīng)及分離的固定載體。其中與抗體相連接的粒子主要為MPs，其機(jī)制為通過(guò)免疫反應(yīng)的途徑達(dá)到對(duì)靶物質(zhì)的捕獲，進(jìn)而形成免疫復(fù)合物，同時(shí)借助外磁場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)免疫復(fù)合物的滯留，完成分離，進(jìn)而樣品中基質(zhì)的干擾因素得以清除，達(dá)到降低背景干擾的目的。

將抗原相對(duì)應(yīng)的抗體修飾與MPs表面，待發(fā)生在抗原、酶標(biāo)抗體與固定在MPs上的抗體間的雙抗夾心免疫反應(yīng)完成后，再借助磁場(chǎng)的作用完成對(duì)免疫復(fù)合物的分離，然后加入發(fā)光底物，產(chǎn)生光信號(hào)用于檢測(cè)，此為多數(shù)化學(xué)發(fā)光免疫反應(yīng)的基本原理。相關(guān)研究報(bào)道了基于磁性微粒子（ MPs）的化學(xué)發(fā)光免疫分析檢測(cè)人體血清中前列腺特異性抗原（PSA），結(jié)果顯示相比于傳統(tǒng)的微孔板CLIA，由于MPs的加入，在減少反應(yīng)試劑劑量以及反應(yīng)時(shí)間的同時(shí)，還達(dá)到了降低背景干擾，使靈敏度得以提高的目的。

2 基于金納米粒子（ Au NPs） 的化學(xué)發(fā)光免疫分析：在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，高靈敏度對(duì)于CLIA檢測(cè)方法的意義十分重大。近幾年，由于化學(xué)發(fā)光研究中納米粒子的引入，促進(jìn)了化學(xué)發(fā)光的基礎(chǔ)與應(yīng)用研究的迅速發(fā)展。譬如目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用建立高靈敏度CLIA檢測(cè)方法中的金納米粒子、二氧化硅粒子以及多種復(fù)合結(jié)構(gòu)納米粒子等。

在化學(xué)發(fā)光免疫反應(yīng)中，因?yàn)?Au NPs方法具有對(duì)魯米諾（Luminol）發(fā)光體系中自由基產(chǎn)生以及電子的轉(zhuǎn)移的產(chǎn)生促進(jìn)的作用，促進(jìn)了化學(xué)發(fā)光反應(yīng)的增強(qiáng)，進(jìn)而達(dá)到提高檢測(cè)靈敏度的目的。相關(guān)研究表明，Au NPs方法對(duì)魯米諾（Luminol）-H2O2發(fā)光反應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度的提高程度大約為4倍。雖然包含有抗體的Au NPs信號(hào)強(qiáng)度相對(duì)較弱，但是相比于Au NPs存在的發(fā)光信號(hào)強(qiáng)度仍然顯著增高，由此可確定Au NPs方法對(duì)魯米諾（Luminol）發(fā)光反應(yīng)具有促進(jìn)作用。為了達(dá)到提高檢測(cè)靈敏度的目的，在增強(qiáng)化學(xué)發(fā)光信號(hào)強(qiáng)度這種直接方式以外，通過(guò)對(duì)Au NPs進(jìn)行修飾也有顯著效果。因?yàn)锳u NPs是一種催化反應(yīng)的載體，較多的酶標(biāo)抗體可在其表面修飾，可增強(qiáng)酶促反應(yīng)以及光信號(hào)強(qiáng)度。

3 化學(xué)發(fā)光共振能量轉(zhuǎn)移免疫分析：化學(xué)發(fā)光共振能量轉(zhuǎn)移（CRET）基于供體基團(tuán)激發(fā)狀態(tài)下偶極子介導(dǎo)的能量發(fā)生從供體向受體的轉(zhuǎn)移。光子不直接參與此過(guò)程，無(wú)輻射。CRET具有降低信號(hào)背景以及提高檢測(cè)靈敏度的作用，缺陷在于能量轉(zhuǎn)移的效率并不明顯。

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)能量轉(zhuǎn)移效率的提高，常在CRET中應(yīng)用石墨烯、氧化石墨烯及無(wú)定形碳等材料。且研究資料顯示，無(wú)定型碳對(duì)光能的吸收效率顯著高于石墨烯和氧化石墨烯，說(shuō)明無(wú)定型碳能夠提高能量轉(zhuǎn)移效率，是一種更好的能量受體。

化學(xué)發(fā)光共振能量轉(zhuǎn)移免疫方法的優(yōu)點(diǎn)在于可省去清洗未結(jié)合的抗體與分離免疫復(fù)合物的步驟而進(jìn)行直接檢測(cè)，相比之下操作過(guò)程更為簡(jiǎn)潔迅速，可推廣發(fā)展。

二、化學(xué)發(fā)光免疫分析技術(shù)在腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)中的應(yīng)用

1 胚胎抗原檢測(cè)：胚胎抗原是胚胎在某一表達(dá)時(shí)期的膜結(jié)合或者可溶性成分，在正常人體內(nèi)微量存在或不存在。CEA與AFP分別為消化道腫瘤以及肝癌腫瘤標(biāo)志物，研究表明，相比之下CLIA應(yīng)用于CEA與AFP的檢測(cè)時(shí)，具有更高的精確度和靈敏度。

2 激素類人絨毛膜促性腺激素（HCG）檢測(cè)：HCG屬于胎盤滋養(yǎng)層細(xì)胞分泌的一種糖蛋白，是睪丸畸胎瘤以及絨毛膜上皮癌等的標(biāo)志物。研究表明，相比之下CLIA應(yīng)用于HCG檢測(cè)時(shí)，具有較高的精確度、敏感度以及回收率。

3 糖鏈抗原（CA）檢測(cè)：CA中較為常見(jiàn)的為CA125、CA199、CA153，且分別為卵巢癌、胰腺癌和乳腺癌的標(biāo)志物。研究表明，相比之下CLIA應(yīng)用于CA125、CA199、CA153檢測(cè)時(shí)，具有較高的分析特異性、靈敏度、抗干擾能力。

4 酶類檢測(cè)：烯醇化酶中存在一種同工酶為神經(jīng)元特異性烯醇化酶（NSE），為小細(xì)胞癌和神經(jīng)母細(xì)胞瘤的標(biāo)志物。研究表明CLIA應(yīng)用于NSE的持續(xù)檢測(cè)中可及時(shí)反映出患者體內(nèi)治療的具體狀況，同時(shí)可應(yīng)用于監(jiān)測(cè)患者經(jīng)過(guò)化療或者放療后的療效。