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| 免疫学技术发展状况和应用 |
| 2011-08-01 |
免疫的根本概念是机体识别“自我”与“非 我”、产生免疫应答以清除“异己”抗原或者诱导 免疫耐受以维持自身内环境稳定。免疫学(mmu- nology)是研究免疫系统的结构与功能的学科，涉 及免疫识别、免疫应答、免疫耐受与免疫调节等的 免疫学基本科学规律与机制，以及免疫机制在相关 疾病发生发展中的作用，免疫学技术在疾病诊断、 治疗与预防中应用。免疫学测定qmmumoassay） 是利用抗原抗体反应产生免疫复合物的原理分析体 内微量戗超微量）活性物质的一种手段。目前 免疫学测定技术已扩展并渗入到临床医学实验的各 个专业，如血液学、微生物学、毒理学等。人们已 很难在实验室内把免疫学测定与其他专业分开。
标记免疫分析技术在临床检验中的应用
标记免疫分析技术是当前免疫诊断技术中最为 活跃，发展最快的一个领域。其基本原理是利用抗原与抗体结合反应的特异性加上各种标记物的可测 量性来方便敏感检测体内各种微量生物活性物质， 包括内分泌激素、蛋白质、多肽、核酸、神经递 质、受体、细胞因子、肿瘤标志物等，标记物有同 位素、荧光素、酶发光剂、胶体等。标记免疫技术 主要包括酶标记免疫分析、放射性核素标记免疫分 析技术、化学发光免疫分析技术、时间分辨荧光免 疫技术。其中，电化学发光免疫分析技术及时间分 辨荧光免疫技术成为发展较快的免疫技术，越来越 受到重视。
电化学发光免疫分析（ECL）
电化学发光免疫分析 （ECL）
是上世纪九十年 代发展起来的一种新型CL方法，与化学发光木同 的是，它在电极表面由化学引发的特异性化学发光 反应，实际上包括了电化学和化学两个过程。电化 学发光和普通化学发光技术主要区别在于标记物不 同，一般化学发光不稳定、为间断的、闪烁性发 光，且在反应过程中易发生裂变导致反应结果不稳定；而电化学发光为电促放光，可产生高效、稳定 的连续发光，且检测步骤大大简化，由于原理新 颖、干扰因素少、灵敏度高、特异性强、标准物稳 定、出结果快速、重复性好等特点，已经广泛应用 于临床，主要用于生长激素、肿瘤标志物、甲状腺 激素、C-肽、生长激素、绒毛膜促性腺激素、促 黄体生成素、催乳素等检测，并有较好的发展前景。
时间分辨荧光免疫技术
时间分辨荧光免疫技术crRFIA是近几十年 发展起来的最具有发展前途的非放射免疫分析技 术，其测定原理与通常的FIA有些区别，采用镧系 元素或其螯合物的反应物进行标记，用三价稀土离 子及其螯合物作为示踪物代替了传统使用的放射性 同位素及酶，标记抗原、抗体、激素等物质。利用 时间分辨荧光计特定的延迟一段时间测量，待血清 容器、样品管和其他成分的半衰期荧光衰变后再测 量，这时就只存在EU3+标记物的特异性荧光，即 通过时间分辨几乎能够完全消除各种非特异性荧光 物质的干扰。这是TRFIA高灵敏度和低干扰的原 因之一，灵敏度可高达1019，明显高于其他若干 分析方法。另外，镧系元素荧光的发射光波窄，标 记物不会影响被标记物的空间立体结构，有利于降 低本底标记物，保证了被检物质的稳定性。TRFIA 披术在国外已广泛应用于临床检测，其新的应用不 断被开发出来。在国内也正逐步得到重视，并已有 商品化的试剂推出，种类已多达80多种。
基因工程试剂对免疫测定技术发展的影响
免疫测定的基础在于抗原抗体之间的特异结合 反应。近年来，随着分子生物学技术的发展，使用 基因工程方法制备各种特殊的抗原或抗体及其酶结 合物等免疫测定试剂已成为现实，各种新型实用的 测定方法不断出现。
基因工程抗原
较早用于免疫测定的基因工程抗原是乙型肝炎 病毒核心抗原q-IBcAg）和乙型肝炎病毒e抗原 (-IBeAg)，这两种基因工程抗原的出现较好地解 决了抗HBc和抗HBe的测定问题，要从病毒本身 去大量获取这两种纯抗原是较为困难的，并且这一 点对于难以培养的病原微生物来说，具有共性，如人免疫缺陷病毒q-IIV），丙型肝炎病毒 q-ICV） 和梅毒螺旋体等。最早在HIV抗体免疫测定中所 使用的HIV抗原为用去垢剂裂解HIV感染的细胞 后所提取的病毒抗原，这样得到的抗原纯度相对较 差，因此影响测定的特异性和敏感性。现在国内外 用于HIV抗体检测的酶联免疫吸附试验ELISA） 均使用基因工程抗原如gp41，gpl20，gpl60等，大 大提高了测定的将异性和敏感性。近年来，研究表 明采用基因工程技术重组表达梅毒螺旋体的具有高 度免疫原性的膜脂蛋白TpNl7、TpN44.5和TpN47 等，用其建立梅毒抗体检测的ELISA方法，表现 了很好的测定特异性和敏感性，将已成为取代 RPR的梅毒抗体理想的筛查试验。
基因工程抗体及双功能试剂
在免疫测定中使用最多和最广泛的抗体是多克 隆和单克隆抗体，这两种抗体都是通过将抗原免疫 动物得到。二十世纪八十年代末九十年代初，人们 开始使用基因工程技术制备抗体，并进而将抗体分 子片段与其它蛋白融合得到多功能试剂。基因工程 抗体主要是将抗体与其它蛋白以融合蛋白形式表达 而得的多功能试剂，研究表明应用基因工程技术制 备的抗人红细胞抗体与HIV - lgp41的融合蛋白， 其构建了重组的scFv抗体片段，其间由15个残基 一 cCGGGS），一连接体相连，在轻链可变区末端 有来自HIV - lgp41表面糖蛋C末端八肽尾 "LAG)或- 35肽。将此构建物克隆人大肠杆菌 表达载体pHFA培养后，得到重组蛋白，即基因工 程双功能试剂，在此基础上，建立了快速、灵敏和 特异的自身红细胞凝集试验。基因工程抗体及其双 功能试剂由于抗体分子小型化，因而具有较好的测 定灵洁性，无疑具有很好的应用前景，并且由于基 因工程技术不但可将两种不同的蛋白分子以融合蛋 白形式同时表达，而且可将多种功能的蛋白基因构 建在一起，因此多功能免疫测定试剂不应该是一个 梦想，其研究应用将使得多项标志物的快速方便的 检测变为现实。
蛋白质芯片技术对免疫技术的影响
蛋白质芯片又名蛋白质阵列或蛋白质微阵列， 主要是指通过微加工和微电子技术把成千上万种探 针蛋白高密度排列在固相支持物表面，通过探针蛋 白特异性地捕获样品中的靶蛋白，洗去未结合的其 它蛋白后，运用相应检测系统对靶蛋白进行定性、 定量分析，以实现对细胞、蛋白质、DNA以及其它生 物组分的准确、快速、大信息量的检测。蛋白质芯片 选用抗体、抗原、受体、酶作为探针蛋白，探针蛋白 可事先合成或经纯化制备，也可在芯片上直接合成。
抗体蛋白芯片技术应用
抗体芯片是蛋白芯片技术的一个分支，又称为 抗体蛋白芯片，是检测生物样品中蛋白表达模式的 新方法。抗体芯片中的抗体有单克隆抗体和重组抗 体，根据检测方式的不同，主要有两种类型，一种 是直接标记法抗体芯片，其最显著的优点是可以在 一张芯片上对两种样品的蛋白表达模式进行比较分 析。另一种是双抗夹心法抗体芯片，使用了两种抗 体，这种检测方法特异性、敏感性更高，减少了背 景干扰，但需两种抗体分别与待测蛋白质的不同抗 原决定簇结合。抗体芯片能将与不同抗原特异性结 合的多种抗体高密度地固定到玻片或其他载体上， 使待测样品通过芯片表面，经过洗脱把非特异性结 合的蛋白洗掉，从而对特异性地结合在上面的抗原 进行检测。抗体芯片主要用于蛋白表达谱、蛋白质 磷酸化及蛋白质相互作用等检测。
蛋白芯片免疫技术在肿瘤特异性标志物 检测中的应用
早期诊断写早期治疗是防治肿瘤与降低死亡率 的最有效方法。随着肿瘤细胞的发生，肿瘤患者体 内某些蛋白质会发生变化或产生新的与肿瘤关联的 异常抗原或抗体，通过对这些异常的抗原、抗体的 检测不仅可以了解疾病的进展，也有可能寻找与肿 瘤发生及转移相关的新的肿瘤特异性的标志物及肿 瘤药物治疗的靶标，对肿瘤的诊治将起到重要作 用。单项指标检测存在着特异性不强、阳性率低等 不足，为了提高诊断的准确性，临床上常将几项相 关的标志物组成联合标志物检测谱，同时对某一肿 瘤进行检测，以提高肿瘤诊断的准确性。蛋白质芯 片是近年来在生命科学领域中迅速发展起来的一项 高新技术，它能同时对十几种肿瘤标志物进行检 测，可全面、动态、定量地分析比较正常与癌变标本 中蛋白质种类和数量的改变，不仅有助于肿瘤发病 机制的阐明，还能筛选和鉴定蛋白质特异性标记和 特异性抗原，在肿瘤的早期诊断、治疗和新药研制 方面，具有广阔的应用前景。有文献报道，蛋白芯 片技术可检出以往的方法所不能识别的小分子癌相 关蛋白，如当前列腺癌患者血清中未检出前列腺特 异性抗原PSA时，采用蛋白芯片的方法可检出。
综上所述，应用抗原抗体的亲和作用来检验某 一待测物的存在，是最早的ELISA相其他多种免 疫测定法的基础，无疑也将是未来各种新方法新仪 器的重要组成部分。在21世纪以基因工程、蛋白 芯片技术、生物传感器等为基础的新技术将可运用 于临床实验室，大多数为免疫测定、ELISA或酶免 疫测定的延伸。可以预见，这些新发明将越来越广 泛、越来越深入地与分子识别领域互相渗透、互相 结合、互相促进。 |
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