高敏免疫化学发光新技术临床应用进展
01
前言
希森美康集团（Sysmex Corporation）免疫分析技术起始于上世纪80年代，研制成功并生产销售了PAMIA系列化学发光分析仪，期间在上世纪90年代，研制成功并生产销售了ELSIA-F系列全自动酶联免疫吸附分析仪。到2007年，HISCL系列高敏免疫化学发光研制成功，2012年HISCL-5000全球上市见图1。
图1 希森美康免疫分析技术发展过程
02
高敏免疫化学发光分析
核心技术的临床应用
1.脱磁清洗技术：
众所周知，无论是酶促化学发光免疫分析技术还是电化学发光免疫分析技术，其技术核心是抗原、抗体的免疫反应，由于磁场存在的原因，大多数全自动化学发光免疫分析仪抗原、抗体反应后的清洗就不会非常彻底，部分游离的（过量所致）抗原或抗体不能完全被清洗排除，就会对该项目的结果造成一定的干扰，我们称之为技术性灰区结果，灰区结果高会造成检测机构的工作效率降低、检测成本增加。HISCL系列在产品独特的脱磁清洗技术，在清洗时可将磁珠间隙中的游离的抗原或抗体完全清除，反应原理见图2。有学者的比较研究发现“Architect i2000和HISCL 5000与RIBA比较的假阳性率分别为92.0%（148/161）和52.2%（12/23）。本研究的灰区标本经HISCL 5000检测，85.7%的标本结果阴性。造成这两种仪器检测假阳性差异的具体原因尚不清楚，估计与选用的抗原无关。与Architect i2000相比，HISCL 5000采用新的脱磁清洗分离技术，清洗分离技术的不同可能会造成不同的假阳性率[1]。
图2 HISCL脱磁清洗技术反应原理
2.滤镜切换技术：
HISCL采用的滤镜切换技术，在检测每个样本时，先自动加上滤镜检测，然后再去除滤镜进行检测，从而使乙型肝炎表面抗原的检测线性范围达0.03-2500IU/mL。有学者的研究结果显示：两浓度标本相应的线性相关系数均较高，说明曲线在0-2300IU/mL范围内呈现良好的线性。HISCL HBsAg定量检测系统的线性范围可高达0-2500IU/mL。可最大限度保证一次检测即可得到最终结果，同时避免稀释效应带来的误差，保证结果的准确性。[2]
图3 HISC HBsAg检测线性范围示意图
3.消除HAMA效应和缩短窗口期的核心技术：
研发工程师在设计HISCL HIV检测功能时，利用体外培养的人类B淋巴细胞进行免疫刺激，使其产生抗HIV的抗体，再进行收集、纯化、制备，从而生产出人的抗HIV的抗体来检测样本中的HIV抗原，图4为人单克隆抗体示意图；同时使用生物素化抗HIV P24抗体来检测样本中的HIV P24抗体，不但消除HAMA效应的干扰，也使HIV 检测的窗口期较其他试剂缩短4-7天。中国CDC性病艾滋病预防控制中心发布的“2019年全国HIV抗体诊断试剂临床质量评估报告”中显示，HISCL检测HIV的敏感性达100%，特异性为99.65%，功效性为99.78%[3]。
图4 人单克隆抗体示意图
4.特制加样头、反应杯及配套的吸样监控系统
专为高敏发光研制的特制加样头、反应杯及配套的吸样监控系统，加上高灵敏度的检测系统，实现了10-30 ul样本量的检测微量血，图5为HISCL微量血检测示意图。
图5 微量血检测示意图
5.全项目均采用液-液相反应模式
全项目均采用液-液相反应模式，见图6。所有检测项目均能在17分钟发出报告，这个检测速度在整个化学发光设备中处在领先水平。
图6 HISCL 液-液相反应模式示意图
6.HISCL一次性吸头
HISCL一次性吸头结合特有的过滤薄膜自动擦试技术，见图7。很大程度上消除了携带污染的干扰。有学者的研究发现：HISCL携带污染测定结果显示X＜3SD，说明HISCL 5000能够有效地防止标本污染带来的误差[4]。
图7 HISCL一次性吸头结合特有的过滤薄膜自动擦试示意图
03
HISCL 检测的特殊血栓项目的临床应用
血栓形成和血栓栓塞两种病理过程所引起的疾病，临床上称为血栓性疾病。血栓性疾病严重威胁人类的生命健康，其发病率高居各种疾病之首，且近年来还有渐增之势，而目前在临床实验室，能用于血栓性疾病诊断、监测治疗效果的检验项目只有D-二聚体和FDP，而这两个项目又都是在血栓形成的中、晚期才有明确的价值。TAT/PIC/TM/t-PAIC这四个项目的自动化检测就弥补了目前临床实验室在血栓性疾病早期发现、早期诊断、早期治疗上的不足。
1.新血栓标志物四项TAT/PIC/TM/t-PAIC的
中、英文名称见表1.
表1. TAT/PIC/TM/t-PAIC的的中、英文名称
2.TAT的临床应用价值：
凝血系统激活的分子标记应该是凝血酶（Thrombin），但由于生成的凝血酶半衰期极短，因此HISCL采用检测凝血酶-抗凝血酶复合物来反应凝血酶的活化，TAT的血浆半衰期为3-15分钟，TAT可用于评估体内凝血系统的激活情况。TAT参考区间为≦4 ng/mL。
升高常见于：
（1）DIC，DIC前期状态；
（2）深静脉血栓（DVT），肺栓塞（PE）；
（3）某些心房颤动，与二尖瓣狭窄相关的心房颤动；
（4）其他凝血系统激活状态[5]。
图8 TAT形成示意图
3.PIC的临床应用价值：
纤溶系统激活的分子标志物应该是纤溶酶（plasmin），但由于纤溶酶形成以后的半半衰期极短，因此HISCL采用检测纤溶酶-抗纤溶酶复合物来反应纤溶酶的活化程度，图9为PIC形成的示意图。PIC的血浆半衰期大约为6小时，PIC 可用于评估体内纤溶系统的激活情况，正常参考范围为≦0.8 μg/mL。
PIC增高的临床价值：
（1）DIC, DIC前期状态；
（2）深静脉血栓（DVT），肺栓塞（PE）；
（3）在溶栓治疗的给药过程中（t-PA，尿激酶）；
（4）其他凝血系统激活状态。
图9 PIC和t-PAIC形成示意图
4.血栓调节蛋白(TM)的临床应用价值：
TM最初发现于血管内皮细胞，与凝血酶结合后可降低凝血酶的凝血活性，而加强其激活蛋白C的活性。由于被激活的蛋白C具有抗凝作用，因此，TM是使凝血酶由促凝转向抗凝的重要的血管内凝血抑制因子。图10为 TM抗凝作用示意图。TM的正常参考范围为3.8–13.3TU/mL；
TM增高多见于：
（1）自身免疫性疾病、某些系统性红斑狼疮（SLE）；
（2）DIC；
（3）急性呼吸窘迫综合征（ARDS）；
（4）血管内皮损伤。
图10 TM抗凝、抗炎作用示意图
5.纤维蛋白溶解系统激活相关的分子标记物
组织纤溶酶原激活物/纤溶酶原激活物抑制剂-1复合物（t-PA/PAI-1复合物，t-PAIC）为纤维蛋白溶解系统激活相关的分子标记物，图9为t-PAIC形成示意图。t-PAIC 男性的正常参考范围为≦17.0 ng/mL，女性正常参考范围为≦10.5 ng/mL。
t-PAIC 升高常见的原因有：
（1）DIC；
（2）血管内皮损伤；
（3）各种动脉和静脉血栓形成（DVT、急性心肌梗死等）。
参考文献
[1] 杜丽枝，林勇平，向波，等. 化学发光法检测丙型肝炎病毒抗体灰区标本的假阳性. 热带医学杂志. 2017,17（7）：855-858
[2] 饶郴丽，丰姝，魏彬，等. 高敏发光技术定量检测乙型肝炎病毒表面抗原的临床应用.中华检验医学杂志. 2015 ,38(8)：537-542
[3] 中国疾病预防控制中心性病艾滋病预防控制中心：2019年全国艾滋病病毒抗体诊断试剂临床质量评估报告
[4] 谢剑波，殷明辉. HISCL 5000 超敏发光免疫分析仪在乙型肝炎病毒定量检测中的应用. 医疗装备. 2017,30(6)：38-39
[5] 朝仓 英策. 凝血、纤溶系统分子标志物和临床检验. Sysmex corporation.
