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从早期肾损伤标志物检测看特定蛋白检测的技术革新

日立诊断
2021.8.30



据报道,我国糖尿病患者中糖尿病肾病患病率为20% ~ 40%,研究发现仅有25.8% 的糖尿病患者得到了相应的治疗,而糖尿病导致的终末期肾病患者中透析患者5年生存率仅为50%。无法尽早发现肾损伤已成为延误治疗的最大原因,因此急需引入早期肾损伤标志物的检测。



一、早期肾损伤标志物的意义


尿白蛋白是传统肾损伤标志物,但其在肾病早期诊断中存在一定缺陷。据流行病学调查显示,在糖尿病尤其是2型糖尿病患者中,尿白蛋白正常但伴有肾功能下降的慢性肾脏病发病率逐渐上升,此类疾病被定义为尿白蛋白正常的糖尿病肾脏疾病。肾功能损伤的患者中有20.5% ~ 50.8% 为正常蛋白尿,该类患者需要检测早期肾损伤标志物,才能满足肾损伤的诊断需求。



二、尿液特定蛋白检测的难点


随着越来越多的早期肾损伤标志物纳入检测,尿液特定蛋白的检测难点也逐步显现。

大通量样本的处理

对于慢性肾脏病相关的普检项目,部分医院日常标本量为200-600管,传统设备的速度无法满足该检测量。


跨检测平台的处理

尿蛋白与代谢产物的检测方法不同,需跨平台处理,导致手工工作量的增加以及审核报告难度的增加。


HOOK效应的处理

因抗原过剩导致的假性偏低或假阴性;因抗体过剩导致灵敏度不,HOOK效应的发生频率高。对临床诊断影响大,隐秘性强难检出,已成为尿特定蛋白检测中最大的难点。




三、传统检测方法抗HOOK效应处理


散射比浊法抗HOOK效应处理

预稀释


散射比浊法采用预稀释降低检测样品中抗原量,从而提高检测系统的线性,减少抗原过剩的影响。但对于低浓度样品,预稀释将导致抗体过剩更严重。

部分项目使用散射比浊法检测的精密度低于透射比浊法。其主要原因是散射比浊法的预稀释的比例从1:2.5--1:20480不等,大比例的稀释引入更多的误差分量,导致检测精密度下降。且由于预稀释比例过大,也可能导致基质效应的影响更为明显。

透射比浊法抗HOOK效应处理

PEG曾敏技术

PEG由环氧乙烷与水或乙二醇逐步加成聚合而成。破坏抗原抗体的水化层,促进IC聚合缩短反应时间、增强信号值。但PEG浓度过高时分子量过大会引起血清中其他蛋白质非特异性沉淀,形成伪浊度

胶乳增强技术

用抗体致敏的大小适中且均匀一致的胶乳颗粒,在遇到相应抗原时,胶乳颗粒上的抗体与抗原特异结合引起胶乳颗粒凝聚,使透射光和散射光即出现显著变化。检测敏感性提高1000倍,精密度好重复性好检测范围宽。胶乳增敏方法可以提高透射比浊法的灵敏度使得大部分项目的低限近与散射比浊法相近,但目前无法覆盖所有特定蛋白项目,且对于粒径微小的蛋白的检测依旧存在困难



四、特定蛋白检测的技术革新


    传统方法在尿液特定蛋白检测中均存在缺陷,面对通量越来越大要求越来越高的尿液特定蛋白检测,急需新的特定蛋白检测技术来解决所有难点。


1

试剂革新-多聚粒技术

多粒径胶乳颗粒 新一代混合胶乳免疫比浊技术体系,通过混合大中小不同粒径的胶乳颗粒,来覆盖更宽的检测范围。


增加抗体空间结构 通过氨基酸支架来增加抗体两个Fab之间的空间距离,从而减小反应过程中抗体与抗原结合的空间位阻,提高灵敏度。


减缓反应速度 通过减缓测定高浓度样本时胶乳免疫比浊反应中抗原抗体反应速度,降低了试剂高浓度区域灵敏度。

采用这一系列的新型技术,可极大提高特定蛋白检测中的抗HOOK能力。


2

设备革新-多聚粒技术


 散射 


检测低限灵敏度高,但检测高限不足且有些项目检测中精密度低

 透射 


检测高限更高且精密度高缺点,但检测低限灵敏度不足。

透散射一体


利用散射检测的高敏感性解决低浓度样本的抗体过剩问题;利用透射检测的高线性解决高浓度样本的抗原过剩问题




五、解决尿液特定蛋白检测的难点


通过3500的透散射一体技术与柏荣多聚粒技术的结合,可整合检测平台、提高检测速度、扩展特定蛋白检测的范围和抗原过剩范围,从而解决尿特定蛋白检测的三大难点

1

解决HOOK效应的处理


抗HOOK范围可覆盖临床上限,降低因HOOK效应导致的假阴性结果。且更宽的检测线性可减少复查量。

2

解决大通量样本的处理


日立3500全自动生化分析系统的散射测速为800T/H,透射测速为800T/H。可满足大型实验室的尿液检测通量。

1

解决跨检测平台的处理


透散射一体技术,可实现同一平台检测尿特定蛋白和尿代谢产物,减少人工更换检测平台的工作量,降低跨平台审核报告的难度



六、临床应用



情况说明

某实验室采用透射设备检测尿总蛋白UTP,使用散射设备检测其他尿蛋白如mALB、α1MG、β2MG等。由于透射与散射的原理不同,且存在灵敏度差异,导致同一样本“尿总蛋白 < 尿特定蛋白之和”的情况出现。另,由于检测平台不同,得出结果的时间不同,lis无法及时跨平台抓取数据进行审核提示,检验师审核报告时常有忽略遭到临床投诉。

解决方案

采用透散射一体检测方法后,将UTP、mALB、α1MG、β2MG等各种尿检测项目整合在同一检测平台上,统一所有项目的检测时间,便于lis抓取数据设置的审核规则,避免检验师遗漏异常结果。由于透散射一体平台提高了特定蛋白检测的灵敏度,原本因灵敏度差异导致的结果倒挂现象也随之减少,最终提高实验室的TAT效率。


该内容在2021年7月28日至7月31日,新疆维吾尔自治区医师协会检验医师分会主办的“2021年新疆医学会检验专业委员会学术年会暨新型冠状肺炎检测及实验室能力建设学习班”卫星会上发表。得到了与会专家及参会者的高度关注及认可,专家纷纷表示:多聚粒技术、透散射技术具有临床应用的先进性,临床检验人应采用先进技术,为临床提供精准检验,为病人更好的服务。




参考文献

1.      张俊清, 苏白海, 张捷,等. 糖尿病肾脏疾病早期预测与诊断专家共识[J]. 中华内科杂志, 2021, 60(06):522-532.

2.      张杰良, 黄雪珍, 莫和国,等. 尿微量清蛋白抗原再添加检测技术与前带检查研究分析[J]. 重庆医学, 2017, 28(v.46):80-82.

3.      杨杰. 27项特定蛋白项目检测结果分析及钩状效应的防范方法[J]. 检验医学与临床, 2019, 16

4.      彭凤. 免疫透射比浊法与免疫散射比浊法检测特定蛋白得比较研究[J]. 现代检验医学杂志, 2011, 26

5.      Crit Rev Clin Lab Sci[M]. 1982, 18(3): 213-260

6.      彭凤. 免疫透射比浊测定技术的进展和分析特性[J]. 检验医学, 2012, 27

7.      王钊, 王金凤, 蒋欣. 一种提高胶乳免疫比浊法抗原过剩和线性范围的方法:, CN107894509A[P].


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