【摘要】目的建立人表皮生长因子受体(HER)2的时间分辨荧光免疫分析(TRFIA)检测方法并进行方法学评价。方法以HER2单克隆抗体H7包被,Eu3+标记HER2单克隆抗体E5,建立双抗夹心HER2一TRFIA法,考核该方法的灵敏度、稳定性、特异性、测量范围及正常参考值范围,并与德国Siemens公司的化学发光免疫分析(CLIA)进行相关性分析。结果HER2一TRFIA法的检测灵敏度为0.214rig/ml;测量范围为0.214~1000ng/ml:批内和批间cy的均值分别为3.48%和4.13%:与HERl无交叉反应,正常参考值范围为0—13.20ng/ml;与CLIA的相关性良好(r=o.997):同一批试剂4℃下可稳定放置6个月以上。结论HER2一TRFIA法是一种灵敏度高、特异性好、精密度佳的检测方法,能满足临床使用的需要。
【关键词】受体,表皮生长因子:乳腺肿瘤,荧光免疫测定
人表皮生长因子受体(humanepidermalgrowthfactorreceptor,HER)2是一种I型受体酪氨酸激酶,在细胞生长、发育及分化过程中起着重要的作用,HER2的过表达与肿瘤的发生与转移密切相关¨J。近年来,HER2靶向治疗是肿瘤治疗领域的研究热点.针对HER2的检测在HER2阳性乳腺癌治疗方案的选择、预后评估及疗效预测中起着关键作用[2]。《乳腺癌HER7.检测指南(2014版)》口]再次强调了乳腺癌HER2检测的重要性。本研究采用2株抗人HER2单克隆抗体(简称单抗)分别作为固相抗体和Eu3+标抗体,建立血清HEIL2抗原的时间分辨荧光免疫分析(time.resolvedfluoroimmunoassay,TRFIA)检测方法(即HRE2.TRFIA法),并进行了方法学评价。
材料与方法
1.试剂与仪器。HER2单抗H7和E5为北京WasonBiotech公司产品,重组人HER2标准品为美国OrigeneTechnologies公司产品:化学发光免疫分析(chemiluminescentimmunoassay,CLIA)检测试剂盒为德国Siemens公司产品;Eu3+标记盒为美国PerkinElmer公司产品;二乙烯三胺五乙酸(diethylenetriaminepenlaaceticacid.DTPA)为美国Sigma公司产品:96孔微板为美国Coming公司产品;增强液、洗涤液及封闭液均由无锡市江原实业技贸总公司提供:其他试剂为国产分析纯。PD一10柱和SepharoseCL一6B柱为瑞典Pharmacia公司产品。全自动时间分辨Auto—DELFIA1235检测仪购自于美国PerkinElmer公司。
2.血清样本。30例HER2阳性血清来自于江苏省江原医院、江阴市人民医院、吉林大学中日联谊医院经病理确诊的乳腺癌患者,经CLIA法测定均为HER2阳性。84名健康体格检查者血清来自江苏省江原医院。所有血样均用真空管采集,室温下静置30min.分离后的血清置于一20℃冰箱待检。
3.固相抗体的包被。取H7单抗用50mmol/L碳酸钠缓冲液(pH值9.6)稀释至5斗g/ml,作为包被液。按每孔加200Ixl加至96孔微孔板,4℃包被过夜。弃包被液,洗涤液冲洗3次,每;fL力l250斗l含3g/L牛血清白蛋白(bovinesel"umalbumin,BSA)的上述缓冲液封闭,室温放置2h。弃封闭液,真空抽干并密封后放置一20℃保存待用。
4.Eu3+标抗体的制备。先经PD.10柱,将E5单抗的缓冲体系转换为50mmoL/L碳酸钠缓冲液(pH值8.5,含155mmol/LNaCl);然后,将新缓冲体系中的E5单抗浓缩至2g/L。取500IxgE5单抗,加至300I乩mol的Eu3+一二乙烯三胺四乙酸(di—ethyleBetriaminetetraacetate,DTFA)中.以保证E5单抗与DT?A.Eu3+充分连接,25cC磁力搅拌反应18h。反应获得的Eu3+.E5经SepharoseCL.6B柱(1cmX40em)纯化后,进行稀释、分装、冻干,并于一20℃保存待用。
5.HRE2.TRFIA法。将3旧Eu3+.E5用150山反应缓冲液『50mmol/L三羟甲基氨基甲烷(tri.hydroxy.methylaminomethane,%s).HCl,8mmol/LNaCl,质量分数0.1%BSA,50p,mo]/LDTPA,0.1ml/LTween.80,质量分数0.1%NaN,,pH值7.8]稀释成工作液,将HER2标准品(0、5、10、50、100、500、1000ng/m1)或待测样本血清各50斗l加至96孔板,再加入150¨l工作液,25℃下温育2h,洗涤6次,再加200斗l增强液于25。C振荡反应5min,将96孑L板置于全自动AutoDELFIA1235检测仪上,按照实验室自行编制的程序自动检测荧光信号,生成双对数函数标准曲线.并自动给出待测样品中的HER2含量。
6.参比检测方法的试剂及仪器。CLIA检测严格按德国Siemens公司试剂盒说明书进行标准化操作.仪器操作严格按照仪器操作规程进行。
7.HRE2.TRFIA法的方法学评价[3。5]。(1)最低检浸0限:分3次每次测定10孔标准品零质量浓度点的荧光值,求出x+2s值,在标准曲线上得出该值对应的浓度值即为HER2一TRFIA法的灵敏度。(2)相关性:以简单随机抽样法抽取34名健康体格检查者血清和30例HER2阳性乳腺癌患者血清,分别用TRFIA法及CLIA法进行检测,比较2种方法的相关性。(3)精密度:将浓度最大的样本稀释成高、中、低3个质量浓度,用TRFIA法检测,并分析批内和批间精密度。(4)回收率:在3份不同浓度的血清样品分别添加一定浓度的标准品,用TRFIA法检测并计算回收率。(5)特异性:将已知低质量浓度的HER2血清分为试验组和对照组,前者加入500ng/ml的HERl.后者不添加HERl,分别检测2组血清中的HER2含量。
8.正常参考值范围。对84名健康体格检查者血清进行HER2检测,以x+2s为正常参考值范围。
9.统计学处理。采用IBMSPSS19.0软件进行数据分析。符合正态分布的计量资料以露±s表示,并采用两样本t检验进行组间比较:对TRFIA及CLIA法进行Pearson相关分析。P<0.05为差异有统计学意义。
结果
1.Eu3+.E5的理化鉴定。Eu3+一E5经SepharoseCL一6B柱层析,第1洗脱峰的E5蛋白质的物质的量为7.2nmol,Eu3+的物质的量为48.35nmol,即平均每个E5抗体分子上连有6.7个Eu3+。
2.HRE2.TRFIA法的标准曲线、灵敏度及测量范围。HER2.TRFIA的标准曲线如图1所示。该方法检测HER2的灵敏度为0.214ng/n[1l,测量范围为0.214~1000n∥ml
3.HRE2.TRFIA法的特异性、精密度、回收率和稳定性。加有HERl标准品的试验组值与对照组值差异无统计学意义(t=0.042,P>0.05),表明该方法特异性良好。
4.HER2一TRFIA法检测高、中、低3个质量浓度HER2样品的批内CV分别为2.74%、2.91%和4.80%,批间CV分别为3.26%、4.21%和4.92%,均低于10%,表明TRFIA法检测HER2精密度良好。3份不同质量浓度的血清样品添加标准品后所测得的回收率见表1。同一批试剂4℃放置6个月后,参考标准发光计数无明显变化(t=0.930,P>0.05),说明该方法稳定性良好。
5.HRE2.TRFIA法与CLIA法的相关性。分别用HRE2一TRFIA法及CLIA对血清样本进行检测,如图2所示,两者相关性良好(r=0.997,P<O.01)。其中CLIA检出的阳性血清样品经TRFIA法检测均为阳性。
6.HRE2.TRFIA法的参考值范围。HRE2一TRFIA法检测84名健康体体检者血清HER2的结果为(5.88±3.66)ng/n!ll。若以面±2s作为正常参考值范围,则健康人血清HER2的正常参考值范围为在0~13.20ng/ml。
讨论
HER2是一种具有酪氨酸蛋白激酶活性的跨膜糖蛋白,是表皮生长因子受体家族成员之一。HER2与其他家族成员(如HERl、HER3、HER4等)形成广泛的信号网络,能增强肿瘤细胞的增殖、抑制肿瘤细胞的凋亡、促进肿瘤细胞的迁移[2]。研究…表明HER2的高表达通常与上皮细胞癌症的恶化程度密切相关。是肿瘤治疗的关键预后指标。已有文献[6]报道HER2在乳腺癌、卵巢癌、胃肠道癌、肺癌等多种肿瘤中表达量增加。HER2已作为乳腺癌诊断和治疗的靶点应用于临床,乳腺癌患者血清和组织的HER2水平升高已经被证实o7|。
目前,HER2临床检测方法主要有免疫组织化学检查和基因检测【2'8‘9]。虽然两者都可较准确地检测HER2表达,但都需要手术获取组织标本,具有侵入性。也不适合前期疾病预查及预后评估。细胞表面HER2可经蛋白酶水解而脱落释放到血清中。研究[10]表明,血清HER2对乳腺癌的早期检出率为6.0%。12.3%.对晚期乳腺癌的检出率高达23.0%一80.0%。
现有的HER2血液检测方法主要有酶联免疫吸附测定(enzyme—linkedimmunosorbentassay,ELISA)法和CLIA法[III。ELISA检测法灵敏度较低.检测范围窄,采用非自动化操作易造成检测误差:CLIA检测试剂及检测仪器均为进El产品,单次检测成本高。本研究所采用的TRFIA检测法在抗原抗体反应的基础上引入稀土元素(Eu3+)标记,是目前较为先进的超灵敏检测手段[12|。采用Eu3+标记抗体,无损抗体的免疫活性.多位点标记又增强了检测灵敏度,测定时增强液的使用使荧光强度以百万倍增加.因而可实现样本中待检物质的极微量检测[13。15]。
本研究中TRFIA法定量检测HER2的最低检测限为O.214ng/ml,测量范围较宽。在本试验中向已知低质量浓度血清样本中加人高质量浓度HERl.TRFIA法检测结果与不加入HERl的血清样检测结果差异无统计学意义,说明该方法的特异性良好。此外,该方法的批内及批间CV均小于10%,检i贝0结果重复性好。回收率为96.52%~104.78%,检测的准确性高;不论是低质量浓度还是高质量浓度血清样品,该方法的检测结果与CLIA均有良好的相关性(r=0.997)。
综上。本研究成功建立了血清HER2的TRFIA检测方法。为临床HER2高表达肿瘤患者的筛查和预后评估创造了条件。