作者单位:徐州医科大学附属医院血液科淋巴瘤诊疗中心
基于免疫细胞所分泌的的细胞因子检测是判断机体免疫功能的一个重要指标,因而具有重要的临床价值、包括针对许多疾病的诊断、病程观察、疗效判断及细胞因子治疗监测等。但是,由于细胞因子在体内的含量甚微,给细胞因子的检测带来困维,要同时测定多种细胞因子对标本的要求更高,还需要复杂的仪器设备才能定量。目前细胞因子的主要检测方法包括:1、依赖性细胞株;2、功能检测;3、免疫测定;4、酶联免疫斑点实验(ELISPOT);5、多聚酶链反应技术(PCR);6、细胞因子微球检测技术(CBA)等。其中,著名的流式抗体公司BD-Pharmingen开发了基于流式细胞仪的液相蛋白定量技术——Cytometric Bead Array(简称CBA),基本原理近似于ELISA的检测,即利用微小、分散的颗粒捕获液体待测物,并利用流式细胞仪检测类似“三明治”的颗粒-待测物复合体所散发的荧光,从而测定待测物的数量。能从单个小样本中获得多个指标的数据。
CBA概述
Cytometric Bead Array(CBA),即微量样本多指标流式蛋白定量技术是一个基于流式细胞检测系统的多重蛋白定量检测方法,它能够同时对单个样品中的多个指标进行检测。日常实验中,常需对溶液体系中的可溶性蛋白进行定量检测,如细胞培养上清或血清中的细胞因子含量的定量分析,由于这些因子的含量较少,低于一般常规方法的检测下限,使用常用的蛋白检测方法western Blot等很难检测。 BD公司利用流式细胞仪可对荧光信号进行级数放大的特性,只需使受检的可溶性因子附着于一些具有近似细胞直径的微粒上,即可对受检样品中的各种可溶性因子进行检测。为此,BD公司开发了的微量样本多指标流式蛋白定量系统,简称CBA系统,通过利用一系列带有荧光标记的微小、分散的微球连结特定的捕获抗体以捕捉溶液系统中的待测物,通过对应各种不同检测物的特异微球上所带有荧光强度不同从而同时测定分析样本中多种可溶性成分的数量。
CBA系统的工作原理
该系统的工作原理简单,对应受检系统中的每一个检测指标都设有不同的捕获微球,不同的捕获微球上包被有特异的捕获抗体,并具有不同的荧光强度,通过捕获微球与待测样品溶液混合后,微球上的特异性抗体就与样品(血清、血浆或细胞培养液)中的相应抗原或蛋白结合,最后,加入荧光的检测抗体以形成“三明治”夹心复合物,通过流式细胞样进行荧光检测,便可对样品中的各检测因子的含量进行分析。
由于BD的CBA系统中每一个微球都能够提供一个和特定蛋白结合的表面,因此,每个微球就相当于一个单独的、包被好的ELISA板;相对于传统的ELISA技术,荧光信号显色的灵敏度比一般化学发光的灵敏度高,加上利用流式细胞仪对于荧光信号的高敏感性及放大作用,使用这种技术检测未知样品中的指标所需要的样品浓度更低,实验时间更短;另外,常规的ELISA操作,每次只能对一个样本中的一个指标进行检测,各检测子标间的操作需分开进行,往往造成珍贵样本的耗费,如患者血液中免疫调节细胞因子包括IFN-γ、TNF-α、IL-2等,通过BD CBA系统,可同时对一个对样品中的多个指标进行检测,这为一些ELISA技术无法满足的实验提供了新的检测手段。
CBA主要的技术特点:
CBA 是集 ELISA 和细胞流式技术优点为一身的液相蛋白检测技术。CBA 的每一种微球 提供一种蛋白的捕获表面,捕获微球与待测样品后,呈悬浮态,与 ELISA 相比,能更有效 地捕获被分析物;CBA 具有 FCM 的宽范围荧光检测特点,对样本需求量更少,检测更快速、 更准确。
CBA 主要的技术特点:
轻松实现多重检测,最多可同时对一个样本中的75个目的蛋白进行精确定量。
样本需要量小。仅需要50μL溶液就可进行一次检测。
更高的灵敏度。分析灵敏度高达2.8pg/mL。
更高的灵敏度、更宽的检测范围和更好的重复性。CBA技术使蛋白定量的分析灵敏度高达pg/ml级别,检测范围达0-5000pg/ml,所有分析只需一组标准曲线。根据抗体的荧光强度对目的蛋白定量,排除了ELISA反应中酶联放大产生的假阳性。
1. 操作简单,省时省力。CBA技术采用芯片式集成测定,所有检测只需一组标准曲线,就可计算出每种待测蛋白浓度;操作简单,整个流程只需要3.5小时,对待测样本可做实时分析,缩短检测了时间,提高了检测效率。
1. 强大的软件分析系统。BD CBA软件具有强大的数据处理能力,直接将目标蛋白的检测结果换算成标准浓度;除了为用户提供待测物的计数结果外,还能提供可视轮廓或信号图形以帮助用户获得更多的信息。有用于Macintosh和Microsoft系统两种版本供您选择。和传统的液相蛋白定量技术相比,CBA技术是一种“多元”和“同步”的检测技术。
CBA应用的领域
目前,越来越多的科研和临床研究人员将CBA应用于他们的领域。检测对象为血清、血浆、眼泪、房水、唾液、体腔灌洗液、细胞培养液上清、细胞裂解物等,主要检测样本中细胞因子、炎症因子的水平的分析。CBA应用于肿瘤研究及肿瘤疾病的辅助诊断、疗效和预后监测;干细胞研究和干细胞治疗监测;免疫学研究和免疫疾病的辅助诊断和监控;感染疾病的研究及辅助诊断和疗效评价;免疫功能监测;药效评价,药物研发、疫苗研究;还用于细胞信号传导中磷酸化蛋白、凋亡相关蛋白分析,系统性红斑狼疮(SLE)和新生儿脓血症等免疫疾病的监控,总体免疫功能分析等多领域。