第二节 放射免疫检验

166.为什么放射免疫分析技术荣获诺贝尔医学奖
答:1959年美国科学家Yalow和Berson首次将放射性核素高灵敏度的示踪特性和抗原抗体反应的高特异性相结合,用 131 I -胰岛素作为示踪剂、抗胰岛素抗体作为结合剂,实现了血浆中微量胰岛素的定量分析,从而开创了放射免疫分析技术的历史先河。放射免疫技术的建立为微量物质定量分析开拓了崭新领域,为医学科研和临床诊断提供了新的手段,具有里程碑意义,因此该技术荣获1977年诺贝尔生物医学奖。放射免疫分析技术是将放射性核素标记与抗原抗体反应原理和测定技术相结合,借助专门的检测设备所开展的具有高灵敏度和良好特异性的免疫学分析技术。该技术是以放射性核素标记抗原或抗体,来测定相应抗体或抗原的一种免疫分析方法,其检测的信号是放射性核素发出的射线。根据放射性核素标记抗原或抗体的不同可将放射免疫分析技术分为两类:放射免疫测定(radioimmunoassay,RIA):放射性核素标记抗原,对样本中的待测抗原进行定量测定,采用竞争反应原理;免疫放射测定(immunoradiometric assay, IRMA): 放射性核素标记抗体以检测样本中的待测抗原,为非竞争性结合反应。
167.为什么放射免疫分析技术常用放射性核素125 I作标记
答:放射免疫分析技术有β和γ两类放射线,分别用液体闪烁计数仪和晶体闪烁计数仪进行测定。β放射性核素有 3 H、 14 C、 32 P和 35 S,其中以 3 H较为常用;γ放射性核素有 125 I、 131 I、 51 Cr和 60 Co,其中以 125 I最常用。在放射性标记试验中,放射性核素选择的原则是应具有高比活度、适宜的半衰期、对抗原或抗体活性没有影响,并容易标记。相比较而言, 125 I标记有较多优点:半衰期适中,能保证一定的有效期,且废物处理相对容易;只发射X射线和γ射线,而无β射线,因而辐射自分解少,标记化合物有足够的稳定性。放射性碘适用于蛋白质、肽类、固醇类、核酸类及环核苷酸衍生物等的标记。
168.为什么放射免疫分析技术中要求缓冲液有合适的酸碱度
答:由于反应条件会影响放射免疫分析方法的灵敏度和准确性,因而建立一个最佳反应体系是一个重要的环节。其中常用的缓冲液有磷酸盐缓冲液、巴比妥缓冲液、醋酸缓冲液、硼酸缓冲液等。抗原抗体复合物在偏酸或偏碱的环境下易于解离,故一般要求缓冲液的pH在7.0~8.5左右。离子强度过高,不利于抗原抗体结合反应,而离子强度过低,则缓冲能力不足,一般以0.01~0.1mol/L为宜。另外,在缓冲液中还应根据不同检测项目加入下列物质:①保护蛋白:常用的有牛血清白蛋白或白明胶,浓度为0.1%~0.2%,用以降低试管对抗原的非特异性吸附;②防腐剂:多采用0.1%叠氮钠、0.01%柳硫汞、溶菌酶或抗生素;③酶抑制剂:如测定心钠素等肽类激素时,要加入适量的抑肽酶,用以抑制血浆内源性水解酶对待测物的降解;④阻断剂:在测定甲状腺激素或测定某些甾体激素时,必须加阻断剂,使和蛋白质相结合的激素,变为游离型;⑤载体蛋白:在进行抗原-抗体(主要指 “抗抗体”)结合物分离测定时,要在反应液中加入适量与第一抗体同种动物的正常血清。
169.为什么放射免疫测定待测抗原的量与所测得的标记物的量成反比
答:放射免疫测定(RIA)就原理而言属于竞争性分析,标记抗原和待测抗原对特异性抗体具有相同的亲和力,当特异性抗体限量且总结合位点数大于待测抗原或标记抗原量,但小于待测抗原和标记抗原的总和时,待测抗原和标记抗原与特异性抗体发生竞争性结合。当标本中无待测抗原时,特异性抗体全部与标记抗原结合;当标本中有待测抗原时,标记抗原与特异性抗体结合将受到抑制,标本中待测抗原的量与可以测量的结合标记物的量呈某种反比关系。如用已知不同浓度的待测抗原为标准品,分别与定量标记抗原和限量的抗体反应,即可获得一条剂量反应曲线;将未知浓度待测标本进行同样操作,则可根据上述剂量反应曲线计算出标本中待测抗原的浓度。
170.为什么放射免疫测定适用于小分子多肽、激素和小分子药物的检测
答:放射免疫测定(RIA)灵敏度高,能测到μg/L甚至ng/L或pg/L水平,特异性强,重复性好,批间、批内误差小,样品用量少;常用于小分子多肽、激素和小分子药物的检测。商品化试剂盒的生产和销售,促进了放射免疫技术在各个实验室的推广使用,同时也促进了标准化操作。临床上曾广泛应用于各种激素(如胰岛素、甲状腺素、性激素等)、病毒抗原或抗体(如乙型肝炎病毒等)、肿瘤标志物(如癌胚抗原、甲胎蛋白等)和小分子药物(如地高辛、吗啡等)等的检测。因为这些物质分子质量较小,抗原表位很少,只能通过竞争性免疫分析模式测定。由于放射性核素本身分子质量很小,标记小分子半抗原后对半抗原免疫活性影响较小,能确保标记抗原和待测抗原具有相同抗体结合活性,从而确保实现较理想的竞争性免疫分析。
171.为什么免疫放射测定可用于检测大分子抗原或抗体
答:免疫放射测定(IRMA)以过量放射性核素标记抗体与待测抗原进行非竞争性免疫结合反应,待反应平衡后,用固相免疫吸附方式对结合的标记复合物和游离标记抗体进行分离。由于待测抗原量与抗原抗体复合物放射性强度成正比,从而对待测抗原含量进行定量分析。免疫放射测定的优点是灵敏度高、特异性强、标记物稳定、反应时间短、测量范围较宽。缺点是抗体用量偏多,且抗体的特异性纯化较难,如用单克隆抗体可克服这些缺点。IRMA的测定对象主要限于有两个抗原决定簇的肽类或蛋白质,因此常适用于大分子蛋白质和多肽类激素的检测分析,一些难以标记的病毒抗原也可通过此法进行测定。

(卢仁泉 郑岚 郑慧)