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自身抗体检测技术与市场分析

自身免疫疾病背景介绍

风湿免疫疾病是临床常见的疾病,也是既古老又年轻的学科。古典的风湿病学可以追溯到《希波克拉底文集》和《黄帝内经》,而现代的风湿病学术组织均成立于20世纪。国际风湿病联盟(International League of Associations for Rheumatology, ILAR)成立于1927年,美国风湿病学会(American College of Rheumatology,ACR)成立于1934年,欧洲抗风湿病联盟(The European League Against Rheumatism,EULAR)成立于1947年,亚太风湿病协会联盟(Asia Pacific League of Association for Rheumatology,APLAR)成立于1963年。

广义的风湿免疫学是指以研究关节、骨骼及其周围组织(如肌肉、滑囊、肌腱、筋膜、韧带等)损伤为主要表现的一门临床学科;而狭义的风湿免疫病是指研究与自身免疫有关并侵犯全身各处血管和结缔组织的一类疾病,因此又被称为自身免疫疾病。

自身免疫疾病影响到全世界约5%的人口,而且在过去的30年中自身免疫疾病的发病率显著提高,在中国保守估计至少有5000万至8000万患者。自身免疫疾病带来了沉重的社会负担及患者个人经济负担。美国自身免疫相关疾病协会(American Autoimmune Related Diseases Association,AARDA)和全美自身免疫疾病患者联合会(National Coalition of Autoimmune Patient Group,NCAPG)共同发布的报告《The Cost Burden of Autoimmune Disease:The Latest Front in the War on Healthcare Spending》指出,全美每年在自身免疫疾病上的医疗支出高达1000亿美元,而在癌症上的医疗支出仅为570亿美元。自身免疫疾病患者背负着沉重的经济负担,以系统性红斑狼疮患者为例,每位患者平均每年直接花费(direct cost)在3735—14410美元之间,间接经济损失(indirect cost)则在1093—14614美元之间。

自身免疫疾病不仅侵占了大量医疗资源,还有较高的致残率和死亡率。类风湿关节炎是常见的自身免疫疾病之一,同时也是造成我国人群肢体残疾的主要原因之一。在美国,自身免疫疾病已成为65岁以下女性最主要的死因之一。

由于自身免疫疾病具有致残率高(disability)、死亡率高(death)、痛苦(discomfort)、药物副作用大(drug reaction)、经济负担重(dollar lost)的“5D特点”,早在1999年就正式被世界卫生组织列为继心脑血管疾病、癌症后威胁人类健康的第三大杀手,同时被我国列入国家中长期科技发展纲要的十类重大疾病之一。

自身免疫疾病的诊断除了依靠患者的临床症状、影像学检查及病史外,自身抗体的检测也是重要依据,与疾病相关的特异性自身抗体都被纳入了疾病的分类标准,表1为常见系统性自身免疫疾病分类标准中被纳入的自身抗体。

表1 常见系统性自身免疫疾病分类标准中的自身抗体
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中国风湿免疫学科及自身抗体诊断行业发展回顾

相对于国际风湿免疫病学科百余年的发展历史,我国风湿免疫病学科起步相对较晚,其发展可以追溯到1959年。这一年国家选派北京协和医院张乃峥教授赴苏联学习,但由于随后国内一系列政治事件,中国风湿免疫病学科的发展陷入停滞将近20年。改革开放后,中国风湿免疫学科发展进入快车道,20世纪70年代末期,北京协和医院、上海仁济医院等国内著名医院先后成立了隶属于内科的风湿病学组;20世纪80年代初,部分风湿病学组升级为独立的风湿免疫科;1985年,在广西南宁正成立中华医学会风湿病学分会(Chinese Rheumatology Association,CRA);2000年,我国首次承办国际性风湿免疫学术会议——第九届亚太风湿病学学会年会,这标志着中国风湿免疫学科开始走向世界。

从20世纪80年代初开始到90年代末的这二十年间,正是中国风湿免疫学科发展从无到有的关键时期。20世纪80年代,大部分医院只能开展极少数的自身抗体检测,例如类风湿因子(rheumatoid factor,RF)、抗核抗体(antinuclear antibody,ANA)等,而且都是实验室自行配置试剂。进入20世纪90年代后,国际上陆续出现一系列提供商业化自身抗体诊断试剂盒的跨国企业,例如美国的INOVA Diagnostics、Bio-Rad Laboratories、Zeus Scientific等,欧洲的EUROIMMUN AG、IMTEC等,以及日本的Medical & Biological Laboratories等。其中EUROIMMUN AG在20世纪90年代中后期进入了中国市场,是跨国公司中进入中国的时间最早的企业之一,并于1999年在北京投资成立欧蒙医学诊断(中国)有限公司。

大部分跨国公司都是在21世纪后才进入中国市场,2005年深圳炬英生物科技有限公司将德国IMTEC公司的酶联免疫法和线性免疫法的自身免疫诊断产品引入国内,这也是最早进入国内用于自身抗体检测的线性免疫印迹法产品之一;同年,上海朗卡贸易有限公司将Zeus Scientific公司多重微珠法和酶联免疫法的自身免疫诊断产品引入国内;2006年,共有三家跨国公司进入中国市场,分别是德国AESKU公司、德国ORGENTEC公司以及美国Bio-Rad Laboratories公司。INOVA Diagnostics在2008年被Werfen收购后,通过其中国分公司沃芬医疗设备国际贸易(上海)有限公司于2010年正式进入中国市场;同年,Medical & Biological Laboratories也正式进入中国市场。

与此同时,国内也有一些专注于自身抗体诊断试剂盒研发、生产和销售的公司陆续成立。2005年,北京和杰创新生物医学科技有限公司成立,这是国内第一家专注于自身抗体的体外诊断公司;2008年,上海富莼科芯生物技术股份有限公司成立,随后更名为上海科新生物技术股份有限公司,并于2010年成功推出抗环瓜氨酸肽(cyclic citrulinated peptide,CCP)抗体诊断试剂盒,该产品目前具有较高的市场占有率;同年,深圳市亚辉龙生物科技股份有限公司成立,该公司目前在国产自身抗体诊断试剂市场占有较高的份额。

由于看到自身抗体检测市场的快速发展,许多IVD企业也想“跨界”进入到这个细分市场,尤其是许多化学发光企业希望能借助自身抗体检测产品形成产品差异化,更好的将发光仪器推广到检验科,但是目前大部分企业还处于注册阶段。上海透景生命科技股份有限公司是Luminex在国内的重要合作伙伴,在Luninex 200平台上开发适合中国市场的诊断产品,透景生命的肿瘤标记物、人乳头瘤病毒等检测产品获得了良好的市场反馈,也于2019年发布了自身抗体的检测产品,标志着越来越多的国内企业关注到了这一细分市场。

面对本土企业的竞争,跨国公司也在不断调整中国战略,其中推进本土化是这些跨国公司的重要战略之一。2004年,欧蒙(杭州)医学实验诊断有限公司成立,主要从事自身抗体诊断试剂的国产化生产,部分间接免疫荧光法产品于2006年获得了国产医疗注册证。2006年,欧洲三大自身抗体提供商之一的IMTEC公司被德国HUMAN Diagnostics收购,于2009年重新进入中国市场,进行自身免疫诊断产品的推广及品牌建设。2016年,在北京成立胡曼诊断产品(北京)有限公司,并设立了研发、生产基地,为促进德国先进技术及产品的引入和转化奠定了坚实的基础。2018年,美国Zeus Scientific在常州成立宙斯生命科技(常州)有限公司,准备将Athena自身抗体检测平台国产化。

此外,商业模式的转变也为这些跨国公司带来了丰厚的回报。2014年,杭州欧蒙医学检验所有限公司成立,开始涉足自身抗体检测服务,并将一些特殊的自身抗体检测项目回收到检验所,在特检领域获得了极大的成功。

在中国自身免疫诊断行业快速发展的同时,中国风湿免疫学科的发展也进入高速发展阶段。2007年,中华医学会风湿病学分会组织的第一次全国风湿免疫科专科医师调查显示,全国风湿免疫专科医师数量为1267人,非风湿免疫专科医师数量为949人,设立独立风湿免疫专科的医院为338家,非独立风湿免疫专科的医院为400家;2018年中国医师协会风湿免疫科医师分会的年会上公布了第四次全国风湿免疫专科医师及学科调查结果,全国风湿免疫专科医师数量为7831人,非风湿免疫专科医师数量为4358人,设立独立风湿免疫专科的医院为1180家,非独立风湿免疫专科的医院为2192家。相对于2015年的第三次全国风湿免疫专科医师及学科调查结果,科室数量及医师数量增加了近一倍多,显示出中国风湿免疫学科欣欣向荣的发展趋势。

表2 四次全国风湿免疫专科医师及学科调查结果
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为了缓解患者“看病难”的问题,及促进学科进一步发展,2014年以北京协和医院曾小峰教授为主任委员的中华医学会风湿病学分会第九届委员会提出“一市一科一中心”计划,“一市一科”是指一个县级市至少要有一个独立的风湿免疫科,“一中心”指的是为风湿免疫科提供自身抗体检测的检测中心。该计划的成功实施,必将释放巨大的自身抗体检测需求,带动自身抗体诊断行业的又一轮高速发展。

自身抗体诊断行业现状盘点

自身抗体检测属于免疫学检测的组成部分之一。Kalorama Information公司出版的《The Worldwide Market for IVD Tests 10th》显示,2016年除传染病及血源筛查外的全球免疫诊断市场规模为78亿美金左右,其中自身抗体检测约占整个免疫检测市场的10%左右,市场规模约为9.2亿美金左右,预计到2021年,市场规模将会增长至约10.6亿美金左右,复合年增长率约为3%左右。

中国自身抗体检测市场当前的规模,以厂家或跨国公司中国区总代理出货价计算,约为10亿元人民币左右。在大量新型免疫风湿药物相继在国内上市、中国风湿免疫病发病率不断提高以及国内风湿免疫学科的快速发展等多重利好因素的影响下,预计未来5年每年的增长率不会低于15%。

当前中国自身抗体检测市场份额较高的企业如下:
  • EUROIMMUN AG
  • HUMAN Diagnostics
  • INOVA Diagnostics
  • 深圳市亚辉龙生物科技股份有限公司
  • 上海科新生物技术股份有限公司


现将行业代表性的公司逐一进行介绍:

1.EUROIMMUN AG

EUROIMMUN AG于1987年成立于德国吕贝克,基于马赛克薄片(BIOCHIP Mosaics)和滴定平板技术(TITERPLANE Technique)开发的间接免疫荧光试剂是欧蒙的标志性产品,也使得EUROIMMUN AG公司享誉全球。EUROIMMUN AG是最早进入中国市场的跨国公司之一,于1999年在北京投资成立欧蒙医学诊断(中国)有限公司。进入中国市场后,EUROIMMUN AG积极推进本土化策略,于2004年在杭州成立欧蒙(杭州)医学实验诊断有限公司,作为其在华的生产基地。积极的本土化策略,带来了商业上巨大的成功,中国地区成为EUROIMMUN AG全球最大的市场,占据其全球销售额的一半以上。2017年9月,美国PerkinElmer公司以约13亿美元的价格收购EUROIMMUN AG,使其成为PerkinElmer旗下的子公司。

2. HUMAN Diagnostics

HUMAN Diagnostics成立于1972年,总部位于德国威斯巴登,研发生产基地位于马格德堡和阿伦斯堡,是全球第一家提供液体生化试剂的企业,被誉为“欧洲液体生化之父”。其子公司IMTEC公司于1990年成立于柏林,专注于自身抗体诊断试剂的研发、生产和销售,是全世界第一家提供基于线性免疫印迹法检测自身抗体并使之商业化的企业,以高质量的第三代线性免疫印迹法自身抗体诊断试剂而享誉欧洲。2005年,深圳炬英生物科技有限公司将IMTEC产品引入国内。2016年,胡曼诊断产品(北京)有限公司成立成立,负责自身抗体诊断产品在国内的研发、生产及市场推广。同年,在HUMAN Diagnostics支持下,欧亚先锋生物技术投资(北京)有限责任公司成立,不仅作为HUMAN Diagnostics东北亚地区的总代理,还将欧洲乃至全球先进的自身抗体检测技术及产品引入国内,服务中国日益增长的市场需求。

3.AESKU

AESKU公司于2000年成立于德国文德尔斯海姆,首先推出了酶联免疫法的自身抗体检测试剂。2006年,AESKU公司正式进入中国市场,在国内主要以销售间接免疫荧光法和酶联免疫法自身抗体诊断产品为主。

4.INOVA Diagnostics

INOVA Diagnostics于1987年成立于美国圣地亚哥,是北美地区的自身抗体诊断的领导品牌之一。2008年被Werfen公司收购,2010年进入中国市场,目前由Werfen的中国全资子公司沃芬医疗器械商贸(北京)有限公司负责其在华的推广及销售。

5.深圳亚辉龙生物

深圳市亚辉龙生物科技股份有限公司于2008年成立,次年即获得了20余种自身抗体诊断试剂的医疗器械注册证,并于2016年推出了iFlash 3000全自动化学发光仪,及配套化学发光法的自身抗体诊断试剂和常规免疫诊断试剂,业务重点开始转向常规免疫诊断市场。

6.上海科新生物

上海科新生物技术股份有限公司成立于2008年,于2010年成功推出抗CCP抗体诊断试剂盒,并在该细分领域取得较高的市场份额。2012年,在“新三板”成功挂牌,股票代码430175。

面对快速发展的中国自身抗体诊断市场,一方面跨国公司积极进行本土化,例如HUMAN Diagnostics于2016年在华建立北京成立胡曼诊断产品(北京)有限公司,并设立了生产车间,进行产品的本土化生产;另一方面,跨国公司也加快其新产品在国内上市的速度,通过快速产品迭代来抢占更高的市场份额,例如Bio-Rad Laboratories在国内注册了其最新一代自身抗体检测平台BioPlex2200,该平台基于Luminex公司的多重微珠检测技术,理论上每小时最多可产生2200个检测结果,非常适合高通量检测的需求。

国内企业也在不断推出新技术及新产品,例如深圳市亚辉龙生物科技股份有限公司于2016年上市了iFlash 3000全自动化学发光仪及配套化学发光法的自身抗体诊断试剂,希望能过新的方法学来抢占一部分高端医院市场份额。2019年,上海透景生命科技股份有限公司在TESMI F3999平台上发布了抗核抗体等自身抗体检测产品,弥补了国内公司在自身抗体多重微珠法检测领域的空白。

另外一些国内公司则把目光聚焦于基层医疗市场,上海科新生物技术股份有限公司的子公司中山瑞福医疗器械科技有限公司,于2015年推出了免疫层析检测平台及配套的自身抗体诊断试剂,希望通过这种便捷的检测产品在基层医疗市场普及自身抗体检测。

自身抗体诊断技术简介

自1948年,Hargraves最初描述狼疮细胞(lupus erythematosus cell,LE cell)现象后,人们开始认识到自身抗体的存在。自身抗体被定义为针对自身组织、器官、细胞及其成分的抗体。

经过近70年的发展,到目前为止,已经发现了数百种自身抗体,也建立了多种自身抗体的检测方法,主要包括间接免疫荧光法(indirect immunofluorescence,IIF)、乳胶凝集试验(latex agglutination test)、双向扩散试验(double diffusion test)、对流免疫电泳(counter immunoelectrophoresis,CIEP)、放射免疫法(radioimmunoassay,RIA),线性免疫印迹法(line immunoassay,LIA)、酶联免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)等。随着近些年来商业化试剂的普及,传统实验室自配试剂的方法,如双向扩散试验、对流免疫电泳等逐渐被淘汰。2015年,中国风湿病数据中心(Chinese Rheumatism Data Center,CRDC)组织的自身抗体实验室室间比对显示,间接免疫荧光法、线性免疫印迹法和酶联免疫吸附法为目前我国自身抗体检测最常用的方法学。

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近些年来,一些医院也开始采用化学发光法(chemiluminiscence assay,CLIA)或者多重微珠法(bead-based multiplex assay)等新技术进行自身抗体的检测。现将这些技术及代表性的产品进行逐一介绍:

1.间接免疫荧光法

检测原理:将组织或细胞等基质固定在固相载片上,加入特异性的抗体,与基质中的抗原结合,再加入荧光素标记的第二抗体,与抗原抗体复合物中的第一抗体结合,然后在显微镜下观察荧光核型来对结果进行判断。

代表产品:EUROIMMUN AG公司抗核抗体马赛克间接免疫检测试剂盒,每张反应载片上有5个反应区,可同时对5个样本进行检测,每个反应区内包含HEp-2细胞和猴肝两种基质。该产品还采用了滴定平板技术,使得载片的孵育不再需要“湿盒”,可在相同的反应条件下同时孵育任何数量的样本。

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图1抗核抗体马赛克间接免疫检测试剂

2.线性免疫印迹法

检测原理:将抗原固定在硝酸纤维素膜上,加入特定性的抗体和酶标记的第二抗体后,再加入显色底物,底物被酶催化后使得硝酸纤维素膜上的条带显色,根据是否显色来判断结果的阴阳性。

代表产品:HUMAN Diagnostics公司抗核抗体谱检测试剂(ANA-LIA Maxx)能在同一个膜条上检测17种不同的自身抗体,涵盖了最为常见的6类自身免疫性结缔组织病,也是目前检测通量最高的免疫印迹试剂之一。同时,产品也配备function control和cut-off control,符合欧洲最高质控标准。

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图2 IMTEC ANA-LIA Maxx抗核抗体谱检测试剂

3.酶联免疫吸附法

检测原理:将抗原或细胞等基质固定在聚苯乙烯微孔板上,加入特定性的抗体和酶标记的第二抗体后,再加入显色底物,底物被酶催化后显色,通过测定显色物质的光密度来对自身抗体进行定量检测。

代表产品:HUMAN Diagnostics公司抗核抗体筛查试剂(ANA Screen),包被了完整的Hela细胞核和7种纯化抗原,最大程度提高了抗核抗体的检出率。5点定标也保障了检测的线性范围,最大程度避免了HOOK效应的影响。国外的研究也显示,HUMAN Diagnostics公司抗核抗体筛查试剂具有良好的性能,与间接免疫荧光法具有很高相关性,特别是在一些间接免疫荧光法检测呈阴性的自身免疫疾病患者中还能提供额外的诊断信息。
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图3 IMTEC ANA Screen抗核抗体筛查试剂盒

4.酶联免疫吸附法
(单人份测试)

检测原理:其检测原理与传统的酶联免疫吸附法完全一致,只是在一个将酶联免疫吸附法各步骤所需的试剂提前预装到同一个微孔板条上,做成独立的单人份试剂条。

代表产品:ORGENTEC公司的Alegria检测平台及配套的试剂,每个试剂条包含了8个反应孔,其中孔1和孔2为空白孔,用于样本的稀释,孔3和孔4包被了抗原,作为反应孔,孔5预装了质控品,孔6预装了酶结合物,孔7预装了样本稀释液,孔8预装了底物液。检测时,只需要将待测血清加入孔1,然后将试剂条插入Alegria检测平台,即可等待检测结果。

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图4 Alegria检测平台及配套的试剂

5.化学发光法

检测原理:将抗原等基质固定在磁性纳米微球上,加入特定性的抗体和酶或发光剂标记的第二抗体后,通过酶促或化学反应使得发生能量转移,并释放出光子,通过测定光子来对自身抗体进行定量检测。

代表产品:INOVA Diagnostics公司BIO-FLASH化学发光检测平台,包括20个样本位,及6个样本架,最多可同时装载30个待测样本,检测速度约为60测试/小时,目前已经有10余个配套的化学发光自身抗体诊断试剂获得了CFDA的批准。
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图5 BIO-FLASH化学发光检测平台

6.多重微珠法

检测原理:将抗原包被于特定的编码微球上,加入特定的抗体和藻红蛋白标记的第二抗体,反应后的微球在流动鞘液的带动下,单列一次通过包含红绿两束激光的检测器,红色激光用以判断微球的荧光编码,以提示待测物的种类,绿色激光用于检测藻红蛋白的浓度,以提示待测物的浓度。

代表产品:Bio-Rad Laboratories公司的BioPlex2200检测平台,其在Luminex 200检测平台的基础上开发了全自动的前处理部分,包括100个样本位及20个试剂位,理论检测速度可达2200测试/小时。
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图6 BioPlex2200检测平台

由于自身抗体检测方法众多,现将各种常用方法的优势、劣势及使用现状进行简单介绍。

间接免疫荧光法是自身抗体检测最经典的方法学,早在1957年Holborow等人就应用间接免疫荧光法检测抗核抗体。目前,以HEp-2细胞作为基质的间接免疫荧光法是抗核抗体筛查的推荐方法。

线性免疫印迹法是目前国内进行自身抗体检测使用频率最高的方法学,由于能在同一个膜条上检测10多种不同的自身抗体,非常适合于自身免疫疾病的筛查。此外,由于操作相对简单,又是单人份的试剂,可以在任何级别的医疗机构中开展,且线性免疫印迹法产品的性价比高。所以,线性免疫印迹法产品在国内的各级别实验室被普遍采用。

线性免疫印迹法虽然被广泛应用,但是线性免疫印迹法的劣势是只能提供定性/半定量检测结果,而酶联免疫吸附法则是自身抗体进行定量检测最常使用的方法学,同时也是抗心磷脂抗体、抗β2-糖蛋白1抗体等自身抗体的标准检测方法学。

酶联免疫法虽然具有检测通量高,成本较低等优点,但同样存在一些缺点,例如对检测样本数量具有一定的要求,在一些中小规模实验室为了避免反复定标带来的试剂浪费,经常需要积累一定量的样本才会进行一次实验。因此,ORGENTEC、深圳市亚辉龙生物科技股份有限公司等公司推出了单人份的酶免试剂及配套设备,适合一些检测样本数不多、但对定量检测有需求的实验室。

近些年来,一些厂家也推出了化学发光法或多重微珠法等新的检测方法学,随着化学发光法近5年来在国内的迅速发展,不少公司也陆续推出化学发光法的自身抗体诊断试剂,化学发光法具有灵敏度高、反应时间短等优势,但是化学发光法需要对每种自身抗体进行逐项检测,因此检测速度很难满足像抗核抗体等对检测通量要求极高的自身抗体检测项目。此外,由于自身抗体各地的收费标准均制定的较早,收费标准普遍较低,医院更愿意寻求性价比更高的试剂,这也从一定程度上限制了化学发光法的应用。但是对于一些检测通量要求不是很高、收费较为合理,而且目前还在用酶联免疫吸附法进行检测的自身抗体项目,例如抗CCP抗体等,化学发光法还是有着显著的优势。

多重微珠法近些年来也逐渐引起了关注,该方法是基于美国Luminex公司的Luminex 100/200检测平台。Luminex公司通过专利授权的方式,允许合作伙伴在其检测平台上开发自身抗体诊断试剂。由于Luminex公司的商业策略不仅收取合作伙伴高昂的专利授权费,还要求合伙伙伴从其采购关键的原料(如微珠)和检测仪器,大大增加了其合作伙伴的试剂及仪器成本。相对高昂的价格也限制这种方法在国内的推广及应用,仅仅在个别三甲医院开展了这种方法学的检测。

用于自身抗体的检测方法种类繁多,可以毫不夸张的说,其检测方法是所有免疫学项目中最多的。由于每种方法学均有其优势及劣势,以及适应的目标市场,因此具有“百花齐放,百家争鸣”的特点。在可预见的未来,自身抗体检测依然会呈现多种方法学并存的局面。

当前存在的问题

自身抗体诊断在国内的普及程度近些年快速提高,目前三级医院基本上都已经开展了自身抗体检测,部分二级医院也陆续开展了自身抗体检测。随着行业的快速发展,一些问题也逐渐被暴露出来,现将自身抗体诊断行业当前存在的问题简述如下:

1.实验室质量控制

(1)室内质控

由于目前尚缺乏权威的自身抗体第三方质控品,在一些高级别医院通过实验室自配质控品开展质量控制,而一些低级别医院则不开展自身抗体的实验室质量控制。即使在开展质量控制医院,质控频率也相对较低。自身抗体检测的室内质控工作急需加强,而中国医师协会风湿免疫科医师分会自身抗体检测专业委员会也将自身抗体的质量控制作为今年和明年的重点工作之一。

(2)室间质评

卫生部临检中心于2001年开展全国范围内自身抗体检测室间质评工作,近些年来各省的临检中心也陆续开展。这些质评工作对于加强实验室自身抗体质量控制起到了极大的帮助,但同时一些问题也引起了一线检验医学工作者的困惑。例如采用HEp-2细胞为基质的间接免疫荧光法进行抗核抗体筛查时,不同厂家的稀释方法不同,EUROIMMUN AG公司的滴度系统为 稀释系统,结果呈报以1:100、1:320、1:1000等,而国际标准为倍比稀释系统,结果呈报以1:40、1:80、1:160、1:320等。不同的检测结果也带了一些争议与困扰,因此2012年卫生部临检中心将结果上报分为两组,分别是传统滴度组和欧蒙滴度组。

另外,不同厂家生产的免疫印迹法试剂使用的抗原差异较大,例如天然抗原或重组抗原,而且有的检测指标也不尽相同。例如,抗Sm抗体是诊断系统性红斑狼疮重要指标之一,天然Sm抗原包含9种不同的亚基,其主要抗原决定簇集中于D1亚基,D1亚基中又以83—119的这一段肽段对于系统性红斑狼疮的检测敏感性及特异性最佳,较传统抗Sm抗体的敏感性高出2—3倍。由此可见,抗Sm抗体与抗SmD1抗体是完全不同的自身抗体,其结果也必然存在一定差异。但是目前卫生部临检中心和大部分省份的临检中心均未能实现抗Sm抗体与抗SmD1抗体的分组上报,这也给一线检验医学工作者带来了极大的困惑,尤其是随着检验科越来越看中室间质评结果的大背景下。行业内的不少企业也在呼吁,能否也对抗可提取性核抗原(extractable nuclear antigen,ENA)抗体的室间质评结果实现分组上报。

2.检测标准化工作仍待加强

由于检测自身抗体的方法众多,各厂家所用的抗原来源差别较大,且大部分指标缺乏国际标准品,以及间接免疫荧光法结果判读的主观性,导致目前自身抗体检测的结果仍然有些混乱,检测标准化的工作仍有待加强。

例如,以HEp-2细胞作为基质的间接免疫荧光法也是抗核抗体筛查的推荐方法,但是其结果判读是需要检验人员来对荧光核型进行判读,因此检测结果的主观性很强。再加上一些复杂核型及混合核型的存在,使得结果的判读更加困难。鉴于此,2014年全球第一版HEp-2细胞抗核抗体检测标准命名法专家共识发布,并建立了抗核抗体荧光核型国际共识(international consensus on antinuclear antibody pattern,ICAP)网站(网址www.ANApatterns.org)。截止目前,累计完成了29个荧光核型的标准化。但是,目前间接免疫荧光核型判读水平在国内依然是参差不齐。

另外,不同方法学之间的差异仍然不能忽视。以抗双链DNA抗体为例,其是系统性红斑狼疮分类标准中重要血清学指标之一,而且其浓度的变化与疾病活动度密切相关。但是目前检测抗dsDNA抗体的方法众多,例如以绿蝇短膜虫为基质的间接免疫荧光法、以同位素标记DNA的放射免疫Farr法、酶联免疫法、免疫印迹法等,其中以酶联免疫法和免疫印迹法的敏感性较高,能同时检测到高亲和力抗体和低亲和力抗体,而Farr法和间接免疫荧光法只能检测到高亲和力的抗体,因此特异性更好。由于不同方法学检测的差异,国际共识要求上报抗dsDNA抗体结果同时需要备注所用的方法学,国内共识也建议可以采用两种方法平行检测,但是目前国内这方面的工作仍然有待加强。

3.产品注册难及无证使用情况

《全国医疗服务价格项目规范(2012版)》中共纳入了167种自身抗体,但是临床目前普遍开展的只有30余种自身抗体,主要原因在于产品注册难及没有收费标准。

自身免疫疾病包括近百种疾病,其中有些疾病的发病率较低,而现行的注册法规所要求的临床试验所纳入的阳性样本又较多,因此为某些产品的注册带来了极大的困难。此外,大部分地区还没有收费标准,即使产品注册后销量也难以保障。因此,一些企业出于市场回报考虑,不愿对一些少见疾病的诊断产品进行注册,而临床又对该类诊断产品有刚性需求,这也就导致一些高级别医院只能通过临床实验室自建项目(laboratory developed test,LDT)开展检测,或者购买无证试剂,以科研报告的形式出具检测结果,或者直接将样本外送至独立医学实验室出具科研报告。这些情况都对体外诊断试剂的使用及监管造成了混乱。

监管部门也很关注企业在产品注册方面的诉求,2018年6月国家食品药品监督管理总局医疗器械技术评审中心发布了“关于征求对《第四批免于进行临床试验医疗器械目录(征求意见稿)》和《第三批免于进行临床试验医疗器械目录(征求意见稿)》意见的通知”,里面也涉及到部分自身抗体检测项目,但是纳入的自身抗体项目主要还是基于《全国医疗服务价格项目规范(2012版)》中的一些常规项目。对于一些近年来新出现、且对于临床诊疗有较大意义的指标,则尚未纳入,例如抗磷脂酰丝氨酸/凝血酶原(anti-phosphatidylserine/prothrombin,aPS/PT)抗体,是最有可能进入新版抗磷脂综合征(antiphospholipid syndrome,APS)分类标准的生物标志物。

未来的发展趋势

随着医学水平日新月异的发展和临床诊断的需求不断提高,自身抗体诊断行业发展呈现如下趋势:

1.自身抗体检测的普及和下沉

传统上自身抗体被认为属于特殊检测项目,主要在一些三级医院开展。随着2014年以北京协和医院曾小峰教授为主任委员的中华医学会风湿病学分会第九届委员会提出“一市一科一中心”计划,带动了自身抗体检测的普及和下沉,目前在许多县级人民医院也都开展了自身抗体的检测。

为进一步加强风湿免疫疾病的分级诊疗,提升基层医疗机构风湿免疫疾病的医疗服务能力。2017年11月,以北京协和医院曾小峰教授等发起的中国风湿免疫病医联体(Chinese Rheumatology Center Alliance,CRCA)在北京正式成立,这也将进一步在基层医疗机构普及自身抗体检测。

2.诊断仪器的智能化及自动化

自身抗体检测传统上被认为是“劳动密集型”检测,手工操作较多,自动化仪器相对较少。各种检测方法中,又以间接免疫荧光法的手工操作最多,而且荧光核型的判读需要专业人员来执行,这也在一定程度上限制了间接免疫荧光法在国内的普及。近些年来,许多公司也推出了计算机智能判读荧光核型的产品,如Aklides、EUROPattern、Helios、Image Navigator、NOVA View、Zenit G-Sight等,针对上述产品的研究显示,对典型核型的识别能力较好,能提高实验室的检测效率及推进室间结果互认。

此外,免疫印迹法目前主要也是以手工操作或半自动免疫印迹仪操作为主,半自动免疫印迹仪只能完成加样及孵育的步骤,血清的滴加、膜条的烘干及结果判读仍需要人工完成。目前一些全自动的免疫印迹仪也陆续发布,以HUMAN Diagnostics即将上市的HumaBlot 44FA全自动免疫印迹仪为例,其支持原始采血管上机,实现了加样、孵育、膜条的烘干及结果判读的全部操作,实现了免疫印迹法操作的无人值守。

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图7 HumaBlot 44FA全自动免疫印迹仪

3.新诊断指标的不断涌现

目前临床上常用的自身抗体大多数于20世纪被发现,而在21世纪也有诸多新的自身抗体被发现,一些特异性自身抗体的也被迅速应用临床诊断。例如,视神经脊髓炎(neuromylitis optica,NMO)长期被认为是多发性硬化(multiple sclerosis,MS)的一个亚型,直到2004年Lennon教授报道了在神经脊髓炎患者血清中发现特异性IgG型自身抗体,该抗体的靶抗原为水通道蛋白4(aquaporins 4,AQP4),故称为抗水通道蛋白4抗体。这一生物标志物的发现,使得人们认识到神经脊髓炎是与多发性硬化是完全不同的疾病。

2007年,抗N-甲基-D-天冬氨酸受体(N-methyl-D-aspartate receptor,NMDAR)抗体与以抗体命名的抗N-甲基-D-天冬氨酸受体脑炎的发现,开启了自身免疫性脑炎研究的新纪元,随后一系列与自身免疫性脑炎相关的自身抗体及其对应的自身免疫性脑炎亚型被陆续发现。

此外,自身抗体应用领域也不断扩展。自20世纪80年代,抗Hu抗体等一系列经典的与副肿瘤综合征相关的自身抗体被陆续发现后,肿瘤与异常免疫的关系引起了越来越多的关注。目前市面上已经出现了关于癌症诊断的自身抗体诊断试剂盒,英国Oncimmune公司和美国Provista公司分别推出了诊断肺癌和乳腺癌的自身抗体检测试剂盒,国内的杭州凯保罗生物科技有限公司也于2015年推出与肺癌相关的自身抗体检测试剂盒。

自身抗体新指标的不断出现及应用领域的不断扩展,也为行业的发展带来了无限的遐想空间。

4.自身抗体多种检测方法共存

随着化学发光法、多重微球法等新方法的不断涌现,与传统的间接免疫荧光法、免疫印迹法等竞争市场份额的情况就不可避免。新型检测方法具有自动化程度高、检测敏感性高等优点,但是劣势在于成本普遍较高;而传统的检测方法也在不断升级,检测通量及自动化程度更高的设备也被不断推出。

一些企业也在宣传自身抗体定量检测的意义,但以临床应用频率最高的抗核抗体检测为例,2018年出版的《抗核抗体检测的临床应用专家共识》指出,由于大部分人体内存在一定水平的生理性自身抗体,因此绝大部分自身抗体滴度/量值与疾病相关性尚无定论,也与病情没有必然联系,除抗双链DNA抗体等极少数抗体外,不推荐使用自身抗体滴度/量值的变化来反应疾病的活动性和疗效反应性。

由于自身抗体种类繁多,而自身抗体收费普遍较低,性价高的传统方法依然会在未来5—10年的时间中普遍存在于中国市场。

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