丙型肝炎病毒不同片段抗体蛋白芯片的制备及评价

来源:岁月联盟 作者: 时间:2010-07-12
           作者:何谦,楚雍烈,林联成,王香玲,刘余静

【关键词】  肝炎病毒

    Preparation and evaluation of  proteinchip for different HCV antibody detection

  【Abstract】   AIM:  To prepare and evaluate the clinical application of proteinchip for different hepatitis virus C (HCV) antibodies. METHODS:  Proteinchip for different HCV antibodies was established by coating chimeric antigen and the 4 segments of HCV antigens on the slide. The results of this method were compared with those of RIBA and ELISA. RESULTS:  The negative result and the positive result of proteinchips of chimeric antigen accorded with ELISA were 93.8 % and 97.1%,  respectively. When it came to RIBA, the accordance rate was 96.9 % and 98.5%, respectively. The accordance rates of negative and positive results of proteinchip of the 4 segments of HCV antigens with ELISA were 96.8% and 97.1%, respectively, while they turned out to be 100% and 98.5% with RIBA. CONCLUSION:  The proteinchip for different HCV antibodies has a high accordance rate with RIBA(P<0.05). Proteinchip for different HCV antibodies has high accuracy and can decrease the false positive rate.

  【Keywords】 hepacivirus;  protein array analysis;  antibodies

  【摘要】 目的: 制备丙型肝炎病毒(hepatitis virus C, HCV)不同片段抗体蛋白芯片,并对其临床应用价值进行评价.  方法: 分别取HCV融合抗原及分片段抗原,点至醛基化玻片上,制成HCV不同片段抗体蛋白芯片. 进行抗HCV(ELISA)试剂和RIBA试剂与蛋白芯片法的比较.  结果: 蛋白芯片的融合抗原检测与ELISA法相比,阴性符合率为93.8 %,阳性符合率为97.1% . 蛋白质芯片分片段检测与ELISA法相比,阴性符合率为96.8 %,阳性符合率为97.1%. 蛋白芯片的融合抗原检测与RIBA法相比,阴性符合率为96.9% , 阳性符合率为98.5 %. 蛋白芯片分片段检测与RIBA法相比,阴性符合率为100%, 阳性符合率为98.5%. 结论: 蛋白芯片法与RIBA试剂检测结果相比较,与RIBA试剂有良好的一致性(P<0.05)),证明其具有良好的检测准确率,并可以降低ELISA法的假阳性.
 
  【关键词】 肝炎病毒;蛋白质陈列分析;抗体

  0引言

  近年来,丙型肝炎病毒(HCV)不同编码区抗体检测成为一个热点[1,2]. 虽然目前国外都用RIBA3.0试剂作为HCV的确认试剂,但是其有价格昂贵、操作复杂等诸多不足. 丙肝患者的确诊、献血员筛选、药物的研发、患者的追踪观察迫切需要更先进、更简便、更廉价的诊断试剂的问世,为此我们进行了HCV不同片段抗体蛋白芯片的实验研究, 获得了较满意的结果.

  1材料和方法

  1.1材料

  美国Cartesian点样仪;美国ScanArray4000B 扫描仪;基因工程表达的HCV融合抗原、核心抗原(C区)、NS4抗原、NS5抗原(医学院病毒所);基因工程表达的NS3抗原C7(日本东燃公司);CY3抗人IgG 结合物(美国Sigma 公司);不同片段抗体标准品由深圳赛尔生物技术有限公司惠赠;RIBA3.0试剂,载玻片(美国Chiron公司);抗HCV(ELISA)试剂(上海永华细胞和基因高技术分析中心);血清标本99例,均来源于西安大学第一和第二医院门诊及住院患者.

  1.2方法

  1.2.1包被和封闭将融合抗原及各片段抗原配成不同浓度,用点样仪将其点样于醛基化玻片上,37℃温浴2 h后晾干. 用含100 mL/L 小牛血清的PBS(0.01 mmol/L  PBS, pH 7.2) 37℃封闭2 h,晾干放于4℃冰箱过夜后备用.
 
  1.2.2检测取出制备好的芯片,加1∶10倍稀释血清10 μL, 37℃水浴30 min, PBST(0.01 mmol/L  PBS,  pH 7.2,  0.5  mL/L Tween 20)洗涤5次,然后加CY3抗人Ig G 结合物10 μL , 37℃水浴30 min,PBST洗涤5次后,用ScanArray4000B扫描仪扫描.

  1.2.3结果判断不同片段中有一个阳性判为可疑,两个或以上片段阳性则判为阳性标本.
   
  统计学处理: 方法准确性判断采用Youden指数,方法一致性判断采用Kappa值.

  2结果

  2.1实验条件选择用棋盘滴定法进行抗原浓度、样品稀释倍数及CY3抗人Ig G 结合物浓度的确定. 不同浓度的各片段抗原点样,测试标准品并与RIBA试剂比较,符合率最高者为点样浓度. 结果以融合抗原100 μg/L, C区抗原100 μg/L, NS4抗原50 μg/L, NS5抗原50 μg/L为最佳. 样品稀释倍数以1∶10为宜. CY3抗人Ig G 结合物浓度测定以1∶500为最佳浓度.

  2.2重复性和稳定性试验将上述包被好的蛋白芯片分别置于4℃冰箱和室温下贮存7 d和1, 3, 6 mo后取出 ,用上述方法分别检测20例阳性标本和正常对照,结果与新鲜包被的蛋白芯片一致.
 
  2.3特异性试验取甲肝抗体阳性、乙肝表面抗体阳性、巨细胞病毒抗体阳性、类风湿因子阳性血清各20份,用本试剂检测,结果均为阴性.

  2.4不同丙肝抗原片段Cutoff值(S /n )的确定检测407例正常人血清,每种抗原的平均荧光强度,求得信噪比. 各片段阴性对照的信噪比应小于2.5.  Cutoff值等于各片段阴性对照平均值加3倍标准差,片段信噪比大于Cutoff值时该片段抗体为阳性(Tab 1).表1不同丙肝抗原片段的均值、标准差和Cutoff值(略)

  2.5考核评估蛋白芯片各片段检测与RIBA确证试剂进行比较,结果见Tab 2. 表2HCV蛋白芯片与RIBA各区段抗体检出比较(略)

  2.6抗HCV(ELISA)试剂和蛋白芯片法的比较抗HCV(ELISA)试剂检测样本99例,其中阳性标本69例, 阴性30例. 30例抗HCV ELISA 试剂检出的阴性样本,蛋白质芯片的融合抗原检测均为阴性,蛋白质芯片的分片段检测均为阴性;69例抗HCV ELISA 试剂检出的阳性样本,蛋白质芯片的融合抗原检测检出阳性67例,阴性2例;蛋白芯片分片段检测根据不同片段中有1个阳性判为可疑,2个或2个以上阳性则判为阳性标本的判定标准,蛋白质芯片的分片段检测检出阳性67例,阴性1例,可疑标本1例. 统计学分析表明,蛋白芯片的融合抗原检测与ELISA法相比,阴性符合率为93.8 %,阳性符合率为97.1%, 具有较好的一致性(Kappa 值=0.953, P<0.05). 蛋白质芯片分片段检测与ELISA法相比,阴性符合率为96.8 %,阳性符合率为97.1%,具有较好的一致性(Kappa 值=0.954, P<0.05).

  2.7RIBA试剂和蛋白芯片法的比较RIBA试剂检测样本99例,其中阳性标本66例, 阴性31例,可疑标本2例. 蛋白质芯片的融合抗原检测检出阳性67例,阴性32例. 蛋白质芯片的分片段检测检出阳性67例,阴性31例,可疑标本1例. 统计学分析表明,蛋白芯片的融合抗原检测与RIBA法相比,阴性符合率为96.9% , 阳性符合率为98.5 %. 具有较好的一致性(Kappa 值=0.955, P<0.05). 蛋白芯片分片段检测与RIBA法相比,阴性符合率为100%, 阳性符合率为98.5%,具有较好的一致性(Kappa 值=0.978, P<0.05).

  2.83例不符合样本的RIBA试剂及PCR检测对3例不符合样本的RIBA试剂及PCR检测结果见Tab 3.表3不符合样本3例的检测结果(略)

  3讨论

  蛋白芯片是近年伴随基因芯片起来的一项新技术[3,4],这项技术是将蛋白质的分析微缩到小型芯片上,利用荧光或酶显色进行检测,并用电脑进行分析. 该技术在对抗原抗体检测、疾病诊断、药物开发等研究方面显示出快速、高效、高通量处理信息的能力.

  我们使用醛基化玻片作为载体,进口激光共聚扫描仪进行荧光强度扫描,进行了HCV不同片段抗体蛋白芯片的实验研究, 并用自制的蛋白芯片对99例标本进行检测. 蛋白质芯片分片段检测与ELISA法相比,阴性符合率为93.8 %,阳性符合率为97.1%. 此结果与报道基本一致[5]. 3例抗HCV  ELISA 试剂检测阳性样本,蛋白芯片分片段检测检出阳性1例,阴性1例,可疑1例;免疫印迹法RIBA检出阳性1例,可疑2例. 说明蛋白质芯片与RIBA试剂结果有良好的一致性,证明其具有良好的检测准确率,并可以降低ELISA法的假阳性. 对99例标本的检测,蛋白质芯片的融合抗原检测检出阳性67例,阴性32例. 蛋白质芯片的分片段检测检出阳性67例,阴性31例,可疑标本1例. 融合抗原与分段抗原检出病例结果基本一致,只有1例融合抗原阴性,而单片段阳性的结果,这说明了分片段检测的必要性. 其原因可能是融合抗原是C, NS3, NS4, NS5编码区混合抗原,由于抗原不同,不同抗原组合时抗原片段浓度不同,以及载玻片吸附抗原有限,可以造成抗原配伍不合适或抗原相互干扰,从而影响抗原决定簇位点的充分暴露,造成漏检. 蛋白质芯片法检出的1例可疑标本,免疫印迹法RIBA检出的2例可疑标本均为单独C区阳性,其抗NS3, NS4, NS5均阴性,而PCR结果均为阳性. 此结果提示C区可能与病毒复制有关. 应进一步扩大例数进行观察.

  通过对100份抗HCVELISA阴性的其他肝病血清,20份巨细胞病毒阳性血清,20份类风湿因子阳性血清,218份正常人血清,用本试剂进行检测,结果均为阴性,证明该试剂与其他肝炎病毒抗体无交叉反应,且不受类风湿因子、巨细胞病毒的影响,具有较好的特异性. 对载玻片进行特殊处理后,蛋白质抗原与片基结合稳定,并保持原活性状态,HCV不同片段抗体蛋白芯片的稳定性及重复性获得满意结果,试剂的稳定性可达1 a,较成熟的技术使其具有了较好的开发前景.

  【文献】

  [1] Yoon SK, Park YM, Byun BH, et al. The relationship between virological characteristics of hepatitis C virus (HCV) and reactivity to the regional specific protein of HCV [J]. Korean J Intern Med, 2000; 15(2): 109-116.

  [2] Bdour S.  Serological diagnosis and genotyping [J]. Med  Microbiol, 2002; 51(8): 700-704.

  [3]罗进,李丁,张文红,等.  蛋白芯片标记系统的优化研究[J]. 第四军医大学学报, 2005; 26(4): 311.

  Luo J, Li D, Zhang WH, et al. Optimization of prtein microarray marking system  [J].  J Fouth Mil Med Univ, 2005; 26(4): 311.

  [4]范德刚,范清宇,张惠中,等. 利用基因芯片技术筛选不同转移能力骨肉瘤细胞差异表达基因[J]. 第四军医大学学报, 2003;24(9):816-819.
 
  Fan DG,  Fan QY,  Zhang HZ, et al. Study on metastasis associated gene in osteosarcoma by cDNA microarray [J]. J Fouth Mil Med Univ, 2003;24(9):816-819.

  [5] 张文,周枚芬,陈立炎,等. 丙型肝炎病毒分片段抗体检测蛋白质芯片的制备及临床评价[J].  生物化学与生物物理进展, 2003; 30(6): 935.