李睿書, 凌 冰, 陸 萍
(上海市血液中心 上海市輸血研究所,上海 200051)
作為國際輸血學會(the International Society of Blood Transfusion,ISBT)推薦的檢測人類血小板抗原(human platelet antigen,HPA)抗體的金標準,單克隆抗體特異性免疫固定檢測(monoclonal antibody-specific immobilization of platelet antigen,MAIPA)法具有很高的敏感性和特異性,其重要特點之一是血小板(platelet,PLT)表面抗原在與血清中的抗體、特定抗人PLT膜糖蛋白單抗結合的過程中,仍然保持著天然的構象。另外,MAIPA還可用于PLT的分型。然而,國內雖然有使用MAIPA進行PLT抗體檢測的臨床應用[1-3],但成熟穩定的MAIPA定量檢測方法尚未建立。在引發新生兒同種免疫性血小板減少癥的HPA抗體中,HPA-1a、HPA-5b和HPA-3a的抗體相對較為常見[4-5]。為此,本研究初步建立了針對HPA-1a、HPA-3a和HPA-5b抗體的MAIPA定量檢測方法。
采用G&T SSP Typer基因分型試劑盒(美國G&T Biotech公司,批號W9902、B9811A)對重復獻血者進行人類白細胞抗原(human leukocyte antigen,HLA)和HPA基因分型,建立上海市單采PLT供者資料庫。O型HPA-1a/a、HPA-3a/a、HPA-5a/b的新鮮單采PLT來自資料庫篩選的特定血型的獻血者,采集于上海市血液中心。HPA-1a標準抗血清、HPA-3a參比抗血清、HPA-5b參比抗血清購自英國國家生物制品檢定所,貨號分別為03/152、03/190、99/666;小鼠抗人CD61單克隆抗體購自美國BD公司,貨號為555752;小鼠抗人CD41和CD49b單克隆抗體購自美國R&D公司,貨號分別為MAB7616和MAB1233;羊抗鼠IgG單抗、辣根過氧化物酶(horseradish peroxidase,HRP)標記的羊抗人IgG均購自美國Jackson公司,貨號分別是115-005-071、109-035-098;包板液、HRP底物3,3',5,5'-四甲基聯苯胺和終止液均購自美國SurModics公司。其他試劑均為國產分析純試劑。
1.2.1 酶標板包被 用包被液稀釋羊抗鼠IgG至3 μg/mL,平底酶標板每孔加入100 μL,4 ℃靜置過夜,Tris鹽緩沖液(Tris 1.21 g、NaCl 8.5 g、CaCl20.055 g、NP40 5 mL、Tween 0.5 mL,定容至1 L)洗滌3次并浸泡30 min封閉。
1.2.2 PLT準備 單采PLT用磷酸鹽緩沖液(phosphate-buffered saline,PBS)/乙二胺四乙酸(ethylenediaminetetraacetic acid,EDTA;含EDTA- Na23.35 g、Na2HPO4·12H2O 7.52 g、NaCl 8.18 g,pH值調至7.0,定容至1 L)溶液洗滌,1 455×g離心 5 min,棄上清,重復2次。PLT洗滌完畢后重新懸浮于PBS/EDTA中,用血液分析儀將終濃度調整至200×109/L。
1.2.3 MAIPA定量檢測方法的建立 在U形底微孔板中每孔加入100 μL PLT懸液,1 455×g離心3 min,棄上清,在吸水紙上輕輕拍干。根據實驗設計,在各孔中分別加入標準抗血清或待測血清樣品50 μL,將PLT輕輕吹打均勻,37 ℃孵育30 min。用PBS/EDTA洗滌2次,每次1 455×g離心3 min,棄上清,在吸水紙上輕輕拍干。各孔加入合適濃度的鼠抗人相應PLT糖膜蛋白單抗40 μL(稀釋液為0.1%牛血清白蛋白-PBS),將PLT輕輕吹打均勻,37 ℃孵育30 min。用PBS/EDTA洗滌3次,每次1 455×g離心3 min,棄上清,在吸水紙上輕輕拍干。每孔加入130 μL裂解液(Tris 0.6 g、NaCl 4.25 g、NP40 2.5 mL,pH值調至7.4,定容至0.5 L),將PLT吹打懸浮,室溫裂解15 min。4 ℃ 3 724×g離心15 min,每孔吸取上清100 μL至封閉好的平底酶標板中,4 ℃反應2 h。TBS洗滌液洗滌3次,每孔加入合適濃度的HRP標記的羊抗人IgG(稀釋液為0.1%牛血清白蛋白-PBS),37 ℃孵育30 min。TBS洗滌液洗滌3次,每孔加入3,3',5,5'-四甲基聯苯胺,室溫顯色30 min,加入終止液終止反應,在酶標儀450 nm波長處檢測吸光度(A)值。
1.2.4 方法學評價 (1)標準曲線:HPA-1a標準抗血清(03/152)的原始濃度為100 UI,HPA-3a抗血清(03/190)和HPA-5b抗血清(99/666)的原始濃度均為100 AU,分別配制不同濃度的HPA-1a抗血清(0、1、2、3、4 IU)、HPA-3a抗血清(0、1、2、4、8、12、16、20 AU)和HPA-5b抗血清(0、2、4、8、12、16、20 AU),繪制標準曲線,并進行線性擬合。(2)敏感性試驗:分別對上述3種抗血清零標準品測定20次,以檢測值的x +3s作為方法的敏感性,計算方法為將算得的x +3s值代入標準曲線,得到的相應抗體濃度即為敏感性。(3)特異性試驗:用3種抗體的MAIPA定量檢測法分別對以上3份抗血清(03/152、03/190、99/666)和人源抗體抗A、抗B、抗I、抗P(滴度>1∶64,10倍稀釋)進行測定,根據方法的敏感性判斷其陰、陽性。(4)準確性和精密度試驗:針對方法檢測HPA-1、HPA-3a、HPA-5b抗體的MAIPA方法,分別選擇對應的標準抗血清或參比抗血清線性范圍內的3個不同濃度,批內測定12次,批間測定7次,分別計算其平均回收率和變異系數(coefficient of variation,CV)。

表1 HPA-1a、HPA-3a和HPA-5b抗體MAIPA定量檢測標準體系經優化后的實驗條件
HPA-1a、HPA-3a和HPA-5b抗體MAIPA定量檢測標準體系經過優化的實驗條件見表1。
HPA-1a、HPA-3a和HPA-5b 3種抗體的MAIPA定量檢測方法的檢測范圍分別為0~4 IU、0~20 AU、0~20 AU,標準曲線在檢測范圍內具有良好的線性擬合度(R2> 0.99)。見圖1。
HPA-1a、HPA-3a、HPA-5b 3種抗體的MAIPA定量檢測方法的敏感性分別為0.3 IU、1.0 AU和1.5 AU。見表2。

圖1 HPA-1a、 HPA-3a和HPA-5b 3種抗體MAIPA定量檢測方法的標準曲線

表2 HPA-1a、HPA-3a、HPA-5b 3種抗體MAIPA定量檢測方法的敏感性
HPA-1a、HPA-3a、HPA-5b 3種抗體的MAIPA定量檢測方法檢測不同HPA抗血清(03/152、03/190、99/666)均為陽性,而檢測人源抗體抗A、抗B、抗I、抗P均無明顯陽性。方法具有良好的特異性。見圖2。

圖2 MAIPA定量檢測方法的特異性
HPA-1a、HPA-3a、HPA-5b 3種抗體的MAIPA定量檢測方法的準確性(回收率)為96.20%~103.10%、97.90%~103.10%、100.20%~106.10%,批內精密度(CV)分別為1.3%~3.6%、2.7%~5.2%和4.7%~5.3%,批間精密度(CV)分別為4.0%~5.6%、4.4%~5.9%和3.2%~6.3%。見表3。

表3 HPA-1a、HPA-3a、HPA-5b 3種抗體MAIPA定量檢測方法的準確性和精密性
人類PLT抗原是分布在PLT膜糖蛋白上的一類具有型特異性的抗原,在臨床上具有特定意義。在輸血或妊娠過程中,由于HPA血型不合而產生的同種抗體可引發多種同種免疫疾病。在臨床輸注PLT時,如果患者血清中檢測出PLT抗體,則應該針對抗體的特異性,采用相應抗原陰性的供體PLT進行輸注,否則可能引起嚴重的輸血反應。
目前,HPA抗體檢測的方法較多,各有優缺點。MAIPA作為ISBT推薦的檢測HPA抗體的金標準,在眾多方法中有著特殊的地位。MAIPA最大的優點是能檢測出HPA抗體的特異性,因為PLT糖蛋白與待測血清以及對應鼠源單抗反應時能保持天然構象,其抗原性沒有受到任何破壞。因此,MAIPA也成為ISBT PLT免疫學研討會質控項目的指定檢測方法。盡管已經成為金標準,國外也有一些對于MAIPA實驗方法建立和改良的報道[6-10],并且將其應用于免疫性PLT減少癥的臨床分析和診斷[11-16]。然而,成熟穩定的MAIPA標準定量檢測方法尚未形成。
在建立本方法的實驗過程中,本研究對多個步驟的反應條件進行了調整和優化,通過單因素變量分析,同時將實驗成本作為考慮因素之一,確定了各步驟的最優條件。預試驗結果顯示,當HPA-1a標準抗血清濃度超過4 IU時,A450nm值隨抗體濃度升高而增加的趨勢趨于緩慢,并且逐漸接近平臺,因此本研究認為其最佳檢測范圍是0~4 IU。對于HPA-3a和HPA-5b抗體,當參比抗血清超過20 AU時,A450nm值達到較高水平(>2.0),但仍然有升高的趨勢。考慮到實際運用時,若待測樣品的測量值過高,會將其稀釋到一個合適的值,因此從節約成本的角度考慮,本研究并沒有去嘗試尋找其檢測范圍的上限值。從圖2可以看出,用本研究建立的MAIPA定量檢測方法檢測HPA-3a、HPA-5b抗體時,根據表2中的敏感性判斷,HPA-1a抗血清(03/152)檢測呈弱陽性,這可能是因為高濃度(10 IU)的HPA-1a抗體造成了非特異吸附。但在實際應用中,如果未知樣本中有如此高濃度的HPA-1a抗體,則在HPA-1a抗體的MAIPA定量檢測方法中會顯示極強的陽性而被檢出;在采用MAIPA定量檢測方法檢測HPA-3a和HPA-5b抗體時,如僅顯示弱陽性,則可以認為該樣本無HPA-3a、HPA-5b抗體,即使有少量該抗體,與高濃度的HPA-1a抗體相比其臨床意義也可基本忽略。因此該現象并不影響本研究建立的MAIPA定量檢測方法的臨床應用。起初實驗時,HPA-3a和HPA-5b抗體檢測體系顯色普遍很低,為了提高敏感性,我們嘗試改變了多種條件。預實驗結果顯示,改變待測血清與PLT反應的時間和溫度以及反應體系的離子強度對實驗結果的影響很小。改變反應體系的pH值或加入少量聚乙二醇,可以微弱地增加反應強度。而提高二抗濃度,尤其是HPA-3a和HPA-5b抗體檢測體系,可以大大增強反應強度,提高敏感性。
本研究還得到了一些經驗性的結論,如:提高PLT濃度對實驗的敏感性并無顯著的改善作用;酶免疫實驗中,封閉通常使用含一定濃度蛋白的試劑,而本研究中的封閉液是否含有蛋白成分卻對結果影響不大;HPA-1a抗原在PLT上數量較多,也較為穩定,正常狀態下保存2周以上仍可以保持完整的抗原性,實驗效果依然較好,而HPA-3a和HPA-5b抗原表達量相對較低,所以反應強度也相應較弱,只能通過提高二抗濃度的方法來提高檢測敏感性等。
本研究結果還顯示,影響MAIPA檢測結果的因素眾多,使用不同的單克隆抗體或不同保存方式的PLT等,得到的結果都不盡相同[17]。因此,雖然國內早有利用MAIPA進行臨床診斷的報道,但其僅用于定性分析,并沒有建立穩定的檢測體系并得到定量的檢測結果[2-3]。本研究將MAIPIA方法中的各可控因素確定下來,獲得了準確性和穩定性均較好的MAIPA定量檢測方法,同時具有較高的敏感性和特異性,對于PLT輸注無效、新生兒同種免疫性PLT減少癥等疾病的診斷具有較高的應用價值。
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