一
自身免疫疾病背景介紹
風濕免疫疾病是臨床常見的疾病,也是既古老又年輕的學科。古典的風濕病學可以追溯到《希波克拉底文集》和《黃帝內經》,而現代的風濕病學術組織均成立于20世紀。國際風濕病聯盟(International League of Associations for Rheumatology, ILAR)成立于1927年,美國風濕病學會(American College of Rheumatology,ACR)成立于1934年,歐洲抗風濕病聯盟(The European League Against Rheumatism,EULAR)成立于1947年,亞太風濕病協會聯盟(Asia Pacific League of Association for Rheumatology,APLAR)成立于1963年。
廣義的風濕免疫學是指以研究關節(jié)、骨骼及其周圍組織(如肌肉、滑囊、肌腱、筋膜、韌帶等)損傷為主要表現的一門臨床學科;而狹義的風濕免疫病是指研究與自身免疫有關并侵犯全身各處血管和結締組織的一類疾病,因此又被稱為自身免疫疾病。
自身免疫疾病影響到全世界約5%的人口,而且在過去的30年中自身免疫疾病的發(fā)病率顯著提高,在中國保守估計至少有5000萬至8000萬患者。自身免疫疾病帶來了沉重的社會負擔及患者個人經濟負擔。美國自身免疫相關疾病協會(American Autoimmune Related Diseases Association,AARDA)和全美自身免疫疾病患者聯合會(National Coalition of Autoimmune Patient Group,NCAPG)共同發(fā)布的報告《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醫(yī)療支出高達1000億美元,而在癌癥上的醫(yī)療支出僅為570億美元。自身免疫疾病患者背負著沉重的經濟負擔,以系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者為例,每位患者平均每年直接花費(direct cost)在3735—14410美元之間,間接經濟損失(indirect cost)則在1093—14614美元之間。
自身免疫疾病不僅侵占了大量醫(yī)療資源,還有較高的致殘率和死亡率。類風濕關節(jié)炎是常見的自身免疫疾病之一,同時也是造成我國人群肢體殘疾的主要原因之一。在美國,自身免疫疾病已成為65歲以下女性最主要的死因之一。
由于自身免疫疾病具有致殘率高(disability)、死亡率高(death)、痛苦(discomfort)、藥物副作用大(drug reaction)、經濟負擔重(dollar lost)的“5D特點”,早在1999年就正式被世界衛(wèi)生組織列為繼心腦血管疾病、癌癥后威脅人類健康的第三大殺手,同時被我國列入國家中長期科技發(fā)展綱要的十類重大疾病之一。
自身免疫疾病的診斷除了依靠患者的臨床癥狀、影像學檢查及病史外,自身抗體的檢測也是重要依據,與疾病相關的特異性自身抗體都被納入了疾病的分類標準,表1為常見系統(tǒng)性自身免疫疾病分類標準中被納入的自身抗體。
表1 常見系統(tǒng)性自身免疫疾病分類標準中的自身抗體
二
中國風濕免疫學科及自身抗體診斷行業(yè)發(fā)展回顧
相對于國際風濕免疫病學科百余年的發(fā)展歷史,我國風濕免疫病學科起步相對較晚,其發(fā)展可以追溯到1959年。這一年國家選派北京協和醫(yī)院張乃崢教授赴蘇聯學習,但由于隨后國內一系列政治事件,中國風濕免疫病學科的發(fā)展陷入停滯將近20年。改革開放后,中國風濕免疫學科發(fā)展進入快車道,20世紀70年代末期,北京協和醫(yī)院、上海仁濟醫(yī)院等國內著名醫(yī)院先后成立了隸屬于內科的風濕病學組;20世紀80年代初,部分風濕病學組升級為獨立的風濕免疫科;1985年,在廣西南寧正成立中華醫(yī)學會風濕病學分會(Chinese Rheumatology Association,CRA);2000年,我國首次承辦國際性風濕免疫學術會議——第九屆亞太風濕病學學會年會,這標志著中國風濕免疫學科開始走向世界。
從20世紀80年代初開始到90年代末的這二十年間,正是中國風濕免疫學科發(fā)展從無到有的關鍵時期。20世紀80年代,大部分醫(yī)院只能開展極少數的自身抗體檢測,例如類風濕因子(rheumatoid factor,RF)、抗核抗體(antinuclear antibody,ANA)等,而且都是實驗室自行配置試劑。進入20世紀90年代后,國際上陸續(xù)出現一系列提供商業(yè)化自身抗體診斷試劑盒的跨國企業(yè),例如美國的INOVA Diagnostics、Bio-Rad Laboratories、Zeus Scientific等,歐洲的EUROIMMUN AG、IMTEC等,以及日本的Medical & Biological Laboratories等。其中EUROIMMUN AG在20世紀90年代中后期進入了中國市場,是跨國公司中進入中國的時間最早的企業(yè)之一,并于1999年在北京投資成立歐蒙醫(yī)學診斷(中國)有限公司。
大部分跨國公司都是在21世紀后才進入中國市場,2005年深圳炬英生物科技有限公司將德國IMTEC公司的酶聯免疫法和線性免疫法的自身免疫診斷產品引入國內,這也是最早進入國內用于自身抗體檢測的線性免疫印跡法產品之一;同年,上海朗卡貿易有限公司將Zeus Scientific公司多重微珠法和酶聯免疫法的自身免疫診斷產品引入國內;2006年,共有三家跨國公司進入中國市場,分別是德國AESKU公司、德國ORGENTEC公司以及美國Bio-Rad Laboratories公司。INOVA Diagnostics在2008年被Werfen收購后,通過其中國分公司沃芬醫(yī)療設備國際貿易(上海)有限公司于2010年正式進入中國市場;同年,Medical & Biological Laboratories也正式進入中國市場。
與此同時,國內也有一些專注于自身抗體診斷試劑盒研發(fā)、生產和銷售的公司陸續(xù)成立。2005年,北京和杰創(chuàng)新生物醫(yī)學科技有限公司成立,這是國內第一家專注于自身抗體的體外診斷公司;2008年,上海富莼科芯生物技術股份有限公司成立,隨后更名為上海科新生物技術股份有限公司,并于2010年成功推出抗環(huán)瓜氨酸肽(cyclic citrulinated peptide,CCP)抗體診斷試劑盒,該產品目前具有較高的市場占有率;同年,深圳市亞輝龍生物科技股份有限公司成立,該公司目前在國產自身抗體診斷試劑市場占有較高的份額。
由于看到自身抗體檢測市場的快速發(fā)展,許多IVD企業(yè)也想“跨界”進入到這個細分市場,尤其是許多化學發(fā)光企業(yè)希望能借助自身抗體檢測產品形成產品差異化,更好的將發(fā)光儀器推廣到檢驗科,但是目前大部分企業(yè)還處于注冊階段。上海透景生命科技股份有限公司是Luminex在國內的重要合作伙伴,在Luninex 200平臺上開發(fā)適合中國市場的診斷產品,透景生命的腫瘤標記物、人乳頭瘤病毒等檢測產品獲得了良好的市場反饋,也于2019年發(fā)布了自身抗體的檢測產品,標志著越來越多的國內企業(yè)關注到了這一細分市場。
面對本土企業(yè)的競爭,跨國公司也在不斷調整中國戰(zhàn)略,其中推進本土化是這些跨國公司的重要戰(zhàn)略之一。2004年,歐蒙(杭州)醫(yī)學實驗診斷有限公司成立,主要從事自身抗體診斷試劑的國產化生產,部分間接免疫熒光法產品于2006年獲得了國產醫(yī)療注冊證。2006年,歐洲三大自身抗體提供商之一的IMTEC公司被德國HUMAN Diagnostics收購,于2009年重新進入中國市場,進行自身免疫診斷產品的推廣及品牌建設。2016年,在北京成立胡曼診斷產品(北京)有限公司,并設立了研發(fā)、生產基地,為促進德國先進技術及產品的引入和轉化奠定了堅實的基礎。2018年,美國Zeus Scientific在常州成立宙斯生命科技(常州)有限公司,準備將Athena自身抗體檢測平臺國產化。
此外,商業(yè)模式的轉變也為這些跨國公司帶來了豐厚的回報。2014年,杭州歐蒙醫(yī)學檢驗所有限公司成立,開始涉足自身抗體檢測服務,并將一些特殊的自身抗體檢測項目回收到檢驗所,在特檢領域獲得了極大的成功。
在中國自身免疫診斷行業(yè)快速發(fā)展的同時,中國風濕免疫學科的發(fā)展也進入高速發(fā)展階段。2007年,中華醫(yī)學會風濕病學分會組織的第一次全國風濕免疫科??漆t(yī)師調查顯示,全國風濕免疫??漆t(yī)師數量為1267人,非風濕免疫專科醫(yī)師數量為949人,設立獨立風濕免疫??频尼t(yī)院為338家,非獨立風濕免疫??频尼t(yī)院為400家;2018年中國醫(yī)師協會風濕免疫科醫(yī)師分會的年會上公布了第四次全國風濕免疫專科醫(yī)師及學科調查結果,全國風濕免疫專科醫(yī)師數量為7831人,非風濕免疫??漆t(yī)師數量為4358人,設立獨立風濕免疫專科的醫(yī)院為1180家,非獨立風濕免疫??频尼t(yī)院為2192家。相對于2015年的第三次全國風濕免疫??漆t(yī)師及學科調查結果,科室數量及醫(yī)師數量增加了近一倍多,顯示出中國風濕免疫學科欣欣向榮的發(fā)展趨勢。
表2 四次全國風濕免疫??漆t(yī)師及學科調查結果
為了緩解患者“看病難”的問題,及促進學科進一步發(fā)展,2014年以北京協和醫(yī)院曾小峰教授為主任委員的中華醫(yī)學會風濕病學分會第九屆委員會提出“一市一科一中心”計劃,“一市一科”是指一個縣級市至少要有一個獨立的風濕免疫科,“一中心”指的是為風濕免疫科提供自身抗體檢測的檢測中心。該計劃的成功實施,必將釋放巨大的自身抗體檢測需求,帶動自身抗體診斷行業(yè)的又一輪高速發(fā)展。
三
自身抗體診斷行業(yè)現狀盤點
自身抗體檢測屬于免疫學檢測的組成部分之一。Kalorama Information公司出版的《The Worldwide Market for IVD Tests 10th》顯示,2016年除傳染病及血源篩查外的全球免疫診斷市場規(guī)模為78億美金左右,其中自身抗體檢測約占整個免疫檢測市場的10%左右,市場規(guī)模約為9.2億美金左右,預計到2021年,市場規(guī)模將會增長至約10.6億美金左右,復合年增長率約為3%左右。
中國自身抗體檢測市場當前的規(guī)模,以廠家或跨國公司中國區(qū)總代理出貨價計算,約為10億元人民幣左右。在大量新型免疫風濕藥物相繼在國內上市、中國風濕免疫病發(fā)病率不斷提高以及國內風濕免疫學科的快速發(fā)展等多重利好因素的影響下,預計未來5年每年的增長率不會低于15%。
當前中國自身抗體檢測市場份額較高的企業(yè)如下:
EUROIMMUN AG
HUMAN Diagnostics
EUROIMMUN AG
深圳市亞輝龍生物科技股份有限公司
上??菩律锛夹g股份有限公司
現將行業(yè)代表性的公司逐一進行介紹:
1.EUROIMMUN AG
EUROIMMUN AG于1987年成立于德國呂貝克,基于馬賽克薄片(BIOCHIP Mosaics)和滴定平板技術(TITERPLANE Technique)開發(fā)的間接免疫熒光試劑是歐蒙的標志性產品,也使得EUROIMMUN AG公司享譽全球。EUROIMMUN AG是最早進入中國市場的跨國公司之一,于1999年在北京投資成立歐蒙醫(yī)學診斷(中國)有限公司。進入中國市場后,EUROIMMUN AG積極推進本土化策略,于2004年在杭州成立歐蒙(杭州)醫(yī)學實驗診斷有限公司,作為其在華的生產基地。積極的本土化策略,帶來了商業(yè)上巨大的成功,中國地區(qū)成為EUROIMMUN AG全球最大的市場,占據其全球銷售額的一半以上。2017年9月,美國PerkinElmer公司以約13億美元的價格收購EUROIMMUN AG,使其成為PerkinElmer旗下的子公司。
2. HUMAN Diagnostics
HUMAN Diagnostics成立于1972年,總部位于德國威斯巴登,研發(fā)生產基地位于馬格德堡和阿倫斯堡,是全球第一家提供液體生化試劑的企業(yè),被譽為“歐洲液體生化之父”。其子公司IMTEC公司于1990年成立于柏林,專注于自身抗體診斷試劑的研發(fā)、生產和銷售,是全世界第一家提供基于線性免疫印跡法檢測自身抗體并使之商業(yè)化的企業(yè),以高質量的第三代線性免疫印跡法自身抗體診斷試劑而享譽歐洲。2005年,深圳炬英生物科技有限公司將IMTEC產品引入國內。2016年,胡曼診斷產品(北京)有限公司成立成立,負責自身抗體診斷產品在國內的研發(fā)、生產及市場推廣。同年,在HUMAN Diagnostics支持下,歐亞先鋒生物技術投資(北京)有限責任公司成立,不僅作為HUMAN Diagnostics東北亞地區(qū)的總代理,還將歐洲乃至全球先進的自身抗體檢測技術及產品引入國內,服務中國日益增長的市場需求。
3.AESKU
AESKU公司于2000年成立于德國文德爾斯海姆,首先推出了酶聯免疫法的自身抗體檢測試劑。2006年,AESKU公司正式進入中國市場,在國內主要以銷售間接免疫熒光法和酶聯免疫法自身抗體診斷產品為主。
4.INOVA Diagnostics
INOVA Diagnostics于1987年成立于美國圣地亞哥,是北美地區(qū)的自身抗體診斷的領導品牌之一。2008年被Werfen公司收購,2010年進入中國市場,目前由Werfen的中國全資子公司沃芬醫(yī)療器械商貿(北京)有限公司負責其在華的推廣及銷售。
5.深圳亞輝龍生物
深圳市亞輝龍生物科技股份有限公司于2008年成立,次年即獲得了20余種自身抗體診斷試劑的醫(yī)療器械注冊證,并于2016年推出了iFlash 3000全自動化學發(fā)光儀,及配套化學發(fā)光法的自身抗體診斷試劑和常規(guī)免疫診斷試劑,業(yè)務重點開始轉向常規(guī)免疫診斷市場。
6.上??菩律?/p>
上海科新生物技術股份有限公司成立于2008年,于2010年成功推出抗CCP抗體診斷試劑盒,并在該細分領域取得較高的市場份額。2012年,在“新三板”成功掛牌,股票代碼430175。
面對快速發(fā)展的中國自身抗體診斷市場,一方面跨國公司積極進行本土化,例如HUMAN Diagnostics于2016年在華建立北京成立胡曼診斷產品(北京)有限公司,并設立了生產車間,進行產品的本土化生產;另一方面,跨國公司也加快其新產品在國內上市的速度,通過快速產品迭代來搶占更高的市場份額,例如Bio-Rad Laboratories在國內注冊了其最新一代自身抗體檢測平臺BioPlex2200,該平臺基于Luminex公司的多重微珠檢測技術,理論上每小時最多可產生2200個檢測結果,非常適合高通量檢測的需求。
國內企業(yè)也在不斷推出新技術及新產品,例如深圳市亞輝龍生物科技股份有限公司于2016年上市了iFlash 3000全自動化學發(fā)光儀及配套化學發(fā)光法的自身抗體診斷試劑,希望能過新的方法學來搶占一部分高端醫(yī)院市場份額。2019年,上海透景生命科技股份有限公司在TESMI F3999平臺上發(fā)布了抗核抗體等自身抗體檢測產品,彌補了國內公司在自身抗體多重微珠法檢測領域的空白。
另外一些國內公司則把目光聚焦于基層醫(yī)療市場,上??菩律锛夹g股份有限公司的子公司中山瑞福醫(yī)療器械科技有限公司,于2015年推出了免疫層析檢測平臺及配套的自身抗體診斷試劑,希望通過這種便捷的檢測產品在基層醫(yī)療市場普及自身抗體檢測。
四
自身抗體診斷技術簡介
自1948年,Hargraves最初描述狼瘡細胞(lupus erythematosus cell,LE cell)現象后,人們開始認識到自身抗體的存在。自身抗體被定義為針對自身組織、器官、細胞及其成分的抗體。
經過近70年的發(fā)展,到目前為止,已經發(fā)現了數百種自身抗體,也建立了多種自身抗體的檢測方法,主要包括間接免疫熒光法(indirect immunofluorescence,IIF)、乳膠凝集試驗(latex agglutination test)、雙向擴散試驗(double diffusion test)、對流免疫電泳(counter immunoelectrophoresis,CIEP)、放射免疫法(radioimmunoassay,RIA),線性免疫印跡法(line immunoassay,LIA)、酶聯免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)等。隨著近些年來商業(yè)化試劑的普及,傳統(tǒng)實驗室自配試劑的方法,如雙向擴散試驗、對流免疫電泳等逐漸被淘汰。2015年,中國風濕病數據中心(Chinese Rheumatism Data Center,CRDC)組織的自身抗體實驗室室間比對顯示,間接免疫熒光法、線性免疫印跡法和酶聯免疫吸附法為目前我國自身抗體檢測最常用的方法學。
1
近些年來,一些醫(yī)院也開始采用化學發(fā)光法(chemiluminiscence assay,CLIA)或者多重微珠法(bead-based multiplex assay)等新技術進行自身抗體的檢測?,F將這些技術及代表性的產品進行逐一介紹:
1.間接免疫熒光法
檢測原理:將組織或細胞等基質固定在固相載片上,加入特異性的抗體,與基質中的抗原結合,再加入熒光素標記的第二抗體,與抗原抗體復合物中的第一抗體結合,然后在顯微鏡下觀察熒光核型來對結果進行判斷。
代表產品:EUROIMMUN AG公司抗核抗體馬賽克間接免疫檢測試劑盒,每張反應載片上有5個反應區(qū),可同時對5個樣本進行檢測,每個反應區(qū)內包含HEp-2細胞和猴肝兩種基質。該產品還采用了滴定平板技術,使得載片的孵育不再需要“濕盒”,可在相同的反應條件下同時孵育任何數量的樣本。
圖1抗核抗體馬賽克間接免疫檢測試劑
2.線性免疫印跡法
檢測原理:將抗原固定在硝酸纖維素膜上,加入特定性的抗體和酶標記的第二抗體后,再加入顯色底物,底物被酶催化后使得硝酸纖維素膜上的條帶顯色,根據是否顯色來判斷結果的陰陽性。
代表產品:HUMAN Diagnostics公司抗核抗體譜檢測試劑(ANA-LIA Maxx)能在同一個膜條上檢測17種不同的自身抗體,涵蓋了最為常見的6類自身免疫性結締組織病,也是目前檢測通量最高的免疫印跡試劑之一。同時,產品也配備function control和cut-off control,符合歐洲最高質控標準。
圖2 IMTEC ANA-LIA Maxx抗核抗體譜檢測試劑
3.酶聯免疫吸附法
檢測原理:將抗原或細胞等基質固定在聚苯乙烯微孔板上,加入特定性的抗體和酶標記的第二抗體后,再加入顯色底物,底物被酶催化后顯色,通過測定顯色物質的光密度來對自身抗體進行定量檢測。
代表產品:HUMAN Diagnostics公司抗核抗體篩查試劑(ANA Screen),包被了完整的Hela細胞核和7種純化抗原,最大程度提高了抗核抗體的檢出率。5點定標也保障了檢測的線性范圍,最大程度避免了HOOK效應的影響。國外的研究也顯示,HUMAN Diagnostics公司抗核抗體篩查試劑具有良好的性能,與間接免疫熒光法具有很高相關性,特別是在一些間接免疫熒光法檢測呈陰性的自身免疫疾病患者中還能提供額外的診斷信息。
圖3 IMTEC ANA Screen抗核抗體篩查試劑盒
4.酶聯免疫吸附法(單人份測試)
檢測原理:其檢測原理與傳統(tǒng)的酶聯免疫吸附法完全一致,只是在一個將酶聯免疫吸附法各步驟所需的試劑提前預裝到同一個微孔板條上,做成獨立的單人份試劑條。
代表產品:ORGENTEC公司的Alegria檢測平臺及配套的試劑,每個試劑條包含了8個反應孔,其中孔1和孔2為空白孔,用于樣本的稀釋,孔3和孔4包被了抗原,作為反應孔,孔5預裝了質控品,孔6預裝了酶結合物,孔7預裝了樣本稀釋液,孔8預裝了底物液。檢測時,只需要將待測血清加入孔1,然后將試劑條插入Alegria檢測平臺,即可等待檢測結果。
圖4 Alegria檢測平臺及配套的試劑
5.化學發(fā)光法
檢測原理:將抗原等基質固定在磁性納米微球上,加入特定性的抗體和酶或發(fā)光劑標記的第二抗體后,通過酶促或化學反應使得發(fā)生能量轉移,并釋放出光子,通過測定光子來對自身抗體進行定量檢測。
代表產品:INOVA Diagnostics公司BIO-FLASH化學發(fā)光檢測平臺,包括20個樣本位,及6個樣本架,最多可同時裝載30個待測樣本,檢測速度約為60測試/小時,目前已經有10余個配套的化學發(fā)光自身抗體診斷試劑獲得了CFDA的批準。
圖5 BIO-FLASH化學發(fā)光檢測平臺
6.多重微珠法
檢測原理:將抗原包被于特定的編碼微球上,加入特定的抗體和藻紅蛋白標記的第二抗體,反應后的微球在流動鞘液的帶動下,單列一次通過包含紅綠兩束激光的檢測器,紅色激光用以判斷微球的熒光編碼,以提示待測物的種類,綠色激光用于檢測藻紅蛋白的濃度,以提示待測物的濃度。
代表產品:Bio-Rad Laboratories公司的BioPlex2200檢測平臺,其在Luminex 200檢測平臺的基礎上開發(fā)了全自動的前處理部分,包括100個樣本位及20個試劑位,理論檢測速度可達2200測試/小時。
圖6 BioPlex2200檢測平臺
由于自身抗體檢測方法眾多,現將各種常用方法的優(yōu)勢、劣勢及使用現狀進行簡單介紹。
間接免疫熒光法是自身抗體檢測最經典的方法學,早在1957年Holborow等人就應用間接免疫熒光法檢測抗核抗體。目前,以HEp-2細胞作為基質的間接免疫熒光法是抗核抗體篩查的推薦方法。
線性免疫印跡法是目前國內進行自身抗體檢測使用頻率最高的方法學,由于能在同一個膜條上檢測10多種不同的自身抗體,非常適合于自身免疫疾病的篩查。此外,由于操作相對簡單,又是單人份的試劑,可以在任何級別的醫(yī)療機構中開展,且線性免疫印跡法產品的性價比高。所以,線性免疫印跡法產品在國內的各級別實驗室被普遍采用。
線性免疫印跡法雖然被廣泛應用,但是線性免疫印跡法的劣勢是只能提供定性/半定量檢測結果,而酶聯免疫吸附法則是自身抗體進行定量檢測最常使用的方法學,同時也是抗心磷脂抗體、抗β2-糖蛋白1抗體等自身抗體的標準檢測方法學。
酶聯免疫法雖然具有檢測通量高,成本較低等優(yōu)點,但同樣存在一些缺點,例如對檢測樣本數量具有一定的要求,在一些中小規(guī)模實驗室為了避免反復定標帶來的試劑浪費,經常需要積累一定量的樣本才會進行一次實驗。因此,ORGENTEC、深圳市亞輝龍生物科技股份有限公司等公司推出了單人份的酶免試劑及配套設備,適合一些檢測樣本數不多、但對定量檢測有需求的實驗室。
近些年來,一些廠家也推出了化學發(fā)光法或多重微珠法等新的檢測方法學,隨著化學發(fā)光法近5年來在國內的迅速發(fā)展,不少公司也陸續(xù)推出化學發(fā)光法的自身抗體診斷試劑,化學發(fā)光法具有靈敏度高、反應時間短等優(yōu)勢,但是化學發(fā)光法需要對每種自身抗體進行逐項檢測,因此檢測速度很難滿足像抗核抗體等對檢測通量要求極高的自身抗體檢測項目。此外,由于自身抗體各地的收費標準均制定的較早,收費標準普遍較低,醫(yī)院更愿意尋求性價比更高的試劑,這也從一定程度上限制了化學發(fā)光法的應用。但是對于一些檢測通量要求不是很高、收費較為合理,而且目前還在用酶聯免疫吸附法進行檢測的自身抗體項目,例如抗CCP抗體等,化學發(fā)光法還是有著顯著的優(yōu)勢。
多重微珠法近些年來也逐漸引起了關注,該方法是基于美國Luminex公司的Luminex 100/200檢測平臺。Luminex公司通過專利授權的方式,允許合作伙伴在其檢測平臺上開發(fā)自身抗體診斷試劑。由于Luminex公司的商業(yè)策略不僅收取合作伙伴高昂的專利授權費,還要求合伙伙伴從其采購關鍵的原料(如微珠)和檢測儀器,大大增加了其合作伙伴的試劑及儀器成本。相對高昂的價格也限制這種方法在國內的推廣及應用,僅僅在個別三甲醫(yī)院開展了這種方法學的檢測。
用于自身抗體的檢測方法種類繁多,可以毫不夸張的說,其檢測方法是所有免疫學項目中最多的。由于每種方法學均有其優(yōu)勢及劣勢,以及適應的目標市場,因此具有“百花齊放,百家爭鳴”的特點。在可預見的未來,自身抗體檢測依然會呈現多種方法學并存的局面。
五
當前存在的問題
自身抗體診斷在國內的普及程度近些年快速提高,目前三級醫(yī)院基本上都已經開展了自身抗體檢測,部分二級醫(yī)院也陸續(xù)開展了自身抗體檢測。隨著行業(yè)的快速發(fā)展,一些問題也逐漸被暴露出來,現將自身抗體診斷行業(yè)當前存在的問題簡述如下:
1.實驗室質量控制
(1)室內質控
由于目前尚缺乏權威的自身抗體第三方質控品,在一些高級別醫(yī)院通過實驗室自配質控品開展質量控制,而一些低級別醫(yī)院則不開展自身抗體的實驗室質量控制。即使在開展質量控制醫(yī)院,質控頻率也相對較低。自身抗體檢測的室內質控工作急需加強,而中國醫(yī)師協會風濕免疫科醫(yī)師分會自身抗體檢測專業(yè)委員會也將自身抗體的質量控制作為今年和明年的重點工作之一。
(2)室間質評
衛(wèi)生部臨檢中心于2001年開展全國范圍內自身抗體檢測室間質評工作,近些年來各省的臨檢中心也陸續(xù)開展。這些質評工作對于加強實驗室自身抗體質量控制起到了極大的幫助,但同時一些問題也引起了一線檢驗醫(yī)學工作者的困惑。例如采用HEp-2細胞為基質的間接免疫熒光法進行抗核抗體篩查時,不同廠家的稀釋方法不同,EUROIMMUN AG公司的滴度系統(tǒng)為 稀釋系統(tǒng),結果呈報以1:100、1:320、1:1000等,而國際標準為倍比稀釋系統(tǒng),結果呈報以1:40、1:80、1:160、1:320等。不同的檢測結果也帶了一些爭議與困擾,因此2012年衛(wèi)生部臨檢中心將結果上報分為兩組,分別是傳統(tǒng)滴度組和歐蒙滴度組。
另外,不同廠家生產的免疫印跡法試劑使用的抗原差異較大,例如天然抗原或重組抗原,而且有的檢測指標也不盡相同。例如,抗Sm抗體是診斷系統(tǒng)性紅斑狼瘡重要指標之一,天然Sm抗原包含9種不同的亞基,其主要抗原決定簇集中于D1亞基,D1亞基中又以83—119的這一段肽段對于系統(tǒng)性紅斑狼瘡的檢測敏感性及特異性最佳,較傳統(tǒng)抗Sm抗體的敏感性高出2—3倍。由此可見,抗Sm抗體與抗SmD1抗體是完全不同的自身抗體,其結果也必然存在一定差異。但是目前衛(wèi)生部臨檢中心和大部分省份的臨檢中心均未能實現抗Sm抗體與抗SmD1抗體的分組上報,這也給一線檢驗醫(yī)學工作者帶來了極大的困惑,尤其是隨著檢驗科越來越看中室間質評結果的大背景下。行業(yè)內的不少企業(yè)也在呼吁,能否也對抗可提取性核抗原(extractable nuclear antigen,ENA)抗體的室間質評結果實現分組上報。
2.檢測標準化工作仍待加強
由于檢測自身抗體的方法眾多,各廠家所用的抗原來源差別較大,且大部分指標缺乏國際標準品,以及間接免疫熒光法結果判讀的主觀性,導致目前自身抗體檢測的結果仍然有些混亂,檢測標準化的工作仍有待加強。
例如,以HEp-2細胞作為基質的間接免疫熒光法也是抗核抗體篩查的推薦方法,但是其結果判讀是需要檢驗人員來對熒光核型進行判讀,因此檢測結果的主觀性很強。再加上一些復雜核型及混合核型的存在,使得結果的判讀更加困難。鑒于此,2014年全球第一版HEp-2細胞抗核抗體檢測標準命名法專家共識發(fā)布,并建立了抗核抗體熒光核型國際共識(international consensus on antinuclear antibody pattern,ICAP)網站(網址www.ANApatterns.org)。截止目前,累計完成了29個熒光核型的標準化。但是,目前間接免疫熒光核型判讀水平在國內依然是參差不齊。
另外,不同方法學之間的差異仍然不能忽視。以抗雙鏈DNA抗體為例,其是系統(tǒng)性紅斑狼瘡分類標準中重要血清學指標之一,而且其濃度的變化與疾病活動度密切相關。但是目前檢測抗dsDNA抗體的方法眾多,例如以綠蠅短膜蟲為基質的間接免疫熒光法、以同位素標記DNA的放射免疫Farr法、酶聯免疫法、免疫印跡法等,其中以酶聯免疫法和免疫印跡法的敏感性較高,能同時檢測到高親和力抗體和低親和力抗體,而Farr法和間接免疫熒光法只能檢測到高親和力的抗體,因此特異性更好。由于不同方法學檢測的差異,國際共識要求上報抗dsDNA抗體結果同時需要備注所用的方法學,國內共識也建議可以采用兩種方法平行檢測,但是目前國內這方面的工作仍然有待加強。
3.產品注冊難及無證使用情況
《全國醫(yī)療服務價格項目規(guī)范(2012版)》中共納入了167種自身抗體,但是臨床目前普遍開展的只有30余種自身抗體,主要原因在于產品注冊難及沒有收費標準。
自身免疫疾病包括近百種疾病,其中有些疾病的發(fā)病率較低,而現行的注冊法規(guī)所要求的臨床試驗所納入的陽性樣本又較多,因此為某些產品的注冊帶來了極大的困難。此外,大部分地區(qū)還沒有收費標準,即使產品注冊后銷量也難以保障。因此,一些企業(yè)出于市場回報考慮,不愿對一些少見疾病的診斷產品進行注冊,而臨床又對該類診斷產品有剛性需求,這也就導致一些高級別醫(yī)院只能通過臨床實驗室自建項目(laboratory developed test,LDT)開展檢測,或者購買無證試劑,以科研報告的形式出具檢測結果,或者直接將樣本外送至獨立醫(yī)學實驗室出具科研報告。這些情況都對體外診斷試劑的使用及監(jiān)管造成了混亂。
監(jiān)管部門也很關注企業(yè)在產品注冊方面的訴求,2018年6月國家食品藥品監(jiān)督管理總局醫(yī)療器械技術評審中心發(fā)布了“關于征求對《第四批免于進行臨床試驗醫(yī)療器械目錄(征求意見稿)》和《第三批免于進行臨床試驗醫(yī)療器械目錄(征求意見稿)》意見的通知”,里面也涉及到部分自身抗體檢測項目,但是納入的自身抗體項目主要還是基于《全國醫(yī)療服務價格項目規(guī)范(2012版)》中的一些常規(guī)項目。對于一些近年來新出現、且對于臨床診療有較大意義的指標,則尚未納入,例如抗磷脂酰絲氨酸/凝血酶原(anti-phosphatidylserine/prothrombin,aPS/PT)抗體,是最有可能進入新版抗磷脂綜合征(antiphospholipid syndrome,APS)分類標準的生物標志物。
六
未來的發(fā)展趨勢
隨著醫(yī)學水平日新月異的發(fā)展和臨床診斷的需求不斷提高,自身抗體診斷行業(yè)發(fā)展呈現如下趨勢:
1.自身抗體檢測的普及和下沉
傳統(tǒng)上自身抗體被認為屬于特殊檢測項目,主要在一些三級醫(yī)院開展。隨著2014年以北京協和醫(yī)院曾小峰教授為主任委員的中華醫(yī)學會風濕病學分會第九屆委員會提出“一市一科一中心”計劃,帶動了自身抗體檢測的普及和下沉,目前在許多縣級人民醫(yī)院也都開展了自身抗體的檢測。
為進一步加強風濕免疫疾病的分級診療,提升基層醫(yī)療機構風濕免疫疾病的醫(yī)療服務能力。2017年11月,以北京協和醫(yī)院曾小峰教授等發(fā)起的中國風濕免疫病醫(yī)聯體(Chinese Rheumatology Center Alliance,CRCA)在北京正式成立,這也將進一步在基層醫(yī)療機構普及自身抗體檢測。
2.診斷儀器的智能化及自動化
自身抗體檢測傳統(tǒng)上被認為是“勞動密集型”檢測,手工操作較多,自動化儀器相對較少。各種檢測方法中,又以間接免疫熒光法的手工操作最多,而且熒光核型的判讀需要專業(yè)人員來執(zhí)行,這也在一定程度上限制了間接免疫熒光法在國內的普及。近些年來,許多公司也推出了計算機智能判讀熒光核型的產品,如Aklides、EUROPattern、Helios、Image Navigator、NOVA View、Zenit G-Sight等,針對上述產品的研究顯示,對典型核型的識別能力較好,能提高實驗室的檢測效率及推進室間結果互認。
此外,免疫印跡法目前主要也是以手工操作或半自動免疫印跡儀操作為主,半自動免疫印跡儀只能完成加樣及孵育的步驟,血清的滴加、膜條的烘干及結果判讀仍需要人工完成。目前一些全自動的免疫印跡儀也陸續(xù)發(fā)布,以HUMAN Diagnostics即將上市的HumaBlot 44FA全自動免疫印跡儀為例,其支持原始采血管上機,實現了加樣、孵育、膜條的烘干及結果判讀的全部操作,實現了免疫印跡法操作的無人值守。
圖7 HumaBlot 44FA全自動免疫印跡儀
3.新診斷指標的不斷涌現
目前臨床上常用的自身抗體大多數于20世紀被發(fā)現,而在21世紀也有諸多新的自身抗體被發(fā)現,一些特異性自身抗體的也被迅速應用臨床診斷。例如,視神經脊髓炎(neuromylitis optica,NMO)長期被認為是多發(fā)性硬化(multiple sclerosis,MS)的一個亞型,直到2004年Lennon教授報道了在神經脊髓炎患者血清中發(fā)現特異性IgG型自身抗體,該抗體的靶抗原為水通道蛋白4(aquaporins 4,AQP4),故稱為抗水通道蛋白4抗體。這一生物標志物的發(fā)現,使得人們認識到神經脊髓炎是與多發(fā)性硬化是完全不同的疾病。
2007年,抗N-甲基-D-天冬氨酸受體(N-methyl-D-aspartate receptor,NMDAR)抗體與以抗體命名的抗N-甲基-D-天冬氨酸受體腦炎的發(fā)現,開啟了自身免疫性腦炎研究的新紀元,隨后一系列與自身免疫性腦炎相關的自身抗體及其對應的自身免疫性腦炎亞型被陸續(xù)發(fā)現。
此外,自身抗體應用領域也不斷擴展。自20世紀80年代,抗Hu抗體等一系列經典的與副腫瘤綜合征相關的自身抗體被陸續(xù)發(fā)現后,腫瘤與異常免疫的關系引起了越來越多的關注。目前市面上已經出現了關于癌癥診斷的自身抗體診斷試劑盒,英國Oncimmune公司和美國Provista公司分別推出了診斷肺癌和乳腺癌的自身抗體檢測試劑盒,國內的杭州凱保羅生物科技有限公司也于2015年推出與肺癌相關的自身抗體檢測試劑盒。
自身抗體新指標的不斷出現及應用領域的不斷擴展,也為行業(yè)的發(fā)展帶來了無限的遐想空間。
4.自身抗體多種檢測方法共存
隨著化學發(fā)光法、多重微球法等新方法的不斷涌現,與傳統(tǒng)的間接免疫熒光法、免疫印跡法等競爭市場份額的情況就不可避免。新型檢測方法具有自動化程度高、檢測敏感性高等優(yōu)點,但是劣勢在于成本普遍較高;而傳統(tǒng)的檢測方法也在不斷升級,檢測通量及自動化程度更高的設備也被不斷推出。
一些企業(yè)也在宣傳自身抗體定量檢測的意義,但以臨床應用頻率最高的抗核抗體檢測為例,2018年出版的《抗核抗體檢測的臨床應用專家共識》指出,由于大部分人體內存在一定水平的生理性自身抗體,因此絕大部分自身抗體滴度/量值與疾病相關性尚無定論,也與病情沒有必然聯系,除抗雙鏈DNA抗體等極少數抗體外,不推薦使用自身抗體滴度/量值的變化來反應疾病的活動性和療效反應性。
由于自身抗體種類繁多,而自身抗體收費普遍較低,性價高的傳統(tǒng)方法依然會在未來5—10年的時間中普遍存在于中國市場。