CN113075398A - 一种血浆中特异性IgG抗体的定量测定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种血浆中特异性IgG抗体的定量测定方法,属于抗体检测领域。该方法包括:1)将1份血浆样本分成2组,作为待测血浆和待处理对照血浆;2)用过量的抗原与待处理对照血浆孵育,中和其中的待检抗体,获得对照血浆;3)以待测血浆和对照血浆为样本,通过其与连接到固相载体的对应抗原结合,借助该抗原抗体复合物与IgG抗体、信号分子相继结合,产生可量化数据,并将2组可量化数据相减,得到检测数据;4)以千个混合血浆作为标准品,稀释成不同浓度按照1)~3)所述制作标准曲线;5)将待测样品检测数据代入标准曲线,即获得血浆中特异性IgG抗体含量。本发明的测定方法可排除非特异性结合的影响,检测结果可靠。

Description

一种血浆中特异性IgG抗体的定量测定方法
技术领域
本发明属于抗体检测领域。
背景技术
阿尔茨海默症(Alzheimer’s disease,AD)是一种常见的以记忆认知功能减退为主要特征的中枢神经系统退行性疾病,其主要临床表现为进行性记忆能力的缺失和认知功能的减退,主要病理特征是细胞外β-淀粉样蛋白(amyloid β-protein,Aβ)沉淀、细胞内形成神经纤维缠结(neurofibrillary tangles,NFTs)及神经突触和神经元的大量凋亡和丢失。根据这些病理特征人们提出了多种致病假说对其解释,在诸多对AD发病机理的解释中,目前较为全面的是“Aβ级联假说”,其认为AD的发生是由于Aβ在体内生成与清除的代谢失衡,使其在特定脑区沉积形成老年斑,并进一步触发tau蛋白过度磷酸化形成NFTs,最终导致突触丢失和神经元凋亡。
Aβ多肽中,Aβ40和Aβ42是构成老年斑最主要的成分,且Aβ42比Aβ40具有更强的神经毒性。Aβ可聚集形成大小不同的复合物,有可溶性寡聚体、大分子原纤维及不可溶纤维等不同形式的聚合物。Aβ寡聚体的形成使Aβ淀粉样沉积过程成为一个有核的聚合过程,且研究表明Aβ寡聚体比Aβ纤维具有更强的神经毒性,脑脊液中其水平高低与AD的严重程度密切相关。
对于内源性Aβ聚集,健康人会自然产生有效的自身抗Aβ抗体以降低Aβ毒性作用,通过形成抗原抗体复合物后能使Aβ及时被免疫系统清除。有研究表明给AD模型鼠输注Aβ-自身抗体可减少小鼠大脑中Aβ斑块形成并改善其认知能力。检测血浆中特异性抗Aβ抗体,不仅可以对血浆自然产生的抗体进行筛选,为制备AD特异性静脉注射免疫球蛋白(IVIg)的奠定基础,还可以通过检测不同阶段血浆中抗Aβ抗体含量来预测AD的发生发展。
目前血浆或血液中抗Aβ抗体检测大部分采用免疫酶联吸附(ELISA)的方法,主要原理都是包被Aβ抗原用来捕捉血浆中Aβ抗体,再依次加入二抗、酶及底物与其反应。通过测定底物吸光度来反映血浆中抗体浓度。大部方法是以鼠源Aβ单抗作为标准品来标定血浆中抗体浓度。这种方法存在很大局限性:首先,血浆中成分复杂,部分Aβ抗体以外的物质会与包被的Aβ非特异性结合,造成假阳性结果,影响检测准确性。另外,鼠源的单抗和人源的多抗存在一定差异的,因此用鼠源的单抗来标定人源的多抗并不准确。这些问题造成目前该方法没有统一的标准,不同实验室的检测方法各有不同,因此结果也存在很大差异。
目前减少血浆中非特异性结合影响的主要方式包括:1)对封闭剂、孵育时间、血清的稀释比、二抗种类进行替换/调整;2)在洗涤剂中加入去垢剂(如吐温20),洗去部分非特异性结合;3)在检测血清和酶标抗体中用牛血清白蛋白稀释,增强特异性吸附。但这些方式只是在一定程度降低非特异性结合或提高特异性结合,但均不能避免非特异性结合对检测结果的影响。
发明内容
本发明要解决的问题是:提供一种几乎不受非特异性结合影响的特异性IgG抗体的定量测定方法。
本发明的技术方案如下:
一种血浆中特异性IgG抗体的测定方法,包括如下步骤:
1)将同一份血浆样本分成2组,作为待测血浆和待处理对照血浆;
2)使用过量的抗原与待处理对照血浆孵育,完全中和去除该血浆中的待检抗体,获得对照血浆;
3)以待测血浆和对照血浆为样本,使两组血浆内组分与连接到固相载体的对应抗原结合,形成复合物;加入生物素化二抗结合该复合物,再加入链霉素标记的信号分子,使信号分子间接地连接于前述固相载体;通过检测该信号分子,产生可量化数据,并将2组可量化数据相减,得到检测数据;
4)将检测数据代入标准曲线,计算获得特异性IgG抗体的含量;
所述抗原是待检抗体的抗原;
步骤3)所述的信号分子为酶、化学发光分子、荧光分子或放射性元素;
步骤4)所述标准曲线是以浓度已知的血浆或同种动物(包括人)上千个体的混合血浆作为标准品进行稀释后,按步骤1)~3)得到检测数据,与血浆浓度或稀释倍数数据分别取对数后,作出的标准曲线。
进一步地,步骤3)所述的酶为碱性磷酸酶,通过加入碱性磷酸酶的底物产生显色反应,测定吸光度得可量化数据。
进一步地,所述血浆为人血浆,步骤4)所述动物为人。
进一步地,所述特异性IgG抗体的抗原为β-淀粉样蛋白。
进一步地,所述β-淀粉样蛋白为Aβ42寡聚体。
进一步地,所述Aβ42寡聚体的制备方法如下:
向Aβ单体中加入聚合液,在4℃条件下聚合48-72h;
所述聚合液成分包括0.005~0.015M PBS、0.07~0.1%质量体积比的NaCl、0.025%~0.075%质量体积比的SDS,介质为水,pH为7.0~7.4;
优选地,所述聚合液成分包括0.01M PBS、0.085%质量体积比的NaCl、0.05%质量体积比的SDS,介质为水,pH为7.2。
进一步地,所述步骤2)的孵育过程中,抗原的浓度为50~100μg/ml。
进一步地,步骤2)的孵育在pH为7.2~9.6的环境中进行;优选地,pH为7.2~8.8。
进一步地,步骤2)的孵育温度为4℃或37℃。
进一步地,步骤2)的孵育时间为1h~3h。
本发明方法具有如下有益效果:
本发明的方法将过量抗原孵育后的血浆作为对照血浆,将对照血浆的检测值减去后可消除非特异性结合对检测结果的影响。实验表明,将本发明方法用于检测IgG抗体,具有优良的检测效果,比如,用于Aβ42 IgG抗体可达到较宽的线性范围(6.25%-200%,以40倍稀释的千人份血浆为100%),R2值高达0.992,还具有较低的检测限(6.73%)以及良好的重复性(CV值为7.7%)。
显然,根据本发明的上述内容,按照本领域的普通技术知识和惯用手段,在不脱离本发明上述基本技术思想前提下,还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。
以下通过实施例形式的具体实施方式,对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
附图说明
图1:Aβ42不同形式孵育的对照血浆标线。A,Aβ42寡聚体孵育;B,Aβ42单体孵育。
图2:不同浓度Aβ42孵育后的对照血浆标线。A,100μg/ml;B,50μg/ml。
图3:不同温度下Aβ42孵育后的对照血浆标线。A,4℃;B,25℃;C,37℃。
图4:不同pH缓冲液中的Aβ42孵育后的对照血浆标线。A,pH为7.2;B,pH为8.8;C,pH为9.6。
图5:血浆中Aβ42IgG抗体标准曲线。
图6:常规方法Aβ42IgG抗体浓度标准曲线。
图1~6中,横轴标签为100%的抗体浓度等同于40倍稀释的千人份血浆中的抗体浓度。
具体实施方式
实施例1 血浆中特异性抗Aβ42寡聚体的IgG抗体的定量测定方法
本发明的方法包括如下步骤:
1.Aβ寡聚体制备:Aβ42多肽,经过处理(向Aβ42多肽中加入六氟异丙醇(HFIP),并于通风橱中自然挥发至干燥5-6小时)使其变为均一的Aβ42单体后,加入聚合液(0.01M PBS,0.085%质量体积比的NaCl,0.05%质量体积比的SDS,介质为水,pH 7.2)使Aβ42浓度至100M,在4℃条件下聚合48-72h(聚合浓度450μg/ml)。
2.包被:将制备好的Aβ42寡聚体用0.01M磷酸盐缓冲液(pH6.0)稀释后加入酶标板,4℃包被过夜。
3.封闭:倒掉微孔板液体,用洗板液洗板5次。加入200μl/孔封闭液,封闭37℃,3h。
4.标准血浆、待测血浆及对照血浆的准备:以千人份混合血浆做为标准品,分别用稀释液(1.5%BSA-TBS-T)稀释10倍,20倍,40倍,80倍,160倍,320倍,640倍,待测血浆稀释20倍或40倍。每个标准血浆和待测血浆均分为2等份,其中一份加入过量Aβ42孵育,以达到完全中和去除血浆中抗体的目的,以此血浆做为对照血浆。
需要说明的是,血浆加入过量Aβ42孵育后,所形成的混合体系仍是液体,不进行离心或过滤等分离。
5.加样:倒掉微孔板液体,洗板液洗5次,每孔加入100μl标准血浆、待测血浆和每个血浆的对照血浆(去除抗体的),4℃放置过夜。
6.加二抗:倒掉微孔板液体,洗板液洗5次,每孔加入100μl用稀释液2000倍稀释的生物素-羊抗人IgG二抗,25℃孵育3h。
7.加酶:倒掉微孔板液体,洗板液洗5次,加入100μl用洗板液1500倍稀释的链霉素-AP(碱性磷酸酶标记的链霉素),37℃孵育1.5h。
8.加底物:倒掉微孔板液体,洗板液洗5次,加入100μl pNPP(对硝基苯磷酸二钠),室温孵育30min。
9.终止:加入100μl 1M NaOH终止后,测405nm处吸光度。
10.结果计算:标准血浆及单人份血浆的吸光值减去其一一对应的对照血浆的吸光值,以减去后的标准血浆为标准曲线计算单人份血浆中Aβ42IgG抗体相对于千人份混合血浆的含量。
以下用实验例进一步说明本发明的有益效果。
实验例1 Aβ42与血浆共同孵育条件优化
以下将以千人份混合血浆稀释到不同浓度后,各浓度分成2份,其中一份为标准血浆,另一份经Aβ42孵育后作为对照血浆,对Aβ42与血浆共同孵育条件进行优化(所未提及的Aβ42抗体检测步骤同实施例1),优化效果的好坏以标准血浆最终检测值制得的标准曲线优劣进行评判。
条件1:不同Aβ42种类与血浆共同孵育:稀释10倍、20倍、40倍、80倍血浆分别与Aβ42寡聚体和Aβ42单体在pH7.2缓冲液、4℃条件下孵育3h。以其做为对照血浆,检测血浆中Aβ42抗体含量,以不同稀释度血浆测得的吸光度减去对应的与Aβ42共同孵育的血浆测得的吸光度为纵坐标,血浆Aβ42抗体浓度为横坐标,测得吸光度见表1;以二者的对数做标线,见图1。
从结果可知,血浆与Aβ42寡聚体共同孵育时去除Aβ42抗体效果明显优于血浆与Aβ42单体共同孵育。
表1 以不同Aβ42种类孵育的对照血浆测得的吸光度(需减去对照血浆吸光度)
稀释倍数 对应浓度 与寡聚体孵育的对照血浆 与单体孵育的对照血浆
10倍稀释血浆 200% 0.48455 0.0452
20倍稀释血浆 100% 0.4699 0.21975
40倍稀释血浆 50% 0.3081 0.09445
80倍稀释血浆 25% 0.14265 -0.03375
标准曲线R<sup>2</sup> 0.8595 0.6726
条件2:不同Aβ42浓度与血浆共同孵育:稀释20倍、40倍、80、160倍血浆分别与100μg/ml和50μg/mlAβ42寡聚体在pH7.2缓冲液、4℃条件下孵育3h。以其做为对照血浆,检测血浆中Aβ42抗体含量,以不同稀释度血浆测得的吸光度减去对应的与Aβ42共同孵育的血浆测得的吸光度为纵坐标,血浆Aβ42抗体浓度为横坐标,测得吸光度见表2;以二者的对数做标线,见图2。
从结果可看到,不同稀释度血浆与50μg/ml Aβ42寡聚体反应后的对照血浆的吸光度仍然较高,因此减去对照血浆后的吸光度较低,这说明对照血浆中仍然还含有Aβ42抗体,50μg/ml Aβ42寡聚体与血浆反应并不能完全去除血浆中Aβ42抗体。100μg/ml Aβ42寡聚体与血浆反应后去除Aβ42抗体效果优于50μg/ml Aβ42寡聚体。
表2 以不同Aβ42浓度孵育的对照血浆测得的吸光度(需减去对照血浆吸光度)
Figure BDA0002989415740000051
Figure BDA0002989415740000061
条件3:不同温度条件Aβ42与血浆共同孵育:稀释20倍、40倍、80倍、160倍血浆与100μg/ml Aβ42寡聚体在pH7.2缓冲液下,分别在4℃、25℃、37℃条件下孵育3h。以其作为对照血浆,检测血浆中Aβ42抗体含量,以不同稀释度血浆测得的吸光度减去对应的与Aβ42共同孵育的血浆测得的吸光度为纵坐标,血浆Aβ42抗体浓度为横坐标,测得吸光度见表3;以二者的对数做标线,见图3。
从结果可知血浆在37℃条件下与Aβ42寡聚体共同孵育时去除血浆中Aβ42抗体效果优于在4℃和25℃条件。
表3 以不同温度条件下Aβ42孵育的对照血浆测得的吸光度(需减去对照血浆吸光度)
稀释倍数 对应浓度 4℃孵育的对照血浆 25℃孵育的对照血浆 37℃孵育的对照血浆
10倍稀释血浆 200% 0.611175 0.42465 0.48455
20倍稀释血浆 100% 0.612525 0.57525 0.4699
40倍稀释血浆 50% 0.5739 0.552975 0.3081
80倍稀释血浆 25% 0.451275 0.435675 0.14265
R<sup>2</sup> 0.7566 0.0009 0.8595
条件4:不同缓冲液条件Aβ42与血浆共同孵育:稀释20倍、40倍、80、160倍血浆与100μg/ml Aβ42寡聚体在pH7.2、pH8.8、pH9.6缓冲液条件下,37℃条件下孵育3h。以其作为对照血浆,检测血浆中Aβ42抗体含量,以不同稀释度血浆测得的吸光度减去对应的与Aβ42共同孵育的血浆测得的吸光度为纵坐标,血浆Aβ42抗体浓度为横坐标,测得吸光度见表4;以二者的对数做标线,见图4。
从结果可知血浆在pH8.8缓冲液条件下与Aβ42寡聚体共同孵育时去除血浆中Aβ42抗体效果优于在pH7.2、pH9.6缓冲液条件。
表4 以不同pH条件下Aβ42孵育的对照血浆测得的吸光度(需减去对照血浆吸光度)
Figure BDA0002989415740000062
Figure BDA0002989415740000071
在前述条件的基础上,进一步增加血浆稀释倍数,绘制标准曲线,具体地:用稀释20倍、40倍、80倍、160倍、320倍、640倍血浆与100μg/ml Aβ42寡聚体在pH8.8缓冲液条件下37℃条件下孵育3h。以其作为对照血浆,检测血浆中Aβ42抗体含量,以不同稀释度血浆测得的吸光度减去对应的与Aβ42共同孵育的血浆测得的吸光度为纵坐标,血浆Aβ42抗体浓度为横坐标,测得吸光度,以2者的对数做标线,标准曲线线性良好,R2为0.992,见图5。设定40倍稀释血浆的Aβ42抗体含量为100%,则此方法测得血浆中Aβ42抗体含量的线性范围为6.25%-200%。
可见,本发明的Aβ42抗体检测方法线性范围较宽,线性良好。
实验例2 方法学验证
本实验例对实施例1的方法进行方法学评估,具体如下:
1.方法检测限:将空白对照测定8次,OD值分别为0.129、0.127、0.117、0.121、0.126、0.127、0.126、0.132,计算出标准偏差6为0.00466,带入公式(LOD=3.3*8/标准曲线斜率)计算LOD值为0.0167。再将其带入标线计算得到方法检测限为:6.73%。
2.方法重复性:将一待测血浆样品稀释三个不同浓度:50倍稀释、100倍稀释、200倍稀释,每一浓度三个重复进行检测,计算CV值。测得结果分别为92.02%、90.50%、93.04%、39.74%、41.10%、47.36%、23.80%、19.32%、21.63%。按稀释倍数换算后其值分别为115.03%、113.12%、116.30%、99.35%、102.76%、118.41%、119.00%、96.62%、108.16%,均值为109.86%,CV值为7.7%。
3.专属性:将与过量Aβ42寡聚体孵育的40倍稀释血浆做为专属性考察样本。经过检测此样本减去对照后的吸光度为0.005,低于检测限OD值,说明其为阴性,与实际情况相符合。
注:上述百分比均是以40倍稀释的千人份血浆中Aβ42抗体含量(作为100%)为参照。
可见,本发明的方法检测限较低,重复性、专属性良好。
实验例3 常规方法(不减对照)的方法学验证
在实施例1的方法的基础上,不设置对照血浆,作为对象,进行如下方法学评估:
1.线性范围:血浆稀释20倍、40倍、80倍、160倍、320倍、640倍,检测不同浓度血浆中Aβ42抗体含量,以不同稀释度血浆测得的吸光度为纵坐标,血浆Aβ42抗体浓度为横坐标,以2者的双对数做标线,见图6。标准曲线线性较差,R2仅为0.9408。设定40倍稀释血浆的Aβ42抗体含量为100%,则此方法测得血浆中Aβ42抗体含量的线性范围为25%-200%。
2.专属性:将与过量Aβ42寡聚体孵育的40倍稀释血浆做为专属性考察样本。经过检测此样本吸光度为1.1548,将其带入标准曲线公式lgY=0.36121gX-0.4685计算其抗体含量,结果为29.52%。而实际此样本经过抗原抗体反应后基本不含Aβ42抗体,说明血浆中其它物质严重干扰了检测,造成了假阳性结果,该方法不能准确反应血浆中真实的Aβ42抗体含量。
注:上述百分比均是以40倍稀释的千人份血浆中Aβ42抗体含量(作为100%)为参照。
综上,本发明的血浆中特异性IgG抗体的定量测定方法能克服血浆中的非特异性结合对检测的影响,具有良好的专属性。本发明的方法还具有较宽的线性范围(R2为0.992)、较低的检测限和良好的重复性。

Claims (10)

1.一种血浆中特异性IgG抗体的测定方法,其特征在于:包括如下步骤:
1)将同一份血浆样本分成2组,作为待测血浆和待处理对照血浆;
2)使用过量的抗原与待处理对照血浆孵育,完全中和去除该血浆中的待检抗体,获得对照血浆;
3)以待测血浆和对照血浆为样本,使两组血浆内组分与连接到固相载体的对应抗原结合,形成复合物;加入生物素化二抗结合该复合物,再加入链霉素标记的信号分子,使信号分子间接地连接于前述固相载体;通过检测该信号分子,产生可量化数据,并将2组可量化数据相减,得到检测数据;
4)将检测数据代入标准曲线,计算获得特异性IgG抗体的含量;
所述抗原是待检抗体的抗原;
步骤3)所述的信号分子为酶、化学发光分子、荧光分子或放射性元素;
步骤4)所述标准曲线是以浓度已知的血浆或同种动物上千个体的混合血浆作为标准品进行稀释后,按步骤1)~3)得到检测数据,与血浆浓度或稀释倍数数据分别取对数后,作出的标准曲线。
2.如权利要求1所述的测定方法,其特征在于:
步骤3)所述的酶为碱性磷酸酶,通过加入碱性磷酸酶的底物产生显色反应,测定吸光度得可量化数据。
3.如权利要求1所述的测定方法,其特征在于:
所述血浆为人血浆,步骤4)所述动物为人。
4.如权利要求1~3任一所述的测定方法,其特征在于:
所述特异性IgG抗体的抗原为β-淀粉样蛋白。
5.如权利要求4所述的测定方法,其特征在于:
所述β-淀粉样蛋白为Aβ42寡聚体。
6.如权利要求5所述的测定方法,其特征在于:所述Aβ42寡聚体的制备方法如下:
向Aβ单体中加入聚合液,在4℃条件下聚合48-72h;
所述聚合液成分包括0.005~0.015M PBS、0.07~0.1%质量体积比的NaCl、0.025%~0.075%质量体积比的SDS,介质为水,pH为7.0~7.4;
优选地,所述聚合液成分包括0.01M PBS、0.085%质量体积比的NaCl、0.05%质量体积比的SDS,介质为水,pH为7.2。
7.如权利要求5所述的测定方法,其特征在于:所述步骤2)的孵育过程中,抗原的浓度为50~100μg/ml。
8.如权利要求5所述的测定方法,其特征在于:
步骤2)的孵育在pH为7.2~9.6的环境中进行;优选地,pH为7.2~8.8。
9.如权利要求5~8任一所述的测定方法,其特征在于:
步骤2)的孵育的温度为4℃或37℃。
10.如权利要求5~8任一所述的测定方法,其特征在于:
步骤2)的孵育时间为1h~3h。
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