CN113238060B - 用于预测或诊断心肌炎的试剂盒 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及检测血清或血浆中GDF15的浓度水平的试剂在制备用于预测或诊断待测个体心肌炎患病风险的制剂中的应用。本发明还涉及用于预测或诊断心肌炎的试剂盒,该试剂盒检测对象为GDF15的蛋白浓度、或者是GDF15和肌钙蛋白I的蛋白浓度。本发明还提供用于预测或诊断心肌炎的试剂盒,该试剂盒灵敏度高、稳定性好、线性范围宽、抗干扰能力强,可广泛用于心肌炎的临床辅助诊断。
Description
技术领域
本发明属于临床诊断学技术领域,具体涉及用于预测或诊断心肌炎的试剂盒,利用该试剂盒测定GDF15的水平以预测或诊断心肌炎疾病。
背景技术
心肌炎是指心肌的局限性或弥漫性的炎性病变为主要表现的疾病,根据已确定的Dallas标准,心肌内浸润的组织学证据为心肌炎性细胞浸润,并伴有邻近的心肌细胞变性和坏死。心肌炎常由普通病毒感染或病毒感染后的免疫反应导致,病因包括感染性与非感染性两大类。感染性因素包括细菌、真菌、原虫、寄生虫、螺旋体、立克次体及病毒。非感染性因素有以下几个方面:(1)免疫介导性疾病(变应原、同种抗原、自身抗原);(2)中毒性(药物、重金属、生物毒性物质、物理损伤等)。其中最常见的病因为病毒感染,其他因素少见。
心肌炎临床表现各异,主要取决于病变的广泛程度和严重程度,少数可完全无症状,轻者可表现为发热、咳嗽、腹泻等非特异性症状,重者可表现严重心律失常、心力衰竭、心源性休克甚至死亡。因而,单依靠临床症状来诊断心肌炎的可能性较低。
为此,需要采用一些生物学标志物进行辅助检查。目前,临床上常用的辅助检查标志物主要为肌钙蛋白I、肌钙蛋白T或肌酸激酶同工酶。但是,心肌肌钙蛋白是心肌组织损伤(如心肌梗死)的高特异性的诊断指标,对心肌炎的特异性还有待进一步研究。因此,人们需要寻求更多的心肌炎标志物。
生长分化因子-15(Growth/differentiation factor 15,GDF15)是转化生长因子-β超家族(TGFβsuper family)的一员。目前,GDF15的诊断标志物主要集中在心力衰竭的病情评估和心梗、脑梗等疾病的预后,例如,US20100167331A1中公开了通过检测GDF15以诊断患有稳定型冠心病的受试者经皮心脏介入治疗(PCI)是否成功;US7955854B2中公开了通过检测GDF15以诊断表现出心房颤动的受试者是否为心力衰竭;CN102652261B中公开了通过检测GDF15以预测心脏手术患者中的肾衰竭风险;CN106257287B中公开了生长分化因子15评估高血压患者首发脑卒中的新应用。
此外,在2017年前后,医学界还发现了GDF15在肥胖治疗的潜力,礼来、诺和诺德和强生三家制药巨头同时在Nature Medicine报道了GDF15通过其受体GFRAL减肥。但是,现有技术中未见将GDF15用于心肌炎的预测和/或诊断方面。
发明内容
为解决上述问题,本发明第一方面,提供一种检测血清或血浆中GDF15的浓度水平的试剂在制备用于预测或诊断待测个体心肌炎患病风险的制剂中的应用。当待测个体的血清或血浆中GDF15的浓度升高,该待测个体心肌炎患病风险也升高。
本发明的另一方面,提供一种用于预测或诊断心肌炎的试剂盒,该试剂盒为检测血清或血浆中GDF15的浓度水平。
此外,本申请人还意外发现,虽然心肌炎患者中的GDF15浓度和肌钙蛋白I浓度普遍高于健康人群,但不同心肌炎患者中的GDF15浓度和肌钙蛋白I的数值趋势不一致,因此,当对GDF15和肌钙蛋白I同时进行检测时,可提高预测或诊断心肌炎的准确率。即,本发明提供的用于预测或诊断心肌炎的试剂盒,为同时对血清或血浆中GDF15的蛋白浓度和肌钙蛋白I的浓度。
进一步地,本发明中用于预测或诊断心肌炎的试剂盒包括:
偶联在固相载体上的GDF15第一抗体;被可检测标记物标记的GDF15第二抗体;
所述第一抗体和所述第二抗体分别与GDF15的不同表位特异性结合。
本发明中,“固相载体”可以是聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚乙烯基甲苯、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、尼龙、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、乳胶、脂质体、明胶、琼脂糖、纤维素、玻璃、金属、陶瓷或磁性体等材质形成的珠粒(beads)、微孔板、试管、棒、膜(membrane)或试验片等形状的固相载体。优选地,固相载体为磁微粒,更优选地,固相载体为磁微粒。
本发明中,“可检测标记物”是指一类可通过光谱、光化学、生物化学、免疫化学、电、光学或化学等手段进行检测的物质,例如酶(例如,辣根过氧化物酶、碱性磷酸酶、β-半乳糖苷酶和ELISA中常用的其它酶)、荧光染料(例如,荧光素、德克萨斯红、罗丹明和绿色荧光蛋白等,参见例如Molecular Probes,Eugene,Oreg.,USA)、放射性标记物(例如,3H、125I、35S、14C或32P)、发光物质(例如,化学发光物质,进一步地,例如吖啶(例如吖啶-9-羧酰胺)、啡啶(phenanthridinium)、二氧杂环丁烷(dioxetanes)和鲁米诺等)。
作为优选,“可检测标记物”为化学发光物质。“化学发光物质”是指一类经催化剂的催化和/或氧化剂的氧化,形成一激发态的中间体,当这种激发态中间体回到稳定的基态时,同时发射出光子的物质。
作为优选,“可检测标记物”为“吖啶类化学发光物质”。“吖啶类化学发光物质”是指吖啶酯及其衍生物、吖啶磺酰胺化学发光物质和光泽精,其适用于化学发光免疫分析***。在碱性H2O2溶液中,分子受到过氧化氢离子进攻时,生成不稳定的二氧乙烷,此二氧乙烷分解为CO2和电子激发态的N-甲基吖啶酮,当其回到基态时发出光子。
优选地,“可检测标记物”为“吖啶酯衍生物”。“吖啶酯衍生物”在化学发光免疫分析领域中是众所周知的,例如中国专利201510090045.7中记载了用于化学发光免疫分析的吖啶酯衍生物及其制备方法;Law等(Novel poly-substituted aryl acridinium estersand theiruse in immunoassay,J Biolumin Chemilumin.1989Jul;4(1):88-98)合成了一系列可用于免疫分析的吖啶酯类似物。
进一步地,本发明中用于预测或诊断心肌炎的试剂盒包括:试剂1和试剂2。其中,试剂1包括:缓冲液、无机盐离子、稳定剂、表面活性剂、防腐剂、葡萄酸和磁微粒包被的GDF15的第一抗体;试剂2包括:缓冲液、无机盐离子、稳定剂、表面活性剂、防腐剂和吖啶酯标记的GDF15的第二抗体。
进一步地,本发明中用于预测或诊断心肌炎的试剂盒包括:试剂1和试剂2。其中,试剂1包括:缓冲液10~200mmol/L、无机盐离子150~600mmol/L、稳定剂10~50g/L、表面活性剂0.1~1.0mL/L、防腐剂0.1~0.6mL/L、葡萄酸2~5g/L和磁微粒包被的GDF15的第一抗体0.2~0.8ug/mL;试剂2包括:缓冲液10~200mmol/L、无机盐离子150~600mmol/L、稳定剂10~20g/L、表面活性剂0.1~1.0mL/L、防腐剂0.1~0.6mL/L和吖啶酯标记的GDF15的第二抗体0.05~0.4ug/L。
进一步地,本发明中用于预测或诊断心肌炎的试剂盒包括:试剂1和试剂2。其中,试剂1包括:磁微粒包被的GDF15的第一抗体0.5ug/mL,磷酸氢二钠2.56g/L,磷酸二氢钠0.436g/L,氯化钠6.00g/L,甘露醇15.00g/L,牛血清白蛋白15.00g/L,TX-100 0.3mL/L,生物防腐剂PC-300 2.50mL/L,丙三醇11.00mL/L、葡萄酸3g/L;所述试剂2包括:吖啶酯标记的GDF15的第二抗体0.025μg/L,Tris
12.11g/L,盐酸7mL/L,氯化钠9.00g/L,蔗糖21.00g/L,牛血清白蛋白13.00g/L,Tween-20 0.5mL/L,生物防腐剂PC-950 3.00mL/L。
进一步地,本发明的用于预测或诊断心肌炎的试剂盒中,还包括校准品。“校准品”,即校准物质,指在校准函数中用作独立变量值的参考物质,在体外诊断临床检测中起到检测和监督检验结果具有准确性和一致性的作用。“校准品”可以包括阳性校准品(含有GDF15)和阴性校准品(不含GDF15)。
有益效果
本发明意外地发现,心肌炎患者中GDF15的蛋白含量明显高于普通人群,与肌钙蛋白T具有相同的浓度趋势,从而找到GDF15可作为一种新的、可预测或诊断心肌炎的标志物。
本发明还提供一种预测或诊断心肌炎的试剂盒,该试剂盒的检测对象为血清或血浆中GDF15的蛋白浓度。本发明的试剂盒灵敏度高、稳定性好、线性范围宽、抗干扰能力强,可广泛用于心肌炎的临床辅助诊断。
附图说明
图1为示出不同人群(正常人、心肌炎患者)的GDF浓度水平情况。
具体实施方式
下文将结合具体实施方式和实施例,具体阐述本发明,本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解,这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明,而非限制本发明。
以下具体实施例中涉及的试剂成分均为市售产品,例如,磁微粒购自四川迈克生物新材料技术有限公司(货号:XCL1026),GDF15抗体(即,捕获抗体,用于包被在磁微粒上)购自Abcam公司的Anti-GDF15抗体(ab39999),GDF15抗体(即,标记抗体,用于吖啶酯标记)购自Medix Biochemica公司的Anti-h GDF-154902SPTN-5(100658)。
实施例1
校准品的配制
首先,利用下表1中所示的组成和比例来配置校准品稀释液,然后在5份校准品稀释液中分别加入GDF15抗原来得到校准品A至校准品E。其中,校准品A至校准品E中抗原的浓度分别为:CalA:0.0ng/mL;CalB:0.2ng/mL;CalC:1ng/mL;CalD:5ng/mL;CalE:10ng/mL。
表1,校准品稀释液的配制
试剂名称 | 校准品稀释液 |
Tris | 12.11g/L |
氯化钠 | 8.5g/L |
盐酸 | 约5-7mL/L |
海藻糖 | 20.00g/L |
牛血清白蛋白 | 10.00g/L |
TWeen-20 | 0.55ml/L |
生物防腐剂PC-950 | 3.00mL/L |
纯化水 | 定容至1L |
试剂盒的配置
利用下表2的组成和比例来配置试剂盒。
表2,试剂盒的配制
实施例2
空白限测试
采用实施例1中制备的试剂盒,使用全自动化学发光免疫分析仪(i3000),重复测定零浓度校准品20次,记录20次测试的相对发光强度(RLU)。计算20次测定RLU的平均值(M)和标准差(SD),得出M+2SD,将M+2SD的值代入试剂盒工作曲线(可直接使用仪器配套用户软件计算RLU值为M+2SD时对应的浓度),对应的浓度值即空白限。本实施例得到的空白限为150pg/mL。
检出限及定量限测试
对于检出限,采用实施例1中制备的试剂盒,使用全自动化学发光免疫分析仪(i3000),将实施例1中制备成0~10pg/mL的校准品A至校准品E各测定10次,算出各浓度的测定发光量的平均值及标准偏差(SD)后,将测定发光量平均值±3SD的范围不与浓度0pg/mL的发光量平均值±3SD的范围重叠的最低的浓度作为检出限。
对于定量限,采用实施例1中制备的试剂盒,使用全自动化学发光免疫分析仪(i3000),将实施例1中制备成0~10pg/mL的校准品A至校准品E各测定10次,将从标准曲线算出的测定值的CV成为10%以下的浓度作为定量限。
结果,得到的检出限及定量限均为200pg/mL以下,确认了能够以高灵敏度测定GDF15。
实施例3
线性范围测试
取GDF15浓度20000pg/mL左右的线性样品,用生理盐水稀释成9个不同的浓度(稀释梯度分别为0、1/64、1/32、1/16、1/8、1/4、1/2、9/10、1)作为理论浓度。用实施例1制备的试剂盒对每个浓度测定3次,计算平均值,作为实测浓度。以理论浓度为自变量,以实测浓度为因变量求出线性回归方程,计算线性回归相关系数r;将理论浓度代入线性回归方程,计算估算浓度及实测浓度与估算浓度的偏差。结果显示,该试剂盒线性相关系数r为1.00,大于0.99;偏差范围小,线性范围为300-20000pg/mL。
实施例4
重复性测试
选择企业精密性参考品(即,两个不同浓度的GDF15样本)作为测定样本。每个样本使用同一批试剂盒重复测定10次。测定完后,分别计算测定结果的均值和标准差。按变异系数为标准差与均值得比值,计算每个测定样本的变异系数,检测结果如表3所示。
表3,重复性测试结果
企业精密性参考品 | 重复次数 | 批内变异系数(CV) |
R1 | 10 | 3.8% |
R2 | 10 | 2.7% |
从表3中可见,本发明试剂盒的批内变异系数均低于4%,满足临床需求。
中间精密度测试
选择企业精密性参考品作为测定样本。取三个批号的试剂盒,每个批次试剂盒重复测定样本10次。测定完后,分别计算30个测定结果的均值和标准差。按变异系数为标准差与均值得比值,计算变异系数。检测结果如表4所示。
表4,中间精密度测试结果
企业精密性参考品 | 重复次数 | 批间变异系数(CV) |
R1 | 30 | 4.2% |
R2 | 30 | 3.5% |
从表4中可见,本发明试剂盒的批间变异系数均小于5%,满足临床中批间变异系数低于10%的要求。
实施例5
稳定性测试
将实施例1中5个浓度梯度的校准品于4℃和37℃水浴下,分别放置0天、3天和7天后,采用实施例1的试剂盒进行检测,结果见下表5。
表5,稳定性测试结果
校准品 | 信号保留率(0天) | 信号保留率(3天) | 信号保留率(7天) |
CalA | 99% | 93% | 85% |
CalB | 98% | 95% | 82% |
CalC | 96% | 94% | 83% |
CalD | 94% | 94% | 86% |
CalE | 101% | 98% | 83% |
由表5可以看出,本发明试剂盒在37℃水浴下放置7天后,信号保留率均在80%以上。
实施例6
干扰测试
用含有相同GDF15浓度的基础缓冲液分别配制不同浓度梯度的胆红素溶液、血红蛋白溶液、甘油三酯溶液、生物素溶液和类风湿因子溶液,用实施例1的试剂盒,使用全自动化学发光免疫分析仪(i3000)测定不含上述干扰物质的基础缓冲液和以上配制的样品中的GDF浓度,并计算样品与基础缓冲液所测值之间的相对偏差,偏差在10%以内认为是没有干扰。
本发明试剂盒抗干扰结果为:胆红素≤400mg/dL;血红蛋白≤1250mg/dL;甘油三酯≤3400mg/dL;生物素≤1000ng/dL;类风湿因子≤1200IU/dL。
实施例8
GDF15数值与心肌炎的关系
调查55名的心肌炎患者和131名对照组,对照组为未表现出心肌炎症状、且排除了具有已知的心肌炎疾病历史的人群。
采用实施例1中制备的试剂盒,使用全自动化学发光免疫分析仪(i3000),对上述55名的心肌炎患者和131名对照组的血液样本进行检测,测定GDF15含量的结果如图1所示。从图1可以看出,不同人群(正常人、心肌炎患者)的GDF浓度水平情况是不相同的,令人惊讶地发现,心肌炎患者的GDF15数值显著高于对照组。
实施例9
cTnI与GDF15在心肌炎患者中的数值一致性
利用肌钙蛋白I测定试剂盒(直接化学发光法)和实施例1的试剂盒,使用全自动化学发光免疫分析仪(i3000),对40名心肌炎患者的血液样本进行检测,得到的发光值如下表6:
表6,不同样本中cTnI与GDF15的检测结果
从上表可以看出,虽然心肌炎患者中的GDF15浓度和肌钙蛋白I浓度普遍高于健康人群,但不同心肌炎患者中的GDF15浓度和肌钙蛋白I的数值趋势不一致,因此,通过对cTnI与GDF15进行联合检测,可以提高预测和/或诊断心肌炎的准确率。
对比例
对比试剂盒的配置
利用下表7的组成和比例来配置试剂盒。
表7,对比试剂盒的配制
对比试剂盒的干扰测试
用含有相同GDF15浓度的基础缓冲液分别配制不同浓度梯度的胆红素溶液、血红蛋白溶液、甘油三酯溶液、生物素溶液和类风湿因子溶液,用本对比例的对比试剂盒,使用全自动化学发光免疫分析仪(i3000)测定不含上述干扰物质的基础缓冲液和以上配制的样品中的GDF浓度,并计算样品与基础缓冲液所测值之间的相对偏差,偏差在10%以内认为是没有干扰。
对比试剂盒抗干扰结果为:胆红素≤60mg/dL;血红蛋白≤1000mg/dL;甘油三酯≤2000mg/dL;生物素≤50ng/dL;类风湿因子≤1200IU/dL。
Claims (5)
1.检测血清或血浆中GDF15的浓度水平的试剂在制备用于预测或诊断待测个体心肌炎患病风险的制剂中的应用。
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述待测个体的血清或血浆中GDF15的浓度升高,该待测个体心肌炎患病风险升高。
3.检测血清或血浆中GDF15和肌钙蛋白I的浓度水平的试剂在制备用于预测或诊断待测个体心肌炎患病风险的制剂中的应用。
4.用于预测或诊断心肌炎的试剂盒,其特征在于,所述试剂盒用于检测血清或血浆中GDF15的浓度水平;所述试剂盒包括试剂1和试剂2,所述试剂1包括:缓冲液10~200mmol/L、无机盐离子150~600mmol/L、稳定剂10~50g/L、表面活性剂0.1~1.0mL/L、防腐剂0.1~0.6mL/L、葡萄酸2~5g/L和磁微粒包被的GDF15的第一抗体0.2~0.8ug/mL;所述试剂2包括:缓冲液10~200mmol/L、无机盐离子150~600mmol/L、稳定剂10~20g/L、表面活性剂0.1~1.0mL/L、防腐剂0.1~0.6mL/L和吖啶酯标记的GDF15的第二抗体0.05~0.4ug/L。
5.根据权利要求4所述的试剂盒,其特征在于,所述试剂盒包括试剂1和试剂2,所述试剂1包括:磁微粒包被的GDF15的第一抗体0.5ug/mL,磷酸氢二钠2.56g/L,磷酸二氢钠0.436g/L,氯化钠6.00g/L,甘露醇15.00g/L,牛血清白蛋白15.00g/L,Triton X-1000.3mL/L,生物防腐剂PC-300 2.50mL/L,丙三醇11.00mL/L、葡萄酸3g/L;所述试剂2包括:吖啶酯标记的GDF15的第二抗体0.025μg/L,Tris 12.11g/L,盐酸7mL/L,氯化钠9.00g/L,蔗糖21.00g/L,牛血清白蛋白13.00g/L,Tween-200.5mL/L,生物防腐剂PC-950 3.00mL/L。
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