洪德芳,艾冬冬,丁麟超,呂建新,鐘連進(jìn),厲保秋,高麗昌,金麗琴
(1.溫州醫(yī)科大學(xué) 檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)院、生命科學(xué)學(xué)院,浙江 溫州 325035;2.山東弘立醫(yī)學(xué)動物實(shí)驗(yàn)研究有限公司,山東 濟(jì)南 250101)
白細(xì)胞介素(IL)-18是一種炎癥和免疫增強(qiáng)因子,刺激Th1細(xì)胞和NK細(xì)胞分泌干擾素γ(IFN-γ),明顯增強(qiáng)Th1免疫反應(yīng),具有良好的抑制腫瘤作用[1-2]。然而由于IL-18的效應(yīng)細(xì)胞廣泛分布于人體全身,易引起全身的炎癥反應(yīng)。表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)在許多惡性腫瘤細(xì)胞表面均過度表達(dá),對一些惡性腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞周期、增殖及侵襲等方面起關(guān)鍵作用[3-5]。有研究表明,EGFR配體的第三個環(huán)狀結(jié)構(gòu)保守基序(C-loop)可特異性與腫瘤細(xì)胞表面的EGFR結(jié)合但并無活化EGFR的功能[6]。因此,彭穎等[7-9]通過融合EGF受體干擾基序和IL-18成熟肽分子,構(gòu)建了一種能靶向結(jié)合腫瘤細(xì)胞的rhEGF-IL-18融合蛋白,并將其在畢赤酵母系統(tǒng)中進(jìn)行表達(dá)。
為了進(jìn)行rhEGF-IL-18融合蛋白在動物體內(nèi)的藥代動力學(xué)研究,為后續(xù)的臨床試驗(yàn)打下基礎(chǔ),需要建立一種可靠的血藥濃度檢測方法。為此,本研究選擇了比較具有代表性的食蟹猴進(jìn)行給藥,針對蛋白類藥物的特點(diǎn)建立了檢測給藥食蟹猴血清中rhEGF-IL-18融合蛋白濃度的直接競爭ELISA方法,并對其進(jìn)行了方法學(xué)評價(jià)。
1.1 材料
1.1.1 藥品及抗體:rhEGF-IL-18標(biāo)準(zhǔn)品(1 000 μg/mL)由溫州醫(yī)科大學(xué)提供;抗rhEGF-IL-18抗體血清由山東弘立醫(yī)學(xué)動物實(shí)驗(yàn)研究有限公司提供;抗rhEGF-IL-18抗體和酶標(biāo)抗原委托北京博奧森生物技術(shù)有限公司純化制備。
1.1.2 主要儀器及試劑:多功能酶標(biāo)儀(OLYMPUS);96孔可拆酶標(biāo)板(CORNING);高速低溫離心機(jī)(BeckMan);食蟹猴空白血清(山東弘立醫(yī)學(xué)動物實(shí)驗(yàn)研究有限公司)。
1.2 方法
1.2.1 ELISA操作流程:①包被:將稀釋到工作濃度的抗rhEGF-IL-18抗體加入到ELISA板條中,每孔100μL,4 ℃中包被過夜。②封閉:每孔加入200μL的封閉液(0.01 mol PBS 15倍稀釋1.5%干酪素),37 ℃ 2 h后甩干,放4 ℃?zhèn)溆谩"奂訕樱簩hEGF-IL-18稀釋到規(guī)定濃度后加入包被板條中(100μL/孔),樣品稀釋液(0.01 mol PBS 30倍稀釋1.5%干酪素)中含有50%的食蟹猴空白血清;關(guān)于待測的rhEGF-IL-18樣品:每孔加50μL的樣品稀釋液,再加50μL的待測樣品。將酶標(biāo)板在37 ℃恒溫箱中放置60 min后,用洗液(含0.05%吐溫的0.01 mol PBS)洗板5次并拍干。④加酶標(biāo)抗原:將稀釋到工作濃度的酶標(biāo)抗原(100μL/孔)加在ELISA板孔底部,37 ℃孵育30 min后洗板5次并拍干。⑤顯色:在酶標(biāo)板每孔中加入100μL TMB顯色液,37 ℃中避光顯色10 min。⑥終止:每孔加入50μL反應(yīng)終止液(2 mol/L硫酸),終止反應(yīng)。⑦檢測:以450 nm波長檢測各孔OD值。
1.2.2 包被抗體和酶標(biāo)抗原工作濃度的確立:用棋盤法確定包被的抗rhEGF-IL-18抗體和酶標(biāo)抗原最佳工作濃度,分別將包被的抗體稀釋為一系列濃度:0.5、1、2、3、4、5、6、10μg/mL;酶標(biāo)抗原做1:500、1:1 000、1:2 000、1:3 000、1:4 000和1:5 000稀釋,進(jìn)行ELISA法測定。同一酶標(biāo)抗原濃度下,OD450值隨包被抗體倍比而成倍比時的濃度為酶標(biāo)抗原理想工作濃度,最后選擇OD450值在1.5~2.0時的包被抗體濃度為其理想工作濃度。
1.2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制:在上述確定的最佳反應(yīng)條件下,用樣品稀釋液將1 000μg/mL的rhEGFIL-18標(biāo)準(zhǔn)品配制成濃度分別為100、200、300、400、500、600、700、800和900 ng/mL進(jìn)行ELISA法測定,每個濃度5個樣本。以未加rhEGF-IL-18標(biāo)準(zhǔn)品的孔為陰性孔,測定各孔的OD450。以O(shè)D450值為橫坐標(biāo),rhEGF-IL-18標(biāo)準(zhǔn)品濃度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
1.2.4 方法學(xué)評價(jià):①穩(wěn)定性:用樣品稀釋液將1 000μg/mL的rhEGF-IL-18標(biāo)準(zhǔn)品配制成濃度分別為200、400、800 ng/mL的溶液,每個濃度5個樣本,分別于室溫下放置1 h,ELISA方法測定樣品濃度,評價(jià)短期室溫放置條件下樣品的穩(wěn)定性;于冰箱-20 ℃貯存24 h取出室溫解凍,按ELISA方法測定樣品濃度,重復(fù)一次;于冰箱-20 ℃貯存,于第0、第6、第20天取出室溫解凍,ELISA方法測定樣品濃度,評價(jià)凍存穩(wěn)定性。②精密度和準(zhǔn)確性:用樣品稀釋液將1 000μg/mL的rhEGF-IL-18標(biāo)準(zhǔn)品配制成濃度分別為200、400、800 ng/mL的溶液,按照ELISA方法測定樣品濃度,每個濃度5個樣本,連續(xù)配制、測定3 d,根據(jù)樣品結(jié)果計(jì)算準(zhǔn)確度與精密度。③回收率:食蟹猴空白血清90 L,分別加入2、4和8μg/mL的rhEGF-IL-18溶液10 L,使得空白血清中rhEGF-IL-18的濃度為200、400、800 ng/mL,混勻后,ELISA方法測定每個濃度5個樣本?;厥章?樣品濃度/配制濃度×100%。④定量下限:食蟹猴空白血清90 L,加入0.2μg/mL的rhEGF-IL-18溶液10 L,使得空白血清中rhEGF-IL-18的濃度為20 ng/mL,混勻后,ELISA方法測定6個樣本。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理方法 采用Excel軟件計(jì)算血清藥物濃度個體值、均值( ±s)、標(biāo)準(zhǔn)差(SD或S)、相對標(biāo)準(zhǔn)差(RSD)和相對偏差(RE)。
2.1 包被抗體和酶標(biāo)抗原工作濃度的選擇 在不同包被抗體濃度下,以酶標(biāo)抗原稀釋倍數(shù)為橫軸、OD450為縱軸繪制反應(yīng)曲線(見圖1)。從圖中可以看出,當(dāng)包被抗體濃度為4μg/mL、酶標(biāo)抗原稀釋倍數(shù)為1 000倍時,OD450值隨包被抗體倍比而成倍比,且在1.5~2.0左右。
2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 在上述最佳反應(yīng)條件下,制備ELISA標(biāo)準(zhǔn)曲線(見圖2),并作相關(guān)回歸分析,其回歸方程為y=486.74x2-1693.7x+1478.5,R2=0.9898,標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍為100~900 ng/mL,反映了本檢測法的可靠性。
圖1 包被抗體和酶標(biāo)抗原不同工作濃度下的ELISA法檢測
2.3 穩(wěn)定性評價(jià) 每個濃度設(shè)置5個重復(fù)樣本進(jìn)行凍融,結(jié)果表明rhEGF-IL-18血清樣品室溫放1 h、凍融2次和凍存20 d均較穩(wěn)定,RSD均明顯小于15%(見表1-3)。
表1 rhEGF-IL-18樣品室溫放置1 h穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)
表2 rhEGF-IL-18樣品反復(fù)凍融2次穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)
表3 rhEGF-IL-18樣品凍存20 d穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)
2.4 精密度與準(zhǔn)確性評價(jià) 每個濃度設(shè)置5個重復(fù)樣本,連續(xù)測定3 d。結(jié)果顯示日內(nèi)精密度及日間精密度變異系數(shù)(RSD)均在2.5%以內(nèi),準(zhǔn)確度(RE)均小于3%(見表4)。
表4 ELISA法測定rhEGF-IL-18準(zhǔn)確度與精密度
2.5 回收率評價(jià) 每個濃度設(shè)置5個重復(fù)樣本,回收率=樣品濃度/配制濃度×100%。本法測定rhEGFIL-18在食蟹猴血清中濃度藥物為200 ng/mL、400 ng/mL、800 ng/mL的回收率為95.3%~103.0%(見表5),符合回收率80%~120%的標(biāo)準(zhǔn)。
表5 rhEGF-IL-18在食蟹猴血清中的提取回收率
2.6 定量下限研究 設(shè)置6個重復(fù)樣本進(jìn)行研究。本方法的定量下限為20 ng/mL,變異系數(shù)(RSD)在5%以內(nèi),準(zhǔn)確度(RE)小于3%(見表6)。
表6 ELISA法測定EGF-IL-18最低定量下限
隨著人們對腫瘤基因及其發(fā)展機(jī)制的不斷深入研究,針對腫瘤發(fā)生發(fā)展進(jìn)程中關(guān)鍵分子的特異性治療已逐步取代傳統(tǒng)的細(xì)胞毒性藥物篩選成為腫瘤藥物研發(fā)中的熱點(diǎn)[10]。由于低毒性和高特異性等優(yōu)點(diǎn),分子靶向治療在腫瘤治療中發(fā)揮越來越重要的作用[11]。rhEGF-IL-18融合蛋白是一種新型的腫瘤靶向細(xì)胞因子,可使效應(yīng)細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞發(fā)生特異性近距離接觸。融合蛋白能與效應(yīng)細(xì)胞表面的IL-18受體和腫瘤細(xì)胞表面的EGFR結(jié)合,從而起到共價(jià)橋聯(lián)作用,能更有效地發(fā)揮免疫激活作用。rhEGFIL-18融合蛋白不僅能誘導(dǎo)殺傷局部腫瘤細(xì)胞,還能通過免疫網(wǎng)絡(luò)激活和放大抗腫瘤免疫作用[12]。
目前測定生物體內(nèi)蛋白多肽藥物的方法主要有免疫分析法、同位素標(biāo)記示蹤法和生物測定法。相較于其他兩種方法而言,免疫分析法具有經(jīng)濟(jì)、快速和靈敏等優(yōu)點(diǎn)。ELISA法是免疫分析法中使用最頻繁的,具有操作簡單,不需要無菌操作,檢測結(jié)果準(zhǔn)確、靈敏、特異性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)廣泛用于醫(yī)學(xué)及食品檢驗(yàn)中。在本研究中,通過rhEGF-IL-18融合蛋白和酶標(biāo)抗原競爭抗rhEGF-IL-18抗體形成固相復(fù)合物,通過顯色后測定OD450得到一條較穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)曲線(R2=0.9898)。經(jīng)過方法學(xué)評價(jià),日內(nèi)精密度和日間精密度變異系數(shù)均小于2.5%;回收率95.3%~103.0%;樣品在室溫放置1 h、凍融2次和凍存20 d三種條件下檢測結(jié)果均較穩(wěn)定;定量下限為20 ng/mL。這些均符合相關(guān)指標(biāo)的要求,表明我們建立的直接競爭ELISA方法重復(fù)性好,系統(tǒng)穩(wěn)定,可用于食蟹猴血清中rhEGF-IL-18融合蛋白的測定,為rhEGF-IL-18融合蛋白的藥代動力學(xué)及后續(xù)的研究工作奠定了良好的基礎(chǔ)。
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溫州醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)2014年7期