一种kcnab2自身抗体的检测用试剂盒及其检测方法和应用

文档序号:1859859 发布日期:2021-11-19 浏览:13次 >En<

阅读说明:本技术 一种kcnab2自身抗体的检测用试剂盒及其检测方法和应用 (Kit for detecting KCNAB2 autoantibody, detection method and application thereof ) 是由 黄卫人 孙洋洋 于 2021-09-02 设计创作,主要内容包括:一种KCNAB2自身抗体的检测用试剂盒及其检测方法和应用,属于生物医学技术领域。本发明提供了一种KCNAB2自身抗体的检测用试剂盒,包含诊断肾癌疾病的KCNAB2蛋白抗原;还提供了一种利用该试剂盒进行ELISA法检测的方法;试剂盒在肾癌诊断中的应用;KCNAB2自身抗体在作为诊断肾癌的自身抗体标志物上的应用。本发明制备了包含KCNAB2抗原的试剂盒,能够较高灵敏度和特异性地检测肾癌,稳定性好、检测方便。(A kit for detecting KCNAB2 autoantibody, a detection method and application thereof belong to the technical field of biomedicine. The invention provides a kit for detecting KCNAB2 autoantibody, which comprises a KCNAB2 protein antigen for diagnosing renal cancer; also provides a method for detecting by ELISA method by using the kit; the application of the kit in kidney cancer diagnosis; the use of an autoantibody to KCNAB2 as an autoantibody marker for diagnosing kidney cancer. The kit containing the KCNAB2 antigen prepared by the invention can detect the kidney cancer with higher sensitivity and specificity, and has good stability and convenient detection.)

一种KCNAB2自身抗体的检测用试剂盒及其检测方法和应用

技术领域

本发明属于生物医学技术领域,具体涉及一种KCNAB2自身抗体的检测用试剂盒及其检测方法和应用。

背景技术

泌尿系统肿瘤中,肾癌病人可分为低中高风险三种类型,肾癌早期病人的5年生存率可达到97%、81%和62%;晚期病人的肿瘤特异性5年生存率分别为41%、18%和8%。80%的肾癌患者早期无任何症状,30%的患者确诊时已发生了癌细胞转移,目前还没有针对低风险人群的肾癌筛查项目,导致肾癌的早期检测比较困难。

对肾癌的早期诊断和预后监测是非常必要的。肿瘤的发生是一个不易察觉的过程,而目前的诊断手段往往基于影像学且需要有明显的临床症状。肾癌的临床诊断以影像学检查为主,肾脏内超过1cm的肿块可被超声扫描发现,而肿瘤标志物的变化通常可早于影像学的变化,既可用于肿瘤早期诊断又可进行肿瘤预后的判断。近年来,一系列技术手段被用于血液尿液等体液的研究,以期从中发现相关的肿瘤标志物,如蛋白、自身抗体、microRNA、循环肿瘤细胞、循环肿瘤cDNA、外泌体等。

目前没有特异性的标志物用于肾癌早期筛查、临床诊断或预后监视,但研究人员在肾癌患者的血清和尿液中发现了一系列的蛋白标志物,其中TRAF-1、SAA、Hsp27等蛋白分子浓度在血清中的显著升高,TRAIL浓度显著下降;NMP-22、NGAL、KIM-1、MMP、AQP-1、PLIN2、Hsp27等蛋白分子浓度在尿液中显著升高。肾癌组织中存在高表达的蛋白,如livin和arrestin-1,进一步的研究发现这两种靶蛋白的自身抗体明显高于健康对照。

组织中蛋白质的高表达、低表达、降解或突变可以产生肿瘤自身的特异性(TSAs)或相关性抗原(TAAs)。自身抗原在多种肿瘤(肝癌,肺癌,食管癌,结直肠癌等)被发现并报道。代表性的肿瘤自身抗原包括p53、c-myc等抑癌基因蛋白或驱动基因蛋白、MAGEA蛋白家族、NY-ESO-1等CT抗原(Cancer-testis antigen)以及其他多种类型的蛋白。但是,多数肿瘤相关抗原在血液中含量很低且不稳定,易被清除或降解。自身抗原经过B细胞的免疫反应后,产生的自身抗体能够在肿瘤患者血清中稳定存在,在一周内可被放大11个数量级,并可以在出现症状数月甚至数年之前就可以被检测到。因此,肿瘤相关抗原自身抗体,是发展无创血清学检测、诊断和早期检测癌症的理想标志物。与传统的抗原类标志物相比,自身抗体肿瘤标志物有天然的高特异性与免疫生物放大信号等独特优势,已经成为肿瘤早期诊断临床应用技术的发展趋势。

为了筛选肾癌患者血清中的自身抗体,有研究利用SEREX方法,发现了65种肾癌相关抗原,并对与之反应的自身抗体进行检测。首先从病人的肿瘤组织中获得总RNA,通过逆转录得到cDNA文库,并建立噬菌体克隆库再转染到大肠杆菌中,通过固体培养和诱导表达重组蛋白并转移到膜上,对该病人的血清进行免疫检测,阳性克隆通过测序获得抗原信息。蛋白丰度的不同导致该方法在建库的过程中蛋白表达的不均衡,使低丰度蛋白难以检测。另外,整个实验过程步骤繁多,无法进行大量样本的筛选,存在个体差异。除此之外,很少有关于肾癌全局性自身抗体筛查的报道。

随着芯片技术的发展,高含量的人蛋白组芯片几乎包含了所有的人重组蛋白,对自身抗体的检测,具有灵敏度高、特异性高、样本量小、操作简单、耗时短等优点。蛋白质芯片技术是将多种蛋白质以阵列的形式排布和固定在固相表面,然后进行血清学筛选,这是最直接的一种方式,同时满足高通量和大量样本筛选的需求。蛋白质芯片具有高通量、微型化、样本消耗少等优点。商业化的蛋白质芯片以纯化的、重组表达的蛋白质进行制备,已达到20,240个人重组蛋白,涵盖约16,000个基因,89%的蛋白为全长蛋白,部分蛋白包含多个不同的剪切体形式,已应用于自身免疫性肝炎、系统性红斑狼疮、白塞病等自身免疫性疾病,以及肝癌、胃癌、黑色素瘤等恶性肿瘤的生物标志物的发现。

因此,为了能够提高肾癌早期诊断率和提高肾癌患者的生存率,需要研发高灵敏度和特异性的自身抗体标志物,用于肾癌的早期诊断。现在临床上没有用于肾癌诊断的肿瘤标志物,更达不到肾癌的早期诊断。到目前为止,还未有理想的可供临床使用的肾癌早期筛查和诊断标志物。研发一种灵敏度和特异度较高的自身抗体标志物,需要利用一种高效的筛选工具,还需要对标志物进行大样本量的试验和验证,以及运用正确的统计学分析方法和流行病学指标对标志物的诊断价值进行评价,以上都需要严谨的实验设计,配套的仪器设备和深厚的专业知识背景。发现一种可用于肾癌诊断的自身抗体,提前发现肿瘤不但可以减少后期癌症病人的痛苦,还可以降低病人后期治疗的经济负担,并达到临床对肿瘤“早发现,早治疗,早康复”的要求。肾癌诊断以临床表现和影像学检查为主,目前尚无公认的可用于临床诊断肾癌的肿瘤标志物。本发明旨在从血液中找到一种自身抗体标志物,并开发相应的ELISA检测试剂盒,用于肾癌的诊断甚至预后评估。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题,本发明的目的在于设计提供一种KCNAB2自身抗体的检测用试剂盒及其检测方法和应用。本发明经过人蛋白质组芯片实验和ELISA实验证明可行。本发明提高了肾癌诊断的灵敏度、特异度和准确性,利用一种特异性高、敏感度强的诊断标志物制备稳定性好、检测方便的用于肾癌诊断的试剂盒。

一种KCNAB2自身抗体的检测用试剂盒,其特征在于所述试剂盒中包含诊断肾癌疾病的KCNAB2蛋白抗原。

所述的一种KCNAB2自身抗体的检测用试剂盒,其特征在于所述试剂盒中对样本检测得到OD值,通过计算后转换为SNR≥5.5032时,判断为肾癌。

所述的一种KCNAB2自身抗体的检测用试剂盒,其特征在于所述SNR=(血清与KCNAB2反应的实验组的OD值-血清与BSA反应的阴性对照组的OD值)/血清与BSA反应的阴性对照组的OD值。

所述的一种KCNAB2自身抗体的检测用试剂盒,其特征在于所述试剂盒还包含封闭液、抗原稀释液、96孔板、PBST、血清稀释液、羊抗人IgG-HRP抗体、TMB、硫酸溶液。

一种利用任一所述试剂盒进行ELISA法检测的方法,其特征在于包括以下步骤:

(1)抗原包被:利用抗原稀释液将纯化的KCNAB2蛋白或BSA稀释至1-100ug/mL,在每个96孔板加50-200μL,4-25℃过夜;

(2)封闭:采用PBST洗96孔板3-6次,每孔加入50-300μL封闭液4-37℃孵育1-12小时,拍干;

(3)与一抗反应:采用血清稀释液1:50-1:10000稀释血清样本,每孔加入50-300μL,4-37℃孵育1-12小时,PBST洗涤3-8次,拍干;

(4)与二抗反应:采用二抗稀释液1:2000-1:10000稀释抗人IgG的HRP修饰抗体,加入每孔50-300μL,20-37℃孵育0.5-2小时,PBST洗涤3-8次,拍干;

(5)显色与终止显色:每孔加入TMB底物工作液100-200μL,室温孵育30-60分钟进行显色,再每孔加入2M的硫酸50-100μL终止显色,用酶标仪450nm波长测定各孔OD值,OD值换算成SNR值。

所述的ELISA法检测的方法,其特征在于所述步骤(1)中所述抗原稀释液包括0.05M碳酸盐缓冲液。

所述的ELISA法检测的方法,其特征在于所述步骤(2)、(3)和(4)中孵育温度与孵育时间呈反比。

所述的ELISA法检测的方法,其特征在于所述步骤(5)中SNR=(血清与KCNAB2反应的实验组的OD值-血清与BSA反应的阴性对照组的OD值)/血清与BSA反应的阴性对照组的OD值。

任一所述的试剂盒在肾癌诊断中的应用。

一种KCNAB2自身抗体在作为诊断肾癌的自身抗体标志物上的应用。

本发明具有以下有益效果:

1、本发明发现一种KCNAB2自身抗体可很好的将肾癌患者与正常人区别开。

2、用KCNAB2制备了一种可用于肾癌诊断的ELISA试剂盒。

3、本发明首次利用蛋白质组芯片方法筛选候选的肾癌血清学诊断标志物,提高了血清标志物的筛选效率。本发明制备了包含KCNAB2抗原的ELISA试剂盒,能够较高灵敏度和特异性地检测肾癌。

附图说明

图1为筛选和鉴定肺癌KCNAB2自身抗体的技术路线;

图2为蛋白质芯片检测血清自身抗体的流程图,其中,a为血清与芯片反应过程示意图,b为芯片可能出现的结果示例;

图3为用蛋白质芯片检测的肾癌患者和正常人血清中KCNAB2自身抗体的水平;

图4中a为ELISA检测肾癌患者和正常人血清中KCNAB2自身抗体的水平;b为受试者工作曲线(ROC)分析KCNAB2自身抗体对肾癌的诊断效能,其中,AUC代表曲线下面积。

具体实施方式

以下将通过附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例1:

采用血清与人蛋白质组芯片共孵育的免疫反应筛选肾癌相关肿瘤抗原,其技术路线如图1所示,并应用ELISA方法检测肾癌患者血清中KCNAB2抗体水平。

1)血清标本收集

本发明中共使用88例肾癌患者血清和82例正常人血清,其中16例肾癌患者血清和16例正常人血清用于初步筛选自身抗原肿瘤标志物,剩下的72例肾癌患者血清和66例正常人血清进行KCNAB2自身抗体在肾癌诊断中的初步评价。所有肾癌患者均经病理学诊断肾癌,正常人来自常规体检人群。血液标本于2000g离心5分钟,收集血清,-80℃保存备用。

2)人蛋白质组芯片

芯片封闭:配制40mL含1%的BSA的TBST,分装于4通道反应盒中,然后从-80℃取出人蛋白组芯片,浸于封闭液中,置于摇床上,50rpm,封闭1h。血清孵育和清洗:封闭结束后,取出一张芯片,尽量除净封闭液,将1:1000稀释好的人血清样本(肾癌16例,健康人16例)5mL加于反应盒内,室温反应1h。反应结束后弃掉孵育的血清,用TBST溶液清洗3次,每次5min。二抗孵育和清洗:使用iFluor 532-抗人IgG抗体进行孵育,二抗用TBST按照1:1000稀释到5mL,避光孵育1h。反应结束后弃掉孵育的二抗,TBST溶液清洗3次,每次5min。芯片甩干、扫描(如图2)。数据处理:用芯片扫描仪532通道对芯片进行扫描后记录数据,用R语言对数据进行处理(如图3)。

3)ELISA法检测KCNAB2自身抗体的血清表达水平

所需试剂:0.05M碳酸盐缓冲液(pH9.6):1.59g Na2CO3,2.93g NaHCO3,加蒸馏水至1L。PBS缓冲液(pH7.4):0.2g KH2PO4,2.9g NaH PO4·12H2O,8.0g NaCl,0.2g KCl,加蒸馏水至1L。PBST:PBS缓冲液1L,加入0.5mL Tween20,混匀。封闭液和稀释液(2%BSA):2g BSA,加PBS至100mL。二抗稀释液:PBST。TMB底物工作液:购于上海麦克林生化科技有限公司。终止液:20mL浓硫酸加到160mL蒸馏水中。

KCNAB2自身抗体检测方法。抗原包被:纯化的KCNAB2蛋白或者BSA,用0.05M碳酸盐缓冲液稀释至10ug/mL,在每个96孔板加50μL,4℃过夜。封闭:PBST洗板3次,每孔加入200μL封闭液,37℃孵育2h,拍干。与一抗反应:血清样本用血清稀释液1:500稀释,每种血清与KCNAB2和BSA阴性对照孔均进行反应,每孔加入100μL,室温孵育4h,PBST洗涤6次,拍干。与二抗反应:羊抗人IgG-HRP抗体用二抗稀释液1:5000稀释,每孔加入100μL,室温孵育1h,PBST洗涤6次,拍干。显色:每个反应孔加入TMB底物工作液100μL,室温孵育30min。终止显色:每个反应孔加入2M的硫酸50μL。结果判定:用酶标仪450nm波长测定各孔OD值。

统计分析方法:ELISA的信噪比SNR=(血清与KCNAB2实验组的OD值-血清与BSA阴性对照组的OD值)/血清与BSA阴性对照组的OD值。本发明使用Manner-Whitney U检验分析比较两组血清抗体的表达水平差异;ROC曲线确定抗体阳性的判断标准,即约登指数最大的SNR值;根据曲线下面积(AUC)判断抗体对肾癌的鉴别能力。所有统计分析使用SPSS25.0软件进行,P<0.05为统计判断标准。

4)KCNAB2自身抗体对肾癌与正常人的鉴别能力

本发明用ELISA检测方法对72例肺癌患者血清,66例正常人血清进行KCNAB2自身抗体水平的检测,结果显示,肾癌血清中KCNAB2自身抗体的SNR平均值为7.32,显著高于正常人血清(4.95),P值小于0.001(见图4a),SNR值≥5.5032时,判断为肾癌。KCNAB2自身抗体肾癌对于正常人的AUC及95%可信区间为0.833(95%置信区间:0.768-0.899),灵敏度和特异度分别为84.7%和68.2%,准确性为76.5%(见图4b)。本发明提示,KCNAB2自身抗体可以很好地将肾癌与正常人区别开来。

本发明用蛋白质组芯片进行前期筛选,也可以通过二维电泳、斑点杂交等技术进行筛选;本发明ELISA的抗原来自于大肠杆菌表达纯化出的人源KCNAB2蛋白,也可以通过酵母细胞、昆虫细胞或哺乳动物细胞作为工具细胞进行蛋白的过表达和纯化;其它来源的蛋白,其它的浓度及梯度稀释比例,与其它标志物联合使用;其它的血液样本类型和稀释比例。

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