新型壳聚糖酶 3 样蛋白 1 检测试剂盒助力肝细胞癌精准诊疗

【字体: 时间:2025年05月13日 来源:BMC Biotechnology 3.5

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  肝细胞癌(HCC)死亡率攀升,现有检测技术存在局限。研究人员开发血浆壳聚糖酶 3 样蛋白 1(CHI3L1)检测试剂盒,探究其与多种指标联合诊断 HCC 的价值。结果显示联合检测价值更高,该研究对 HCC 早诊早治意义重大。

  在全球范围内,癌症一直是威胁人类健康的重大疾病,而肝细胞癌(Hepatocellular Carcinoma,HCC)更是其中的 “狠角色”。近年来,HCC 的死亡率持续上升,如今已位居全球癌症相关死亡原因的第三位,每年约有 80 万人因此失去生命。早期的 HCC 若能及时发现,是有可能被有效控制甚至治愈的;然而,一旦病情发展到晚期,治疗手段极为有限,患者预后情况很差。
目前,用于 HCC 检测的技术,无论是基于生物标志物的检测,还是影像学检查,都存在一些问题。现有的生物标志物检测方法,要么特异性不足,要么灵敏度欠佳;影像学筛查虽然能发现一些肿瘤,但对于早期微小肿瘤的检测能力也有待提高。临床症状、常规体检、影像学检查以及普通实验室指标,单独使用时都难以精准检测出 HCC,这常常导致患者错过最佳治疗时机。因此,开发安全、特异性高且灵敏的非侵入性血清学检测标志物或标志物组合,对 HCC 的早期发现、优化治疗方案以及评估预后都具有至关重要的意义。

为了攻克这些难题,江南大学附属医院等机构的研究人员开展了一项关于 HCC 诊断的研究。他们致力于开发一种血浆壳聚糖酶 3 样蛋白 1(Chitinase-3-like Protein 1,CHI3L1)检测试剂盒,并探究 CHI3L1、D - 二聚体(DD)、纤维蛋白降解产物(FDP)、甲胎蛋白异质体(AFP-L3)和维生素 K 缺乏或拮抗剂 - II 诱导蛋白(PIVKA-II)在 HCC 诊断中的价值。研究结果显示,开发的 CHI3L1 化学发光检测试剂盒性能良好,达到了临床要求。同时,研究发现 CHI3L1 可作为肝癌早期筛查的指标,且 DD、FDP、AFP-L3、PIVKA-II 和 CHI3L1 这五个指标联合检测的诊断价值高于单一检测。这一研究成果发表在《BMC Biotechnology》上,为 HCC 的诊断和治疗带来了新的希望和方向。

研究人员在开展这项研究时,主要运用了以下关键技术方法:首先,采用化学发光法开发 CHI3L1 检测试剂盒,利用双抗体夹心原理,通过一系列反应步骤,最终检测发光值来确定 CHI3L1 浓度;其次,选取了 200 例在江南大学附属医院接受治疗的 HCC 患者和 100 例同期进行体检的健康人作为研究对象,收集他们的临床和病理数据以及血液样本;最后,运用 SPSS 26.0 和 Graph Pad Prism 10.0 软件对数据进行分析,通过绘制受试者工作特征(ROC)曲线来评估各指标的诊断效能。

下面详细介绍研究结果:

  1. CHI3L1 化学发光检测试剂盒的开发
    • 抗体工作浓度优化:通过棋盘法筛选配对抗体,确定在生物素抗体浓度为 2ng/mL、辣根过氧化物酶(HRP)抗体浓度为 1.5ng/mL 时,各标准品信号值最佳,成本也得到有效控制。
    • 最佳孵育时间:经过实验发现,37℃孵育 30min 时,CHI3L1 各校准品信号值较高,检测效率得以提升,因此将此作为反应条件。
    • 性能指标:该试剂盒最低检测限为 1.50ng/mL,精度和准确度在 10% 以内,相关系数 R>0.99,线性回归方程为 y = 0.9855x + 0.8343。与临床参考试剂盒相比,相关性良好,相关系数 R 为 0.994,各项性能均满足临床需求。

  2. 血清标志物在肝细胞癌检测中的结果
    • 研究亚组情况:研究涉及 200 例肝癌患者,其中男性 149 例,女性 51 例,60 岁及以上人群占比 72%,疾病严重程度达 I 期的有 28 例,II 期 45 例,III-IV 期 127 例。
    • 指标与年龄、性别的关系:DD、FDP 和 CHI3L1 水平与年龄无关,AFP-L3 和 PIVKA-II 在 45 - 59 岁年龄组显著高于其他组;所有指标水平在性别上无显著差异。
    • 指标与一般病理的关系:肿瘤直径>5cm、中高分化、有神经侵犯、淋巴结转移或远处转移的患者,其 DD、CHI3L1、FDP 水平显著升高;PIVKA-II 仅在有远处转移的患者中显著升高;AFP-L3 在各肿瘤特征分组中无显著差异。
    • 指标与 HCC 分期的关系:晚期(III-IV 期)患者的 DD、FDP 和 CHI3L1 水平显著高于早期(I-II 期)患者,而 AFP-L3 和 PIVKA-II 在分期上无显著差异。
    • 单个和联合诊断价值:单个诊断分析中,CHI3L1 的受试者工作特征曲线下面积(AUC)为 0.923,具有较高的诊断价值;联合诊断时,五个指标联合的 AUC 达到 0.961,显著优于单个指标。


研究结论和讨论部分指出,寻找可靠的血清学诊断和预后指标对肝癌的诊断和检测意义重大。AFP-L3、PIVKA-II、CHI3L1 联合 DD 和 FDP,可作为 HCC 患者早期无创检测方法,对伴有凝血异常、乙肝感染或肝硬化的患者意义重大。考虑到患者经济负担,AFP-L3、PIVKA-II 和 CHI3L1 联合检测可作为肝癌早期诊断指标。CHI3L1 在肿瘤直径>5cm、有淋巴结转移和神经侵犯的患者中升高,有望用于肝癌患者的预后评估。此外,研究也指出了目前检测方法存在的一些挑战,如需要专业仪器,可能增加医疗机构经济负担,在基层医院和偏远地区普及困难等,为后续研究指明了方向。总之,这项研究为 HCC 的早期诊断和治疗提供了重要的依据和新的思路,对推动肝癌诊疗领域的发展具有重要意义。

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