這篇簡(jiǎn)短的通訊回顧了了EIA和ELISA的歷史背景,這兩種分析方法是由瑞典斯德哥爾摩大學(xué)的Perlmann, Engvall教授以及荷蘭的Schuurs和vanWeemen教授獨(dú)立而同時(shí)創(chuàng)造完成的。 當(dāng)今,在全球醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室里廣泛應(yīng)用的全自動(dòng)分析儀每日可以檢測(cè)大量的病人標(biāo)本,其中很多儀器都是運(yùn)用酶標(biāo)記的免疫分析技術(shù)為檢測(cè)原理的。自70年代以來(lái),EIA及ELISA的影響主要表現(xiàn)在其作為出現(xiàn)在文獻(xiàn)中的頻率相當(dāng)高。臨床醫(yī)師及其病人,實(shí)驗(yàn)診斷醫(yī)師,體外診斷試劑生產(chǎn)商和世界范圍內(nèi)的衛(wèi)生保健系統(tǒng)都應(yīng)該感謝以上四個(gè)科學(xué)家。對(duì)于實(shí)驗(yàn)診斷醫(yī)師,體外診斷試劑生產(chǎn)商等來(lái)說(shuō),EIA以及ELISA是經(jīng)常使用的名詞。本文簡(jiǎn)要敘述了酶標(biāo)記的免疫分析技術(shù)的發(fā)展歷史,從60年代該技術(shù)出現(xiàn),到70年代早期至80年代期間該技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。
第一個(gè)出現(xiàn)的EIA和ELISA系統(tǒng)在分析方法是不同的,但是這兩中方法都是建立在免疫分析原理的基礎(chǔ)之上,用酶進(jìn)行標(biāo)記而不是以放射性核素為標(biāo)記的。兩個(gè)科研小組同時(shí)而又相互獨(dú)立首先提出了這一設(shè)想,并通過(guò)必要的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其可行性。瑞典斯德哥爾摩大學(xué)的Perlmann教授和Engvall教授首先提出并發(fā)展了ELISA技術(shù);荷蘭的Schuurs教授和vanWeemen教授也提出并發(fā)展了EIA技術(shù)。
第一個(gè)RIA技術(shù)的是美國(guó)的Berson和Yalow,1960年,他們首先應(yīng)用該技術(shù)檢測(cè)血漿中內(nèi)源性的胰島素。兩人也因“將RIA法用于檢測(cè)激素多肽”而獲得了1977年的諾貝爾生理學(xué)獎(jiǎng)。但是由于1972年Berson的英年早逝,他沒(méi)有能夠分享該項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)。1960年,英國(guó)的Ekins博士公布了他的發(fā)現(xiàn),用“飽和度分析法”測(cè)定血清甲狀腺激素水平。
以放射性核素為標(biāo)記的免疫分析技術(shù)迅速引起了世界范圍內(nèi)的醫(yī)學(xué)醫(yī)生和學(xué)者的注意,在接下來(lái)的幾十年里, RIA法發(fā)展十分迅速,并衍生出了多種相關(guān)方法。1968年,Miles和Hales了免疫放射檢測(cè)技術(shù)醫(yī)學(xué)教育`網(wǎng)搜集整理,即用放射性核素標(biāo)記的抗體而不是抗原用于檢測(cè)人體血漿胰島素水平。
在世界范圍內(nèi)的很多實(shí)驗(yàn)室里,都有許多特殊的設(shè)施用于保護(hù)實(shí)驗(yàn)室工作人員在眾多用于標(biāo)記抗原或者抗體的放射性核素當(dāng)中安全工作。但是,人們?nèi)匀魂P(guān)心實(shí)驗(yàn)室工作人員的安全,放射性廢物處理,對(duì)實(shí)驗(yàn)室特殊設(shè)備的要求以及對(duì)昂貴的計(jì)數(shù)設(shè)備的采購(gòu)等。早期的研究都是以I131.
Perlmann以后的研究包括人體淋巴細(xì)胞的毒性的研究,免疫原選擇和瘧原蟲(chóng)疫苗表位圖的研究。Engvall的研究小組以ELISA技術(shù)作為方法,進(jìn)行了寄生蟲(chóng)學(xué),微生物學(xué)行業(yè)腫瘤學(xué)方面的研究。Engvall后來(lái)將他的研究方向集中在了組織生物化學(xué),諸如纖維粘連蛋白,層粘連蛋白,整合素以及肌營(yíng)養(yǎng)不良方面。Engvall的實(shí)驗(yàn)室目前正在研究不同的因素對(duì)肌肉組織再生和非肌肉組織向肌肉組織轉(zhuǎn)化或取代的影響。
60年代末70年代初,由于財(cái)力原因,很多個(gè)人研究者跟不上制造商,如德國(guó)的Boehringer Mannheim公司,美國(guó)的Abbott公司,荷蘭的Organon Teknika公司的步伐,致使很多個(gè)人RIA檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上都是延續(xù)著一種“家庭作坊”式的模式。EIA和ELISA試劑盒商業(yè)化的啟動(dòng),抗原和抗體能緊密結(jié)合于固體物質(zhì)的固相技術(shù)應(yīng)用于微滴定板。技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)導(dǎo)致了自動(dòng)加樣設(shè)備,多通道加樣器和自動(dòng)洗板機(jī)、讀板機(jī)的發(fā)明。80年代, Boehringer Mannheim公司和Abbott公司眾多公司中率先制造出了全自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備。就是依然活躍在醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)系統(tǒng)。
EIA和ELISA這兩個(gè)前景廣闊的技術(shù)產(chǎn)生了一系列相關(guān)實(shí)驗(yàn),包括酶免疫測(cè)定和各種“三明治形式”的實(shí)驗(yàn)。需要對(duì)此進(jìn)行深入了解的讀者可以查閱參考文獻(xiàn)23.荷蘭的一個(gè)研究小組成功地將EIA法引入內(nèi)分泌激素的分析,包括血清HCG,雌激素和人類胎盤(pán)催乳素水平的檢測(cè)。盡管如此,直到70年代末80年代初,這種新的實(shí)驗(yàn)方法都沒(méi)有能成功地在商業(yè)上形成一定的規(guī)模,因?yàn)榕c之競(jìng)爭(zhēng)的是早已問(wèn)世且也具有精細(xì)分析水平的RIA分析法。
70年代早期,通過(guò)血液檢測(cè)病毒感染的疾病如乙型肝炎病毒抗原的檢測(cè)不是靠全自動(dòng)或者半自動(dòng)的RIA法就是靠血清凝集試驗(yàn)。1976年,荷蘭Organon Teknika的研究小組運(yùn)用EIA法檢測(cè)乙型肝炎表面抗原獲得成功,并推出了市售的以96孔模板為特征的乙型肝炎表面抗原檢測(cè)系統(tǒng)。這是第一個(gè)取得了商業(yè)運(yùn)作的EIA技術(shù)。隨后,對(duì)于微生物和病毒的診斷試驗(yàn)如風(fēng)疹抗體,弓行蟲(chóng)抗體相繼開(kāi)展,1980年,開(kāi)始使用EIA法檢測(cè)人類免疫缺陷病毒抗體。
免疫分析診斷法,包括RIA,EIA和ELISA,醫(yī)學(xué)教育`網(wǎng)搜集整理對(duì)病人、臨床醫(yī)生和衛(wèi)生保健系統(tǒng)的影響是十分巨大的。為了證明這點(diǎn),筆者分別在PubMed檢索系統(tǒng)中輸入“enzymeimmunoassay”,“enzymelinked immunoassay”和“RIA”,,以五年為一個(gè)階段,檢索了1960年到2005年期間發(fā)表的所有論文。將以以上三個(gè)詞語(yǔ)為的論文數(shù)量進(jìn)行了估計(jì),并將此數(shù)據(jù)繪制成圖。結(jié)果讓人吃驚。RIA法的高峰處在80年到90年之間。90年以后到2000年論文數(shù)量就逐漸減少了。但是仍然還很固定。而以EIA或者ELISA為的文章在80年以后就迅速增長(zhǎng),90年代以后穩(wěn)定在驚人的每5年40000篇文獻(xiàn)左右,目前還沒(méi)未見(jiàn)有下降的趨勢(shì)。
總之,在世界范圍內(nèi),以這些檢測(cè)方法為手段的臨床研究數(shù)量是巨大的。因此,我們可以估計(jì)日常臨床工作中使用免疫分析方法的頻率是很驚人的。EIA和ELISA,作為各種各樣的免疫分析法中的非放射性免疫分析方法,在臨床上的地位是無(wú)法取代的。1976年,即在, Schuurs, Engvall和VanWeemen發(fā)表了他們的論文5年以后,他們獲得了德國(guó)科學(xué)獎(jiǎng)勵(lì)“Biochemische Analytik”。拋開(kāi)他們的發(fā)現(xiàn)在總體上對(duì)臨床診斷和健康保健的影響,就單說(shuō)對(duì)于體外診斷工業(yè)的發(fā)展,這四個(gè)學(xué)者也應(yīng)該獲得這些榮譽(yù)。
在這篇?dú)v史通訊還在攥寫(xiě)的時(shí)候,一個(gè)不幸的消息傳來(lái),那就是Perlmann博士于2005年4月19日在斯德哥爾摩去世了。盡管如此,他還是在2005年3月收到了這篇文章的草稿。