专利名称：一种检测生物样品中分析物存在的方法
技术领域：
本发明的领域一般地，本发明涉及一种检测生物样品中分析物存在的方法。更具体地，本发明提供一种检测生物样品中血液存在，甚至更具体地是高浓度血液存在的方法。本发明的方法还有助于区分上下胃肠道出血。本发明的方法尤其是对胃肠道疾病，特别是下胃肠道疾病如直肠结肠癌的诊断有用。
本发明的背景目前肠道出血是肠癌(又叫直肠结肠癌)的最佳早期指征。通常，肠道出血系统的检测通过筛检大便中是否存在血来进行。该检测通常被称作大便潜血试验(即“FOBT”)。
化学试验已被广泛用于FOBT。典型地，这些试验要求大便施加在浸透有化学试剂愈创木脂的试纸上。当显影液加到纸上时，阳性结果产生蓝色。愈创木脂试验有易于操作且经济的好处，但不太准确(对人血无特异性)，而且灵敏度低于需要。然而，几项国际研究显示用这些试验筛检患者可以通过癌前期及癌损害的早期检出，挽救患者的生命。通常采用的愈创木脂试验检测血红蛋白的血红素，而且因为它相对不易在小肠降解，所以这些试验可检测到肠道内任一处出血。对于直肠结肠癌筛选，这是不利的，因为这些肿瘤只局限于大肠。
最近开发了更灵敏且特异的免疫学试验(如免疫性层析试验)，它在筛选直肠结肠癌时，有提高血液检测准确度的潜能。这些试验典型地检测血红蛋白的珠蛋白，一种不能通过上胃肠道而存活的蛋白质。因此，阳性免疫结果表明下胃肠道出血。然而与所有基于免疫学的试验一样，这些试验服从“前带”或“高剂量钩(high dose hook)”效应，即在分析物高水平时，该试验可被抑制，达到可能漏掉大量出血的程度。
因此，需要开发在生物样品中检测血液的改进方法，该方法使由于前带现象的效应导致的假阴性结果的发生率达到最低。在导致本发明的工作中，发明人发明了一种用两部分检测过程筛检生物样品是否存在血液的方法，其包括进行一个筛检血红蛋白的珠蛋白成分存在的免疫学检测和一个筛检血红蛋白的血红素成分的非免疫学检测。因此，即使由于高浓度珠蛋白的存在，用于筛检珠蛋白的免疫学检测方法产生了假阴性结果，对前带现象效应不敏感的血红素试验仍产生阳性结果。发明人还发明了一种克服前带现象效应的免疫学筛检法。
本发明概述除非上下文特殊要求，否则在整个说明书及其后的权利要求中，“包含”、“含有”和“包括”均被理解为指包括所述的整体或步骤，或整体组或步骤组，但并不排除任何其它的整体或步骤或整体组或步骤组。
因此，本发明提供一种检测生物样品中血液存在的方法，所述方法包含步骤(i)将生物样品施加至包含多个区的试验基质的第一区；(ii)允许所述生物样品流至所述试验基质的第二区，其中，在足以形成珠蛋白-抗珠蛋白复合物的时间和条件下使所述样品与抗珠蛋白免疫相互作用分子(immunointeractive molecule)接触，并检测所述珠蛋白-抗珠蛋白复合物；和(iii)允许所述生物样品流至所述试验基质的第三区，其中，在色素原足以检测血红素的时间和条件下使所述样品与所述色素原或其功能等同物接触。
因此，本发明更具体地提供一种检测胃肠样品中血液存在的方法，所述方法包含步骤(i)将胃肠样品施加至包含多个区的试验基质的第一区；(ii)允许所述胃肠样品流至所述试验基质的第二区，其中，在足以形成珠蛋白-抗珠蛋白复合物的时间和条件下使所述样品与抗珠蛋白免疫相互作用分子接触，并检测所述珠蛋白-抗珠蛋白复合物；和(iii)允许所述胃肠样品流至所述试验基质的第三区，其中，在色素原足以检测血红素的时间和条件下使所述样品与所述色素原或其功能等同物接触。
根据此优选实施方案，本发明提供一种检测胃肠样品中血液存在的方法，所述方法包含步骤(i)将胃肠样品施加至包含多个区的试验基质的第一区；(ii)允许所述胃肠样品流至所述试验基质的第二区，其中，在足以形成珠蛋白-抗珠蛋白复合物的时间和条件下使所述样品与抗珠蛋白抗体接触，并检测所述珠蛋白-抗珠蛋白复合物；和(iii)允许所述胃肠样品流至所述试验基质的第三区，其中，在色素原足以检测血红素的时间和条件下使所述样品与所述色素原或其功能等同物接触。
因此，本发明的另一方面指向一种检测下胃肠道出血的方法，所述方法包含步骤(i)将大便样品施加至包含多个区的试验基质的第一区；(ii)允许所述大便样品流至所述试验基质的第二区，其中，在足以形成珠蛋白-抗珠蛋白复合物的时间和条件下使所述样品与抗珠蛋白免疫相互作用分子接触，并检测所述珠蛋白-抗珠蛋白复合物；和(iii)允许所述大便样品流至所述试验基质的第三区，其中，在色素原足以检测血红素的时间和条件下使所述样品与所述色素原或其功能等同物接触；其中阳性血红素结果加上阳性珠蛋白结果指示下胃肠道出血。
本发明的又一方面指向一种检测上胃肠道出血的方法，所述方法包含步骤(i)将大便样品施加至包含多个区的试验基质的第一区；(ii)允许所述大便样品流至所述试验基质的第二区，其中，在足以形成珠蛋白-抗珠蛋白复合物的时间和条件下使所述样品与抗珠蛋白免疫相互作用分子接触，并检测所述珠蛋白-抗珠蛋白复合物；和(iii)允许所述大便样品流至所述试验基质的第三区，其中，在色素原足以检测血红素的时间和条件下使所述样品与所述色素原或其功能等同物接触；其中阳性血红素结果加上阴性珠蛋白结果指示上胃肠道出血。
本发明的再一方面指向一种诊断其症状包括出血的疾病的方法，所述方法包含步骤(i)将生物样品施加至包含多个区的试验基质的第一区；(ii)允许所述生物样品流至所述试验基质的第二区，其中，在足以形成珠蛋白-抗珠蛋白复合物的时间和条件下使所述样品与抗珠蛋白免疫相互作用分子接触，并检测所述珠蛋白-抗珠蛋白复合物；和(iii)允许所述生物样品流至所述试验基质的第三区，其中，在色素原足以检测血红素的时间和条件下使所述样品与所述色素原或其功能等同物接触。
优选地，本发明指向一种诊断直肠结肠癌的方法，所述方法包含步骤(i)将大便样品施加至包含多个区的试验基质的第一区；(ii)允许所述大便样品流至所述试验基质的第二区，其中，在足以形成珠蛋白-抗珠蛋白复合物的时间和条件下使所述样品与抗珠蛋白免疫相互作用分子接触，并检测所述珠蛋白-抗珠蛋白复合物。(iii)允许所述大便样品流至所述试验基质的第三区，其中，在色素原足以检测血红素的时间和条件下使所述样品与所述色素原或其功能等同物接触；其中阳性血红素结果加上阳性珠蛋白结果指示直肠结肠癌。
在另一方面，本发明提供一种检测生物样品中分析物存在的方法，所述方法包含步骤(i)将生物样品施加至包含多个区的试验基质的第一区；(ii)允许所述生物样品流至所述试验基质的第二区，其中，在足以形成分析物-抗分析物复合物的时间和条件下使所述样品与抗分析物免疫相互作用分子接触，固定所述复合物，并通过用抗分析物免疫相互作用结合物接触所述分析物来检测所述复合物；和(iii)允许未形成复合物的结合物流至所述试验基质的第三区，其中，对未形成复合物的结合物进行检测。
在另一方面，本发明提供一种检测生物样品中分析物存在的方法。所述方法包含步骤(i)将生物样品施加至包含多个区的试验基质的第一区；(ii)允许所述生物样品流至所述试验基质的第二区，其中，在足以形成分析物-抗分析物复合物的时间和条件下，使所述样品与抗分析物抗体接触，固定所述复合物，并通过用抗分析物抗体结合物接触所述分析物来检测所述复合物；和(iii)允许未形成复合物的结合物流至所述试验基质的第三区，其中，检测未形成复合物的结合物。
因此，本发明更具体地提供一种检测生物样品中分析物存在的方法，所述方法包含步骤(i)将生物样品施加至包含多个区的试验基质的第一区；(ii)允许所述生物样品流至所述试验基质的第二区，其中，在足以形成分析物-抗分析物复合物的时间和条件下，使所述样品与抗分析物免疫相互作用分子接触，固定所述复合物，并通过用抗分析物免疫相互作用结合物接触所述分析物来检测所述复合物；和(iii)允许未形成复合物的结合物流至所述试验基质的第三区，其中，对未形成复合物的结合物进行检测；其中将步骤(ii)中获得的检测结果参照步骤(iii)的检测结果进行分析。
根据本发明的这个更具体的方面，在将步骤(ii)的检测结果参照步骤(iii)的检测结果进行分析时(a)在步骤(ii)与步骤(iii)中均为强阳性检测结果指示高分析物浓度；(b)步骤(ii)的较弱阳性检测结果，相对于步骤(iii)的较强阳性检测，指示低分析物浓度；(c)步骤(ii)与步骤(iii)中均为弱阳性检测结果指示很高的分析物浓度；以及(d)步骤(ii)和步骤(iii)中均无可检测的结果指示极高的分析物浓度。
甚至更具体地，本发明提供一种检测生物样品中分析物存在的方法，所述方法包含步骤(i)将生物样品施加至包含多个区的试验基质的第一区；(ii)允许所述生物样品流至所述试验基质的第二区，其中，在足以形成分析物-抗分析物复合物的时间和条件下，使所述样品与抗分析物免疫相互作用分子接触，固定所述复合物，并通过用抗分析物免疫相互作用结合物接触所述分析物来检测所述复合物；和(iii)允许未形成复合物的结合物流至所述试验基质的第三区，其中，在足以形成分析物-结合物复合物的时间和条件下，使所述未形成复合物的结合物与固定在所述第三区的所述分析物接触，并检测所述复合物；其中将步骤(ii)的检测结果参照步骤(iii)的检测结果进行分析。
在又一方面，本发明提供一种检测生物样品中血液存在的方法，所述方法包含步骤(i)将生物样品施加至包含多个区的试验基质的第一区；(ii)允许所述生物样品流至所述试验基质的第二区，其中，在可以形成血红蛋白-抗血红蛋白复合物的时间和条件下，使所述样品与抗血红蛋白抗体接触，固定所述复合物，并通过用抗血红蛋白结合物接触所述血红蛋白来检测所述复合物；和(iii)允许未形成复合物的结合物流至所述试验基质的第三区，其中，在足以形成血红蛋白-结合物复合物的时间和条件下，使所述未形成复合物的结合物与固定在所述第三区的所述血红蛋白接触，并检测所述复合物；其中将步骤(ii)的检测结果参照步骤(iii)的检测结果进行分析。
本发明的详细描述本发明部分地基于既筛检血红蛋白的珠蛋白成分又筛检血红蛋白的血红素成分的血液筛检方法的开发。通过珠蛋白的免疫学检测与血红素的非免疫学检测的结合，使由于前带现象产生的假阴性结果的发生率减少到最小。针对检测血红蛋白的血红素成分和珠蛋白成分的两步检测法也允许区分上胃肠道出血和下胃肠道出血。而且本发明开发了一种基于免疫学的筛检法，该方法克服了因分析物高浓度产生前带现象时可获得的分析时使人误导的试验结果。
因此，本发明提供一种检测生物样品中血液存在的方法，所述方法包含步骤(i)将生物样品施加至包含第一、第二和第三区的试验基质的第一区；(ii)允许所述生物样品流至所述试验基质的第二区，其中，在足以形成珠蛋白-抗珠蛋白复合物的时间和条件下，使所述样品与抗珠蛋白免疫相互作用分子接触，并检测所述珠蛋白-抗珠蛋白复合物；和(iii)允许所述生物样品流至所述试验基质的第三区，其中，在色素原足以检测血红素的时间和条件下，使所述样品与所述色素原或其功能等同物接触。
“色素原”应理解为是指任何可与氧反应产生颜色改变的色素原。适用于本发明的色素原包括但不限于愈创木脂、四甲基联苯胺、正联甲苯胺或它们的功能等同物。优选地，所述色素原是愈创木脂。
所以，本发明更具体地提供一种检测生物样品中血液存在的方法，所述方法包含步骤(i)将生物样品施加至包含第一、第二和第三区的试验基质的第一区；(ii)允许所述生物样品流至所述试验基质的第二区，其中，在足以形成珠蛋白-抗珠蛋白复合物的时间和条件下，使所述样品与抗珠蛋白免疫相互作用分子接触，并检测所述珠蛋白-抗珠蛋白复合物；和(iii)允许所述生物样品流至所述试验基质的第三区，其中，在愈创木脂足以检测血红素的时间和条件下，使所述样品与所述愈创木脂或其功能等同物接触。
“生物样品”应理解为是指来自动物的任何生物材料样品，例如但不限于粘液、粪便、尿、活检标本和导入动物体内再取出的液体，如肺灌洗后从肺中抽出的盐溶液或从灌肠冲洗回收的溶液。根据本发明方法进行试验的生物样品可以直接进行试验，或可以在试验前需要某种形式的处理。例如，活检样品可能需在试验前进行匀浆。而且，如果生物样品并非液体形式，(如它可以是固体、半固体、或脱水液体样品)，它可能需要加入试剂如缓冲液，来赋予样品流动性。该流动化(mobilising)试剂可以在样品施加至试验基质上之前与该生物样品混合，或可以在生物样品施加至试验基质上之后将该试剂加至该样品上。为了利于样品沿试验基质流动(通过毛细作用移动)，使用流动化试剂是必需的。优选地，生物样品为胃肠样品。“胃肠样品”是指任何来源于胃肠道的样品，如粪便、粘液(如来自直肠粘液拭子的粘液)、灌肠冲洗液或胃肠道活检样品。
本文所用术语“动物”包括人、灵长类、家畜(如羊、猪、牛、马、驴)、实验室实验动物(如小鼠、大鼠、兔、豚鼠)、陪伴动物(companionanimal)(如狗、猫)、捕获的野生动物(如狐、袋鼠、鹿)、鸟类(如鸡、鸭、鹅、鸸鹋、驼鸟)爬行动物或鱼类。
因此，本发明更具体地提供一种检测胃肠样品中血液存在的方法，所述方法包含步骤(i)将胃肠样品施加至包含第一、第二和第三区的试验基质的第一区；(ii)允许所述胃肠样品流至所述试验基质的第二区，其中，在足以形成珠蛋白-抗珠蛋白复合物的时间和条件下，使所述样品与抗珠蛋白免疫相互作用分子接触，并检测所述珠蛋白-抗珠蛋白复合物；和(iii)允许所述胃肠样品流至所述试验基质的第三区，其中，在色素原足以检测血红素的时间和条件下，使所述样品与所述色素原或其功能等同物接触。
优选地，所述色素原是愈创木脂或其功能等同物。
“试验基质”是指适用于相继地使用免疫学方法检测生物样品是否存在血红蛋白的珠蛋白成分，和使用色素原或其功能等同物检测该生物样品是否存在血红蛋白的血红素成分的任何装置。在一个尤其优选的实施方案中，所述试验基质是包含接受生物样品的第一区和含有两个部分的第二区的层析试验条。第二区的第一部分是一个与胶体金颗粒偶联的固定化抗珠蛋白抗体区域，所述抗体可被流过的液体前沿重新悬浮，而第二区的第二部分是固定的抗珠蛋白捕获抗体区域。第三区包括一个浸透愈创木脂的吸收垫。或者，第三区也可由层叠于第二区上的浸透愈创木脂的纸带构成。应该理解，本发明详述的这三个区可以顺序放置，也可按其它方式放置，如叠置。例如，第一区和第二区可以合并，以使样品可以直接进入第二区。本发明试验基质也可以包含另外的区。例如，本发明设想了在第三区后含有一个吸收垫的层析条带的应用。
本发明不限于任何一个理论或行为模式，依据发明的一个优选方面，施加至第一区的生物样品通过毛细作用(wick)从第一区流至第二区，然后按相继的两步骤方法进行珠蛋白和血红素的检测。在第二区，存在于样品中的血红蛋白的珠蛋白成份与偶联了胶体金颗粒的抗珠蛋白抗体相结合。流过的生物样品前沿重新悬浮这些抗体，并且珠蛋白-抗珠蛋白复合物和游离的抗珠蛋白抗体均通过毛细作用由第二区的第一部分流至第二部分。在第二部分，存在于样品中的任何血红蛋白的珠蛋白成份与固定的抗珠蛋白捕获抗体结合，而偶联了胶体金的游离抗珠蛋白抗体、生物样品中的非珠蛋白成分和任何未与第二区的抗珠蛋白抗体结合的多余珠蛋白继续通过毛细作用进入第三区。在第三区，未被第二区捕获的任何血红蛋白的血红素成分与显色液反应，导致氧的释放，该氧与色素原如愈创木脂反应，结果发生颜色改变。
如果生物样品含有高浓度血，并因此含有高浓度血红蛋白，则由于前带现象，在试验基质的第二区可能得到假阴性结果。然而，在这种情况下，以非免疫学的色素原反应为基础检测血红蛋白的血红素成分的试验基质第三区仍产生阳性结果。因此，非免疫学的色素原试验与免疫学的珠蛋白试验的联合使用，提供了防止当样品中存在高浓度血时由于前带现象而得到假阴性结果的安全保障。
本发明的方法需要在试验开始前将红细胞的血红蛋白暴露出来。这可以通过本领域技术人员已知的许多方法中的任一种来实现。例如，在试验开始前用红细胞裂解液接触生物样品将达到这一目的。在试验开始前或在生物样品通过毛细作用进入第三区前的某个时间点，分开血红蛋白的珠蛋白和血红素成份也属于本发明的范畴。这样可以使由于和珠蛋白成分结合而导致血红素被抗珠蛋白捕获抗体捕获的可能性达到最小。
“免疫相互作用分子”应理解为是指任何含有抗原结合部位的分子或所述分子的衍生物。本发明这方面考虑的分子的例子包括，但不限于，单克隆和多克隆抗体(包括合成抗体，杂合抗体，人源化抗体，催化性抗体)，以及T细胞抗原结合分子。优选地，所述免疫相互作用分子是抗体。
根据该优选实施方案，本发明提供一种检测胃肠样品中血液存在的方法，所述方法包含步骤(i)将胃肠样品施加至包含第一、第二和第三区的试验基质的第一区；(ii)允许所述胃肠样品流至所述试验基质的第二区，其中，在足以形成珠蛋白-抗珠蛋白复合物的时间和条件下，使所述样品与抗珠蛋白抗体接触，并检测所述珠蛋白-抗珠蛋白复合物；和(iii)允许所述胃肠样品流至所述试验基质的第三区，其中，在色素原足以检测血红素的时间和条件下，使所述样品与所述色素原或其功能等同物接触。
更优选地，所述生物样品是大便样品。甚至更优选地，所述色素原是愈创木脂或其功能等同物。
“功能等同物”应当被理解为是指来自天然、合成或重组来源的显示色素原活性的片段、部分、突变体、同系物、模拟物，也包括融合蛋白。衍生物可以由氨基酸的插入、缺失或替换衍生获得。氨基酸插入型衍生物包括单个或多个氨基酸的氨基和/或羧基末端融合和序列内插入。插入型氨基酸顺序变体是指其中一个或多个氨基酸残基被引入蛋白预定位点的氨基酸序列变体，当然通过对所获产物的适当筛选，随机插入也是可能的。缺失型变体的特征在于从序列中去除了一个或多个氨基酸。替换型氨基酸变体是指序列中的一个残基被去除，并在其位置插入一个不同的残基的变体。氨基酸序列的增加包括与其它肽、多肽或蛋白的融合。
本文所用术语“功能等同物”还应理解为包括表现色素原的任何一个或多个功能活性的分子，如从天然产物筛选得到的产物。
对于生物样品，“使之接触”免疫相互作用分子或色素原应被理解为是指任何利于该生物样品的任意一个或多个成分与色素原或免疫相互作用分子相互作用的方法，该方法将导致该生物样品的一个或多个成分与免疫相互作用分子间形成偶联、结合、或其它连接，或导致涉及该生物样品的一个或多个成分的化学反应以致可以发生色素原的颜色改变(如生物样品的一个或多个成分与显色液反应，引起氧的释放，释放的氧与色素原反应，产生颜色改变)。例如，可将生物样品加至第二区浸润有免疫相互作用分子而第三区浸润有色素原的层析条上。在本例中，生物样品通过毛细作用沿层析条达到浸润区的运动使样品接触到免疫相互作用分子或色素原。或者，可将生物样品加于层析条上，而免疫相互作用分子或色素原可以在试验期间例如与生物样品加样的同时或在生物样品加样之后相继地加至试验条上。“使之接触”的范畴也包括如下组合，其中，在试验条中浸润一个或多个免疫相互作用分子、检测试剂、色素原或其显色剂，而其它试剂在试验时加至试验条上。
可以通过任何本领域技术人员知道的方便方法“检测”珠蛋白-抗珠蛋白复合物的形成或色素原与血红素之间的化学反应。在本文例举的本发明方法中，被通过毛细作用运动的生物样品前沿重新悬浮的抗珠蛋白抗体与胶体金形成复合物。当珠蛋白-抗珠蛋白抗体/胶体金复合物被层析条第二区第二部分中浸润的抗珠蛋白捕获抗体捕获时，由于在复合物的捕获期间胶体金浓度在该位点的增加，胶体金呈现为可见的粉红色条带。或者，可以对抗珠蛋白抗体进行放射性标记，或进行酶学标记，使得当加入底物时，如果存在珠蛋白则可观察到颜色改变。色素原对血红素的检测优选通过加入显色剂例如与血红素反应产生氧和水的过氧化物来实现。然后，释放的氧与色素原反应产生颜色变化。例如，愈创木脂与氧反应产生蓝色。色素原可以和显色剂一起在第三区并入试验基质，或者显色剂可以在较后阶段作为液体试剂加入。如果显色剂与色素原被干燥固定在试验基质中，一旦遇到水中的血红蛋白，该试纸将变蓝。或者可以使用能检测血红素与色素原或其功能等同物之间反应性的一些其它类型的报告分子。
在一个优选方面，本发明用于通过分析大便样品中血的存在来诊断胃肠道出血。并非将本发明限于任何一个理论或行为模式，由于色素原试验检测血红蛋白的血红素成分而血红素相对不易在小肠(上胃肠道)降解，所以色素原试验将阳性地鉴定胃肠道任一处出血(即胃肠道的上部和下部区域)。然而，血红蛋白中的珠蛋白成分不能通过上胃肠道而存活。因此，大便样品的阳性珠蛋白结果指示出血发生在下胃肠道。所以，通过使用组合的基于免疫学与非免疫学的两步检测，可以区分上下胃肠道出血，其中阳性血红素结果与阴性珠蛋白结果指示上胃肠道出血，而阳性血红素结果与阳性珠蛋白结果指示下胃肠道出血。这对例如症状包括下胃肠道出血的直肠结肠癌的诊断特别重要。
因此，本发明的另一方面指向一种检测下胃肠道出血的方法，所述方法包含步骤(i)将大便样品施加至包含第一、二和三区的试验基质的第一区；(ii)允许所述大便样品流至所述试验基质的第二区，其中，在足以形成珠蛋白-抗珠蛋白复合物的时间和条件下，使所述样品与抗珠蛋白免疫相互作用分子接触，并检测所述珠蛋白-抗珠蛋白复合物；和(iii)允许所述大便样品流至所述试验基质的第三区，其中，在色素原足以检测血红素的时间和条件下，使所述样品与所述色素原或其功能等同物接触；其中，阳性血红素结果加上阳性珠蛋白结果指示下胃肠道出血。
优选地，所述色素原是愈创木脂或其功能等同物。
本发明的另一方面指向一种检测上胃肠道出血的方法，所述方法包含步骤(i)将大便样品施加至包含第一、二和三区的试验基质的第一区；(ii)允许所述大便样品流至所述试验基质的第二区，其中，在足以形成珠蛋白-抗珠蛋白复合物的时间和条件下，使所述样品与抗珠蛋白免疫相互作用分子接触，并检测所述珠蛋白-抗珠蛋白复合物；和(iii)允许所述大便样品流至所述试验基质的第三区，其中，在色素原足以检测血红素的时间和条件下，使所述样品与所述色素原或其功能等同物接触；其中，阳性血红素结果加上阴性珠蛋白结果指示上胃肠道出血。
优选地，所述色素原是愈创木脂或其功能等同物。
本发明的又一方面指向一种诊断症状包括出血的疾病的方法，所述方法包含步骤(i)将生物样品施加至包含第一、二和三区的试验基质的第一区；(ii)允许所述生物样品流至所述试验基质的第二区，其中，在足以形成珠蛋白-抗珠蛋白复合物的时间和条件下使所述样品与抗珠蛋白免疫相互作用分子接触，并检测所述珠蛋白-抗珠蛋白复合物；和(iii)允许所述生物样品流至所述试验基质的第三区，其中，在色素原足以检测血红素的时间和条件下使所述样品与所述色素原或其功能等同物接触。
优选地，本发明指向一种诊断直肠结肠癌的方法，所述方法包含步骤(i)将大便样品施加至包含第一、二和三区的试验基质的第一区；(ii)允许所述大便样品流至所述试验基质的第二区，其中，在足以形成珠蛋白-抗珠蛋白复合物的时间和条件下，使所述样品与抗珠蛋白免疫相互作用分子接触，并检测所述珠蛋白-抗珠蛋白复合物；和(iii)允许所述大便样品流至所述试验基质的第三区，其中，在色素原足以检测血红素的时间和条件下，使所述样品与所述色素原或其功能等同物接触；其中阳性血红素结果加上阳性珠蛋白结果指示直肠结肠癌。
优选地，所述色素原是愈创木脂或其功能等同物。
本发明人还出乎意料地确定，通过在筛检目标分析物之外筛检未结合的结合物的存在，可以在使用免疫学筛检技术时克服前带现象效应。本发明不限于任何一个理论或行为模式，当用免疫学试验筛检来检测分析物的存在时，(该方法依赖于最终提供检测手段的固定免疫相互作用分子和标记免疫相互作用分子结合物对目标分析物的捕获)，通过相对于分析物试验结果分析未结合检测分子的水平，可以正确地解释由于前带效应经常产生的而且通常是使人误导的试验结果。
因此，在另一方面，本发明提供一种检测生物样品中分析物存在的方法，所述方法包含步骤(i)将生物样品施加至包含多个区的试验基质的第一区；(ii)允许所述生物样品流至所述试验基质的第二区，其中，在足以形成分析物-抗分析物复合物的时间和条件下使所述样品与抗分析物免疫相互作用分子接触，固定所述复合物，并通过用抗分析物免疫相互作用结合物接触所述分析物来检测所述复合物；(iii)允许未形成复合物的结合物流至所述试验基质的第三区，其中对未形成复合物的结合物进行检测。
应当理解，术语“生物样品”，“试验基质”，“免疫相互作用分子”，“检测”和短语“使接触”具有与前述定义相同的含义。“抗分析物免疫相互作用分子”应理解为是指任何能与目标分析物相互作用形成复合物的分子。优选地，所述免疫相互作用分子是抗体。在这一点上，“抗分析物免疫相互作用结合物”应理解为是指任何能与目标分析物反应，并且直接或间接地有利于检测上面步骤(ii)中所描述的形成复合物的固定分析物的分子。优选地，结合物以抗原特异的方式与目标分析物相互作用。“检测”与上文中所定义的意义相同。例如，如果实现对分析物复合物的观察需要一个附加步骤，则结合物“间接地”起作用。例如，若结合物包含酶学标记的抗体，则为得到视觉可检测的颜色变化，必须加入底物。如果不需加入附加步骤即可实现观察，则结合物“直接地”起作用。例如，当主题结合物是偶联胶体金的抗体时，在结合物的捕获过程中由于浓度的增加，胶体金将呈现为可见的粉红色条带。
在一个优选的实施方案中，本发明提供一种检测生物样品中分析物存在的方法，所述方法包含步骤(i)将生物样品施加至包含多个区的试验基质的第一区；(ii)允许所述生物样品流至所述试验基质的第二区，其中，在足以形成分析物-抗分析物复合物的时间和条件下，使所述样品与抗分析物抗体接触，固定所述复合物，并通过用抗分析物抗体结合物接触所述分析物来检测所述复合物；和(iii)允许未形成复合物的结合物流至所述试验基质的第三区，其中对未形成复合物的结合物进行检测。
可用任何适当的技术检测未形成复合物的免疫球蛋白结合物。例如，可以通过非特异方式，如通过可捕获主题结合物的固定抗免疫球蛋白抗体来检测结合物。或可以通过特异的方式如通过抗体结合物特异指向的固定抗原区域来检测结合物。在一个优选的实施方案中，用抗原特异性方法检测结合物，从而利于选择性地包括一个对照试验以确认结合物沿试验基质实际发生了通过毛细作用的运动。所以一个典型的对照试验采取可捕获小部分免疫球蛋白结合物的固定抗免疫球蛋白抗体区域的形式。根据该实施方案，未形成复合物的结合物的检测通过该结合物特异指向的固定化抗原区域以免疫学特异的方式来实现。抗原优选是目标分析物。
固定目标分析物和检测所述分析物的步骤可以以任何适当方式进行。例如，这些步骤可以依次或同时进行。在一个优选方面中，将生物样品加在层析条的加样区，在此所述样品与胶体金标记的抗分析物抗体结合物发生接触。在结合物与生物样品中存在的任何分析物形成复合物之后，生物样品与任何未结合的结合物一道，被允许通过毛细作用沿层析条流至第二区，在该区域中，样品与固定的抗分析物抗体接触。生物样品中存在的任何分析物将与固定的抗分析物抗体形成复合物。由于先前分析物已与胶体金结合物形成复合物，随着标记抗体被固定在试验区和其浓度的增加，将呈现出颜色逐渐加深的粉红色条带。任何多余的未结合的结合物与未结合的生物样品成分一道，将继续通过毛细作用流至所述试验基质的第三区。试验基质的第三区包含将与任何未结合抗分析物结合物形成复合物的固定分析物。
通过比较第二区分析物试验结果和第三区结合物试验结果的相对强度，可以比以前已有方法更肯定地确定主题生物样品中是否存在目标分析物。由于该技术有利于正确解释第二区的分析物结果是否受到前带现象的影响，所以这些结果也提供了生物样品中存在的分析物浓度的一个大致指示。例如，当目标分析物是血红蛋白时，不含任何血红蛋白的生物样品将在第二区产生一个阴性结果，在第三区产生一个强阳性结果，在第三区所有存在的结合物最终与固定的血红蛋白形成复合物。当试验样品中存在低浓度的血红蛋白时，由于样品中最初存在的低水平血红蛋白只与试验可用的全部结合物的小部分形成复合物，所以第二区预期将产生弱阳性结果，而在第三区将检测到强信号。当存在高浓度的血红蛋白时，前带现象将导致在第二区检测到弱信号，同时第三区也存在弱信号，因为极度消耗的结合物浓度在第三区被固定下来。当存在极高浓度的血红蛋白时，由于缺乏游离的未结合结合物和仍然过量的未结合血红蛋白浓度，预期在第二区和第三区均检测不到信号。
在这点上，应当理解，通过步骤(ii)和(iii)得到的“强”或“弱”检测结果被表征为相互比较分析时的强或弱性质。尽管客观分析决不排除在本发明的范围之外，但这些结果没有必要相对一个客观标准来分析。检测结果可以通过任意合适方法评价。例如，结合物被设计产生颜色变化时，颜色变化的出现可以通过肉眼观察或仪器读取来评价。取决于被固定的结合物的浓度，这种颜色改变可弱可强，并分别相应于弱或强的结果。一旦观察到检测结果，分析步骤(ii)获得的结果相对于步骤(iii)的结果的强度，将按分析物处于低、高或很高水平的方式指示生物样品中存在的分析物的浓度。
因此，本发明更具体地提供一种检测生物样品中分析物存在的方法，所述方法包含步骤(i)将生物样品施加至包含多个区的试验基质的第一区；(ii)允许所述生物样品流至所述试验基质的第二区，其中，在足以形成分析物-抗分析物复合物的时间和条件下，使所述样品与抗分析物免疫相互作用分子接触，固定所述复合物，并通过用抗分析物免疫相互作用结合物接触所述分析物来检测所述复合物；和(iii)允许未形成复合物的结合物流至所述试验基质的第三区，其中对未形成复合物的结合物进行检测；其中，将步骤(ii)的检测结果相对于步骤(iii)的检测结果进行分析。
根据本发明的这个更为具体的方面，在将步骤(ii)的结果参照步骤(iii)的检测结果进行分析时(a)步骤(ii)与步骤(iii)均为强阳性检测结果指示高分析物浓度；(b)相对于步骤(iii)的较强阳性检测结果，步骤(ii)为较弱阳性检测结果，指示低分析物浓度；(c)步骤(ii)与步骤(iii)均为弱阳性检测结果指示很高的分析物浓度；和(d)步骤(ii)和步骤(iii)中均无可检测的结果指示极高的分析物浓度。
应当理解，当步骤(ii)的检测结果和步骤(iii)的检测结果相当时，对于该结果是强阳性还是弱阳性的评价可以相对于一个客观标准来分析，也可以由本领域技术人员依靠其拥有的技术知识和经验以主观的方式来评估。当用仪器分析检测结果时，可以精确定量生物样品中存在的分析物浓度。当用较不精确的方法(如通过人的肉眼)分析检测结果时，尽管不能得到精确的定量值，除了克服前带现象造成的令人误解的结果外，所获结果仍大致指示了分析物是以低、高还是很高的水平存在。例如，当患者出现肠癌症状时，获得患者是轻微还是严重出血的大范围指示，有助于决定进一步的检查和/或治疗。
甚至更具体地，本发明提供一种检测生物样品中分析物存在的方法，所述方法包含步骤(i)将生物样品施加至包含多个区的试验基质的第一区；(ii)允许所述生物样品流至所述试验基质的第二区，其中，在足以形成分析物-抗分析物复合物的时间和条件下使所述样品与抗分析物免疫相互作用分子接触，固定所述复合物，并通过用抗分析物免疫相互作用结合物接触所述分析物来检测所述复合物；和(iii)允许未形成复合物的结合物流至所述试验基质的第三区，其中，在足以形成分析物-结合物复合物的时间和条件下，使未形成复合物的结合物与固定于所述第三区的所述分析物接触，并检测所述复合物；其中将步骤(ii)的检测结果相对于步骤(iii)的检测结果进行分析。
在一个优选的实施方案中，本发明提供一种检测生物样品中血液存在的方法，所述方法包含步骤(i)将生物样品施加至包含多个区的试验基质的第一区；(ii)允许所述生物样品流至所述试验基质的第二区，其中，在可以形成血红蛋白-抗血红蛋白复合物的时间和条件下使所述样品与抗血红蛋白抗体接触，固定所述复合物，并通过用抗血红蛋白结合物接触所述血红蛋白来检测所述复合物；和(iii)允许未形成复合物的结合物流至所述试验基质的第三区，其中，在足以形成血红蛋白-结合物复合物的时间和条件下，使未形成复合物的结合物与固定在所述第三区的所述血红蛋白接触，并检测所述复合物；其中将步骤(ii)的检测结果相对于步骤(iii)的检测结果进行分析。
用以检测未结合的结合物的试验可被并入，作为任何新的或已有的试验基质形式的附加成分。例如，根据本发明该方面所描述的试验形式可以选择性地包含一个浸润有色素原如愈创木脂的第四试验基质区，用以额外地同时对血红素进行检测。当必须按前文所述区分上下胃肠道出血时，这是尤其有意义的。
在下述非限制性的实施例中，更全面地描述了本发明的更多特性。然而，应当理解，包括下列描述仅是为了举例说明本发明。
实施例1层析试验条典型地，免疫层析试验(immunochromatographic test)使用在试验条上干燥的免疫试剂。加在试验条起点的液体样品流过不同区，以致对于阳性结果，在试验条的上部区域显现出一条着色线条。然后试剂和样品流入试验条顶端的吸收基质中。最普通的这种吸收基质是吸收纸如印迹纸。
现在已经发现这种吸收纸可以被愈创木脂所浸润，这样一来，当免疫学试验结束后向吸收基质加入显色溶液，可以(a)检查可能会引起免疫学试验抑制的高水平血液；(b)检查下胃肠道出血。
或者，可以将浸润愈创木脂的纸带插在试验条的上部区，位于免疫学检测区和吸收基质之间。
图1描述了适合于根据本发明方法之应用的试验基质。起始区和浸润有标记抗体(如与胶体金粒子结合的抗珠蛋白抗体)的第二区第一部分由同一材料做成，该材料是一种传导性(conductive)纸(Ahlstrom1281)。固定捕获抗体的第二区第二部分由微孔(Millipore)硝酸纤维素制成。典型地，在该区还包括一功能控制线。可用色素原直接浸润第三区(吸收槽)，也可浸润第二区与第三区之间的纸桥。
实施例2高浓度血的检测在免疫学试验缓冲液中，将血液以1∶100、1∶1000和1∶10000稀释。该缓冲液使红细胞裂解，以致血红蛋白被释放到溶液中，将稀释的血液样品加至微量滴定板的孔中。包括三个只含缓冲液的阴性对照孔。
调整免疫试验条(Enterix OBT)，以使该带顶端的吸收纸通过导液接触(liquid conductive contact)与源于愈创木脂试验的愈创木脂纸(Hemoccult Sensa，Smithkline Diagnostics Inc.，USA)相重叠。将调整好的试验条加入微孔中，产生如下结果血液稀释结果 1∶100 1∶10001∶10,000缓冲液免疫学 很弱的阳性(前带) 阳性 强阳性 阴性(x3)愈创木脂 很强的阳性 阳性 不明确的阳性 阴性(x3)实施例3在人血红蛋白(Hb)的免疫学层析分析中使用第三(抗原)线的实验示范第三线的目的是区别由于前带(高血红蛋白浓度)产生的低信号强度和由于低血红蛋白浓度产生的低信号强度。制备含第三(Hb)线的试验条离心血液分离红细胞，然后用磷酸盐缓冲液(PBS)洗涤红细胞一次，以除去残余的血清成分。然后用蒸馏水1/10稀释红细胞使之裂解。裂解的细胞用作第三线的Hb来源，并将其加在免疫学层析试验条(Agen，Brisbane，澳大利亚，用于检测人Hb的产品EN12401-021)的捕获(抗人Hb)和对照(抗羊抗体)线的下游。作为公开试剂，这些试验条使用与胶体金结合的羊抗人Hb结合物。
干燥第三线以使Hb固定在试验条上。试验条的试验稀释全血(a)1/100于水中＝高Hb浓度(b)1/20,000-低Hb浓度当用试验条测试这两种Hb浓度时，结果显示如下(按可见信号强度记录)(a)高Hb(b)低Hb线1＝捕获线(抗Hb) 弱 弱线2＝对照线(抗羊) 强 强线3＝Hb 弱 强结论第三线的包括使得可区别高和低抗原(Hb)浓度引起的弱检测(捕获)信号。
实施例4筛检未形成复合物的结合物的抗原区免疫学筛检和非免疫学筛检的结合若将实施例1和实施例2公开的特性结合在一起，沿试验条出现如下检测区线1＝捕获抗体(抗Hb)线2＝对照抗体(抗羊抗体)线3＝分析物(Hb)线/区4＝检测血红素的愈创木脂(或类似物)然后这将可以区分下列情况条件线1 线2 线3 线4(抗Hb) (抗结合物) (Hb) (愈创木脂)无血液 -+ + -血液1.上胃肠道 -+ + +2.下胃肠道(a)较低[HB] ++ + +(+/-)(b)很高[HB] -+ - +本领域技术人员将理解，本文描述的发明除了那些具体描述的内容外可进行变化和修改。应理解，本发明包括所有这些变化和修改。本发明也包括本说明书中单独或集中地提及的或指明的所有步骤、特征、组合物和化合物，以及任何两个或更多所述步骤或特征的任何和全部组合。
权利要求
1.一种检测生物样品中血液存在的方法，所述方法包含步骤(i)将生物样品施加至包含多个区的试验基质的第一区；(ii)允许所述生物样品流至所述试验基质的第二区，其中在足以形成珠蛋白-抗珠蛋白复合物的时间和条件下，使所述样品与抗珠蛋白免疫相互作用分子接触，并检测所述珠蛋白-抗珠蛋白复合物；和(iii)允许所述生物样品流至所述试验基质的第三区，其中在色素原足以检测血红素的时间和条件下，使所述样品与所述色素原或其功能等同物接触。
2.根据权利要求1的方法，其中所述色素原是指愈创木脂、四甲基联苯胺或正联甲苯胺。
3.根据权利要求2的方法，其中所述色素原是愈创木脂。
4.根据权利要求1-3的方法，其中所述试验基质是层析条。
5.根据权利要求4的方法，其中所述免疫相互作用分子是抗体。
6.根据权利要求1-5之任一项的方法，其中所述生物样品是胃肠样品。
7.根据权利要求6的方法，其中所述胃肠样品是大便样品。
8.一种检测下胃肠出血的方法，所述方法包含步骤(i)将胃肠样品施加至包含多个区的试验基质的第一区；(ii)允许所述样品流至所述试验基质的第二区，其中在足以形成珠蛋白-抗珠蛋白复合物的时间和条件下，使所述样品与抗珠蛋白免疫相互作用分子接触，并检测所述珠蛋白-抗珠蛋白复合物；和(iii)允许所述样品流至所述试验基质的第三区，其中在色素原足以检测血红素的时间和条件下，使所述样品与所述色素原或其功能等同物接触；其中阳性血红素结果加上阳性珠蛋白结果指示下胃肠道出血。
9.根据权利要求8的方法，其中所述色素原是愈创木脂、四甲基联苯胺或正联甲苯胺。
10.根据权利要求9的方法，其中所述色素原是愈创木脂。
11.根据权利要求8-10的方法，其中所述试验基质是层析条。
12.根据权利要求11的方法，其中所述免疫相互作用分子是抗体。
13.根据权利要求8-12之任一项的方法，其中所述胃肠样品是大便样品。
14.一种检测上胃肠道出血的方法，所述方法包含步骤(i)将胃肠样品施加至包含多个区的试验基质的第一区；(ii)允许所述样品流至所述试验基质的第二区，其中在足以形成珠蛋白-抗珠蛋白复合物的时间和条件下，使所述样品与抗珠蛋白免疫相互作用分子接触，并检测所述珠蛋白-抗珠蛋白复合物；和(iii)允许所述样品流至所述试验基质的第三区，其中在色素原足以检测血红素的时间和条件下，使所述样品与所述色素原或其功能等同物接触；其中阳性血红素结果加上阳性珠蛋白结果指示下胃肠道出血。
15.根据权利要求14的方法，其中所述色素原是愈创木脂、四甲基联苯胺或正联甲苯胺。
16.根据权利要求15的方法，其中所述色素原是愈创木脂。
17.根据权利要求14-16的方法，其中所述试验基质是层析条。
18.根据权利要求17的方法，其中所述免疫相互作用分子是抗体。
19.根据权利要求14-18之任一项的方法，其中所述胃肠样品是大便样品。
20.一种诊断其症状包括出血的疾病的方法，所述方法包含步骤(i)将生物样品施加至包含多个区的试验基质的第一区；(ii)允许所述生物样品流至所述试验基质的第二区，其中在足以形成珠蛋白-抗珠蛋白复合物的时间和条件下，使所述样品与抗珠蛋白免疫相互作用分子接触，并检测所述珠蛋白-抗珠蛋白复合物；和(iii)允许所述生物样品流至所述试验基质的第三区，其中在色素原足以检测血红素的时间和条件下，使所述样品与所述色素原或其功能等同物接触。
21.根据权利要求20的方法，其中所述色素原是愈创木脂、四甲基联苯胺或正联甲苯胺。
22.根据权利要求21的方法，其中所述色素是愈创木脂。
23.根据权利要求20-22的方法，其中所述试验基质是层析条。
24.根据权利要求23的方法，其中所述免疫相互作用分子是抗体。
25.根据权利要求20-24之任一项的方法，其中所述疾病是直肠结肠癌，而且所述生物样品是胃肠样品。
26.根据权利要求25的方法，其中所述胃肠样品是大便样品。
27.一种检测生物样品中分析物存在的方法，所述方法包含步骤(i)将生物样品施加至包含多个区的试验基质的第一区；(ii)允许所述生物样品流至所述试验基质的第二区，其中在足以形成分析物-抗分析物复合物的时间和条件下，使所述样品与抗分析物免疫相互作用分子接触，固定所述复合物，并通过用抗分析物免疫相互作用结合物接触所述分析物来检测所述复合物；和(iii)允许未形成复合物的结合物流至所述试验基质的第三区，其中检测所述未形成复合物的结合物。
28.一种检测生物样品中分析物存在的方法，所述方法包含步骤(i)将生物样品施加至包含多个区的试验基质的第一区；(ii)允许所述生物样品流至所述试验基质的第二区，其中在足以形成分析物-抗分析物复合物的时间和条件下，使所述样品与抗分析物免疫相互作用分子接触，固定所述复合物，并通过用抗分析物免疫相互作用结合物接触所述分析物来检测所述复合物；和(iii)允许未形成复合物的结合物流至所述试验基质的第三区，其中在足以形成分析物-结合物复合物的时间和条件下，使所述未形成复合物的结合物与固定于所述第三区的所述分析物接触，并检测所述复合物。
29.根据权利要求27或28的方法，其中将步骤(ii)中所获得的检测结果相对于步骤(iii)中所获得的检测结果进行分析。
30.根据权利要求29的方法，其中(a)在步骤(ii)和步骤(iii)中均为强阳性检测结果指示高分析物浓度；(b)相对于步骤(iii)中较强的阳性检测结果，步骤(ii)中为较弱的阳性检测结果，指示低分析物浓度；(c)步骤(ii)和步骤(iii)中均为弱阳性检测结果，指示很高的分析物浓度；和(d)步骤(ii)和步骤(iii)中均无可检测的结果，指示极高的分析物浓度。
31.根据权利要求27-30之任一项的方法，其中所述免疫相互作用分子是抗体。
32.根据权利要求27-31之任一项的方法，其中所述分析物是血液。
33.根据权利要求32的方法，其中所述生物样品是胃肠样品。
34.根据权利要求33的方法，其中所述胃肠样品是大便样品。
35.一种检测生物样品中血液存在的方法，所述方法包含步骤(i)将该生物样品施加至包含多个区的试验基质的第一区；(ii)允许所述生物样品流至所述试验基质的第二区，其中在足以形成血红蛋白-抗血红蛋白复合物的时间和条件下，使所述样品与抗血红蛋白免疫相互作用分子接触，并通过用抗血红蛋白免疫相互作用结合物接触所述血红蛋白来检测所述复合物；(iii)允许所述生物样品和所述未形成复合物的结合物流至所述试验基质的第三区，其中在可以形成血红蛋白-结合物复合物的时间和条件下，使所述未形成复合物的结合物与固定于所述第三区的所述血红蛋白接触，并检测所述复合物；和(iv)允许所述生物样品流至所述试验基质的第四区，其中在色素原足以检测血红素的时间和条件下，使所述样品与所述色素原或其功能等同物接触。
36.根据权利要求35的方法，其中所述生物样品是胃肠样品。
37.根据权利要求36的方法，其中所述胃肠样品是大便样品。
38.根据权利要求35-37之任一项的方法，其中所述免疫相互作用分子是抗体，且所述色素原是愈创木脂。
39.根据权利要求35-38之任一项的方法，其中将步骤(ii)的检测结果相对于步骤(iii)的检测结果进行分析。
全文摘要
一般地,本发明涉及一种检测生物样品中分析物存在的方法。第一种检测生物样品中血液的方法涉及将样品施加至试验基质的第一区,在试验基质的第二区用一个免疫学试验检测珠蛋白或血红蛋白,在试验基质的第三区用基于色素原的试验检测血红素。该方法能区分上下胃肠道出血,并可用于诊断胃肠道疾病,特别是下胃肠道疾病如直肠结肠癌。公开的第二种方法涉及将生物样品施加到试验基质的第一区,允许该样品流至第二区,在此它接触抗分析物免疫相互作用分子和标记的抗分析物免疫相互作用结合物。在该第二区,固定和检测任何形成的分析物－抗分析物复合物,允许任何未形成复合物的标记的抗分析物免疫相互作用结合物流至第三区并在此被检测。
文档编号G01N33/52GK1334924SQ99814642
公开日2002年2月6日 申请日期1999年11月17日 优先权日1998年11月17日
发明者H·M·钱德勒, M·希纳特拉 申请人:恩特里克斯公司