細(xì)胞角蛋白19 片段抗原21-1 檢測(cè)方法的研究進(jìn)展

摘要 細(xì)胞角蛋白19 片段抗原21-1（Cytokeratin 19 fragment antigen 21-1， CYFRA21-1）是一種新型腫瘤標(biāo)志物，在癌癥篩查和診斷中尤其是對(duì)非小細(xì)胞肺癌的篩查和診斷具有重要的作用，近年來備受關(guān)注。在肺癌診斷、預(yù)后及治療中，血清中的CYFRA21-1 含量水平具有重要的臨床意義。目前，研究者開發(fā)了酶聯(lián)免疫吸附分析法、化學(xué)發(fā)光法、熒光法、免疫層析法、電化學(xué)法和表面增強(qiáng)拉曼光譜等方法用于血清中CYFRA21-1 的檢測(cè)，為癌癥早期診斷提供了技術(shù)支持。但是，關(guān)于CYFRA21-1 檢測(cè)方法的研究進(jìn)展還鮮見報(bào)道。本文簡(jiǎn)要介紹了CYFRA21-1 及其臨床意義，綜述了近年來CYFRA21-1 檢測(cè)技術(shù)所取得的研究進(jìn)展，以期為開發(fā)更靈敏、準(zhǔn)確、快速和便捷的CYFRA21-1 檢測(cè)方法提供參考。

關(guān)鍵詞 細(xì)胞角蛋白19 片段抗原21-1；腫瘤標(biāo)志物；檢測(cè)方法；肺癌；評(píng)述

癌癥是人類生命健康的重要威脅。近幾十年來，癌癥死亡率持續(xù)下降，其中癌癥的篩查和治療方法的發(fā)展起到了重要作用[1]。傳統(tǒng)的癌癥診斷方法包括具有侵入性的病理組織活檢和有放射性的CT 掃描等，不適用于癌癥的反復(fù)篩查。近年來，通過檢測(cè)血液等體液中的生物標(biāo)志物水平進(jìn)行癌癥篩查已成為研究熱點(diǎn)。體液和組織樣本中的癌癥標(biāo)志物包括蛋白[2–4]、核酸[5]和細(xì)胞因子[6]等多類物質(zhì)，其含量水平不僅可以反映癌癥的發(fā)生，還能揭示癌癥的發(fā)展進(jìn)程[7]。因此，癌癥標(biāo)志物的檢測(cè)對(duì)癌癥篩查、治療和預(yù)后判斷等均具有重要的臨床意義[8-10]。

肺癌是我國(guó)發(fā)病率和死亡人數(shù)最高的癌癥[11]，具有早期癥狀隱匿和病程發(fā)展快等特點(diǎn)，對(duì)其治療手段有限，因此，早期篩查是降低肺癌死亡率的重要手段之一。我國(guó)國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)發(fā)布的《原發(fā)性肺癌診療指南（2023 年版）》指出，肺癌診斷相關(guān)的血清學(xué)腫瘤標(biāo)志物包括癌胚抗原（CEA）、神經(jīng)元特異性烯醇化酶（NSE）、糖類抗原（Carbohydrate antigen， CA）125、CA153、CA19-9、細(xì)胞角蛋白片段19抗原21-1（Cytokeratin 19 fragment antigen 21-1， CYFRA21-1）和鱗狀上皮細(xì)胞癌抗原（SCC）等[11]。80%以上的肺癌屬于非小細(xì)胞癌，研究表明，對(duì)患者血清中的CYFRA21-1 含量水平的測(cè)定有助于非小細(xì)胞肺癌的篩查[12]。目前，已建立了多種CYFRA21-1 的檢測(cè)方法，但相關(guān)的研究進(jìn)展還鮮見報(bào)道。本文簡(jiǎn)要介紹了CYFRA21-1 及其臨床意義，綜述了近年來CYFRA21-1 的檢測(cè)方法，尤其是近十年來CYFRA21-1 檢測(cè)技術(shù)取得的進(jìn)展，以期為開發(fā)更靈敏、準(zhǔn)確、快速和便捷的CYFRA21-1 檢測(cè)方法提供參考。

1 CYFRA21-1 簡(jiǎn)介

細(xì)胞角蛋白屬于中間絲蛋白家族，是上皮細(xì)胞骨架主要的結(jié)構(gòu)蛋白。根據(jù)分子量和雙向電泳中等電點(diǎn)的不同，角蛋白主要分為Ⅰ類（酸性蛋白）和Ⅱ類（堿性蛋白）[13] 兩個(gè)亞群。角蛋白會(huì)根據(jù)細(xì)胞類型和分化階段特異性表達(dá)，因此可以作為潛在的感知上皮細(xì)胞異常的腫瘤標(biāo)志物[14]。

細(xì)胞角蛋白19 是角蛋白家族中最小的成員，廣泛分布于正常組織表面。在正常生理?xiàng)l件下，細(xì)胞角蛋白19 在外周血、骨髓和淋巴結(jié)中無表達(dá)或低表達(dá)。在惡性上皮腫瘤中，激活的蛋白酶加速細(xì)胞降解，構(gòu)成其胞內(nèi)主要細(xì)胞骨架的中間絲發(fā)生斷裂和降解，大量的細(xì)胞角蛋白片段釋放，使組織液和體液中細(xì)胞角蛋白19 可溶性片段濃度升高[15]。其中，能被BM19.21 和KS19.1 兩株單克隆抗體特異性識(shí)別的可溶性片段被命名為CYFRA21-1[16]，健康人血清中的CYFRA21-1 濃度不超過3.3 ng/mL[17]。

在臨床診斷中，血清CYFRA21-1 的含量水平能夠?yàn)榉伟┑姆中吞峁┲匾罁?jù)，是輔助診斷非小細(xì)胞肺癌的首選標(biāo)志物之一。研究表明， CYFRA21-1 對(duì)非小細(xì)胞肺癌診斷的靈敏度約為40%～64%[18]。單一的肺癌標(biāo)志物對(duì)癌癥診斷存在局限性，結(jié)合CEA、SCC 和NSE 等其它生物標(biāo)志物能夠更好地判斷癌癥發(fā)展水平，可用于評(píng)估肺癌臨床分期[19]。高水平的CYFRA21-1 可能預(yù)示較差的預(yù)后，而治療過程中CYFRA21-1 濃度的下降則可能提示治療有效，患者預(yù)后較好[20]。對(duì)人體內(nèi)CYFRA21-1 濃度變化的監(jiān)測(cè)可以為癌癥治療過程提供參考，有助于評(píng)估治療的有效性和調(diào)整后續(xù)治療方案[21]。此外， CYFRA21-1在其它多種惡性腫瘤（如胸腺癌[22]、乳腺癌[23]、鼻咽癌[24]和食道鱗狀細(xì)胞癌[25]等）的輔助診斷和篩查中也具有重要的臨床意義。因此， CYFRA21-1 水平的監(jiān)測(cè)對(duì)于評(píng)估癌癥患者治療預(yù)后、制定個(gè)體化治療策略都具有重要意義。

2 檢測(cè)方法

2.1 質(zhì)譜方法

液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（Liquid chromatography-tandem mass spectrometry， LC-MS/MS）是一種結(jié)合了液相色譜高效分離和質(zhì)譜的強(qiáng)大分析能力的分析技術(shù)。同位素稀釋質(zhì)譜法（Liquid chromatography isotopedilution mass spectrometry， LC-IDMS）是檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)溯源聯(lián)合委員會(huì)認(rèn)定的蛋白定值方法[26]，是將已知質(zhì)量和豐度的穩(wěn)定同位素作為稀釋劑加入樣品中，通過質(zhì)譜檢測(cè)同位素豐度比，進(jìn)而準(zhǔn)確定量分析目標(biāo)蛋白，具有可絕對(duì)測(cè)量、靈敏度高和動(dòng)態(tài)范圍寬等特點(diǎn)。預(yù)先篩選出蛋白的特征肽段，然后在樣本酶切時(shí)添加已知量的同位素標(biāo)記肽段，利用高效液相色譜法將肽段分離，使用質(zhì)譜檢測(cè)該特征肽段的響應(yīng)強(qiáng)度，通過響應(yīng)強(qiáng)度比即可得到肽段含量，從而得到樣本中目標(biāo)蛋白的含量。Genet 等[27]通過蛋白質(zhì)沉淀、親和層析技術(shù)分離血清中的CYFRA21-1，利用胰蛋白酶將其消化后，建立了基于特征肽段AALEDTLAETA 的同位素稀釋質(zhì)譜法，用于準(zhǔn)確定量分析血清中CYFRA21-1 的含量，線性范圍為1.0～100 ng/mL，最低定量限為1.0 ng/mL。該方法可以有效減小基質(zhì)的干擾效應(yīng)，在線性范圍內(nèi)所有濃度的組間準(zhǔn)確度和精密度均小于15%，具有較高的靈敏度、準(zhǔn)確性和精密度。

質(zhì)譜方法雖然具有較高的準(zhǔn)確度和靈敏度，并可實(shí)現(xiàn)結(jié)果的量值溯源，但是需要復(fù)雜的預(yù)實(shí)驗(yàn)、繁瑣的前處理過程和昂貴的大型儀器，難以滿足大規(guī)模檢測(cè)的要求，并且單個(gè)樣本檢測(cè)成本高。

2.2 免疫分析方法

2.2.1 酶聯(lián)免疫吸附分析法

酶聯(lián)免疫吸附分析法（Enzyme-linked immunosorbent assay， ELISA）是一種常用的生化分析方法，其原理是利用包被在酶標(biāo)板上的抗體特異性捕獲目標(biāo)蛋白，經(jīng)過洗滌后，加入檢測(cè)抗體和酶標(biāo)二抗（酶標(biāo)抗體）識(shí)別，洗滌去除未結(jié)合抗體后，催化底物發(fā)生顯色反應(yīng)，通過終止反應(yīng)并測(cè)量顯色強(qiáng)度，可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)蛋白的定量檢測(cè)（圖1）。張慧茹等[28]建立了基于雙抗體夾心模式的ELISA 方法，檢測(cè)CYFRA21-1 的線性范圍為0.7～25.0 ng/mL，檢出限為666.8 pg/mL。ELISA 方法具有靈敏度高、特異性好、成本低、重復(fù)性好以及可同時(shí)快速測(cè)定多個(gè)樣品等優(yōu)點(diǎn)，但操作復(fù)雜且耗時(shí)，對(duì)操作者的技術(shù)熟練度要求較高。

2.2.2 化學(xué)發(fā)光免疫分析法

化學(xué)發(fā)光免疫分析法（Chemiluminescent immunoassay， CLIA）是將化學(xué)檢測(cè)體系內(nèi)部的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成光輻射作為信號(hào)來源，以待測(cè)物濃度與化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度在一定條件下呈線性定量關(guān)系作為定量檢測(cè)的依據(jù)[29]。相較于ELISA， CLIA 法具有靈敏度高和易于自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，但其信號(hào)持續(xù)時(shí)間易受反應(yīng)體系影響，成本高且操作復(fù)雜。由于該技術(shù)發(fā)展比較成熟，雖然基于CLIA 方法檢測(cè)CYFRA21-1 的文獻(xiàn)報(bào)道較少，但市場(chǎng)上已有相應(yīng)的商品化試劑盒，如雅培公司基于具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的免疫化學(xué)發(fā)光檢測(cè)系統(tǒng)配套開發(fā)了ARCHITECT CYFRA 21-1 Reagent Kit 試劑盒，可以實(shí)現(xiàn)血清中CYFRA21-1 的檢測(cè)。此外，方宜臻等[30]評(píng)估了國(guó)產(chǎn)CYFRA21-1 化學(xué)發(fā)光定量檢測(cè)試劑盒的性能，發(fā)現(xiàn)試劑盒的最低檢出限為0.1 ng/mL，線性范圍為0.1～1000.0 ng/mL，各項(xiàng)性能良好，可以滿足臨床檢測(cè)的需求。臨床用進(jìn)口試劑盒質(zhì)量穩(wěn)定，自動(dòng)化程度高，但價(jià)格較高且貨期較長(zhǎng)；與其相比，國(guó)產(chǎn)試劑盒價(jià)格低、供貨迅速，但部分產(chǎn)品可能存在質(zhì)量穩(wěn)定性不佳的問題。

2.2.3 免疫熒光法

相比于化學(xué)發(fā)光，熒光法是利用外部的光源激發(fā)，使熒光物質(zhì)躍遷進(jìn)入激發(fā)態(tài)，在更短的時(shí)間內(nèi)發(fā)出不同能級(jí)的光。當(dāng)外部的激發(fā)光消失時(shí)，熒光消失。常見的免疫熒光法（Immunofluorescence， IF）利用高靈敏熒光材料作為信號(hào)探針，通過測(cè)量熒光強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)抗原的準(zhǔn)確定量分析。Alarfaj 等[31]合成了具有綠色熒光的碳量子點(diǎn)-氧化鋅納米復(fù)合材料（λex=470 nm， λem=520 nm），并成功建立了一種用于CYFRA21-1高靈敏檢測(cè)的熒光免疫分析方法，線性范圍為0.01～100 ng/mL，檢出限為0.008 ng/mL。單個(gè)生物標(biāo)志物的檢測(cè)對(duì)癌癥的診斷存在局限性，多個(gè)標(biāo)志物聯(lián)合診斷可以顯著提高肺癌診斷的準(zhǔn)確率[32]。免疫熒光法可以選擇多種不同的熒光材料作為免疫探針，產(chǎn)生多種發(fā)射波長(zhǎng)的熒光信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)多種靶標(biāo)的同時(shí)監(jiān)測(cè)。Ding 等[33]使用兩種不同發(fā)射波長(zhǎng)的量子點(diǎn)納米珠作為標(biāo)記探針，最大發(fā)射波長(zhǎng)分別為530 nm（綠色）和585 nm（黃色），采用免疫磁珠將靶標(biāo)分離，可同時(shí)檢測(cè)CEA 和CYFRA21-1。形成免疫復(fù)合物后，在相同激發(fā)光（340 nm）下測(cè)量綠色熒光和黃色熒光的強(qiáng)度（圖2）。該方法檢測(cè)CEA 和CYFRA21-1的檢出限分別為0.1 和0.2 ng/mL，可在復(fù)雜的血清基質(zhì)中檢測(cè)CEA 和CYFRA21-1，定量分析結(jié)果與化學(xué)發(fā)光法試劑盒檢測(cè)結(jié)果的相關(guān)性顯著。

在傳統(tǒng)的免疫熒光分析方法中，血清樣本在短波長(zhǎng)的激發(fā)光源下可能會(huì)出現(xiàn)較明顯的背景熒光，影響目標(biāo)熒光信號(hào)的識(shí)別，從而導(dǎo)致假陰性和假陽(yáng)性結(jié)果[34-35]。由于激發(fā)波長(zhǎng)在近紅外區(qū)，基于上轉(zhuǎn)換熒光的免疫分析方法可以有效減少樣本的背景熒光，提高信噪比，從而提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。Hou 等[36]使用上轉(zhuǎn)換熒光納米材料作為信號(hào)標(biāo)記材料，與抗體偶聯(lián)制備免疫檢測(cè)探針，結(jié)合原子轉(zhuǎn)移自由基聚合信號(hào)方法，建立了一種基于雙抗體夾心模式的上轉(zhuǎn)換熒光免疫分析方法，用于CYFRA21-1 的檢測(cè)，檢出限低至38.7 fg/mL。

2.2.4 側(cè)流免疫層析法

側(cè)流免疫層析法（Lateral-flow immunochromatographic assay， LFIA）是一種將抗原-抗體特異性識(shí)別反應(yīng)、色譜層析技術(shù)和納米材料相結(jié)合的快速檢測(cè)方法，具有操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)迅速和成本低等優(yōu)點(diǎn)，在醫(yī)學(xué)診斷和食品安全等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用[37]。膠體金是免疫層析方法中最常見且最成熟的信號(hào)標(biāo)記材料，利用膠體金表面高電子密度的特性通過靜電作用吸附抗體或蛋白，制備特異性識(shí)別免疫探針。Xu 等[38]開發(fā)了一種基于膠體金的免疫層析方法，能夠在15 min 內(nèi)半定量檢測(cè)淋巴結(jié)組織中的CYFRA21-1 濃度水平，可在手術(shù)期間檢測(cè)和識(shí)別甲狀腺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。該方法的線性范圍為0.55～500 ng/mL，裸眼定性檢測(cè)的檢出限為5 ng/mL，借助膠體金信號(hào)讀取儀半定量檢測(cè)的檢出限低至0.55 ng/mL。

熒光免疫層析法結(jié)合了熒光免疫分析技術(shù)靈敏度高和免疫層析快速簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。使用傳統(tǒng)的熒光染料和水溶性量子點(diǎn)作為免疫層析信號(hào)探針存在光漂白、穩(wěn)定性差或量子產(chǎn)率低等缺點(diǎn)[39]。Chen 等[39]利用疏水性量子點(diǎn)（QPs）窄發(fā)射、寬激發(fā)和高量子產(chǎn)率等優(yōu)勢(shì)，制備了量子點(diǎn)摻雜聚苯乙烯熒光微球，并開發(fā)了相應(yīng)的熒光免疫層析法。該方法利用熒光讀數(shù)儀獲得測(cè)試線和對(duì)照線的熒光峰高比值，實(shí)現(xiàn)了CYFRA21-1 和CEA 的同時(shí)定量檢測(cè)（圖3），在最佳條件下，定量檢測(cè)CYFRA21-1 的線性范圍和檢出限分別為1.3～480 ng/mL 和0.16 ng/mL，具有快速、靈敏和準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。

2.2.5 電化學(xué)免疫分析方法

電化學(xué)免疫分析方法（Electrochemical immunoassay， EIA）具有靈敏度高、線性范圍寬、穩(wěn)定性好、重復(fù)性好和檢測(cè)速度快等優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合先進(jìn)的材料科學(xué)與微納技術(shù)，如石墨烯、金屬有機(jī)框架以及微流控芯片的應(yīng)用，在生物標(biāo)志物檢測(cè)中顯示出優(yōu)異的性能[40-42]。用于CYFRA21-1 檢測(cè)的電化學(xué)免疫分析方法包括伏安法、安培法、阻抗法和電化學(xué)發(fā)光法。

伏安法利用在電極處發(fā)生的氧化還原反應(yīng)引起電位變化，測(cè)量電壓與電流變化，根據(jù)電流大小與抗原濃度的線性關(guān)系，實(shí)現(xiàn)定量檢測(cè)[43]。Feng 等[44]在電極表面修飾金@銠的樹枝狀納米晶體，提高了電極表面積和電子轉(zhuǎn)移速率，同時(shí)采用負(fù)載鉑鈀合金的空心碳球作為標(biāo)記材料進(jìn)一步提高電子轉(zhuǎn)移效率，開發(fā)了一種基于差分脈沖伏安法超高靈敏度檢測(cè)CYFRA21-1 的方法（圖4A），檢測(cè)范圍為100 fg/mL～100 ng/mL，檢出限低至31.72 fg/mL。與伏安法相似，安培法通過測(cè)量恒定電壓下的電流變化來定量待測(cè)物的濃度。Cao 等[45]利用具有優(yōu)異導(dǎo)電性和大比表面積的CoNi-RGO 作為電化學(xué)傳感器的基底，結(jié)合負(fù)載雙金屬硫化物NiCo2S4 的金屬有機(jī)框架材料（ZIF@NiCo2S4），開發(fā)了一種電化學(xué)安培電流-時(shí)間（i-t 曲線）法高靈敏檢測(cè)CYFRA21-1，由于ZIF@NiCo2S4 具有強(qiáng)大的氧化還原能力、優(yōu)異的導(dǎo)電能力和良好的生物親和能力，加入少量的H2O2 即可產(chǎn)生明顯的電流信號(hào)。該方法可檢測(cè)濃度低至0.33 pg/mL 的CYFRA21-1，但其產(chǎn)生的電流持續(xù)時(shí)間和強(qiáng)度容易受到反應(yīng)體系影響，使其應(yīng)用受到一定限制。

阻抗法通過施加固定的交流電壓，利用目標(biāo)分子與電極的識(shí)別原件發(fā)生特異性識(shí)別，引起阻抗變化，從而影響電流大小，基于此實(shí)現(xiàn)對(duì)分析物濃度的定量檢測(cè)[43]。相較于伏安法，阻抗法可以不依賴標(biāo)記探針，簡(jiǎn)化操作流程的同時(shí)降低成本，分析靈敏度高、響應(yīng)準(zhǔn)確、穩(wěn)定性好且重現(xiàn)性高[46]。Suveen[47]等開發(fā)了一種基于低介電常數(shù)材料（納米氧化釔， nY2O3）的無標(biāo)記電化學(xué)阻抗免疫傳感器，用于唾液中CYFRA21-1 的檢測(cè)（圖4B）。nY2O3 的高比表面積、快速離子轉(zhuǎn)移率及高效電荷轉(zhuǎn)移能力有效提高了傳感器的響應(yīng)速度和靈敏度，用于檢測(cè)CYFRA21-1，在0.01 ng/mL～50 ng/mL 濃度范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系，靈敏度為226.0 Ω·mL/ng，檢出限低于0.01 ng/mL。

電化學(xué)發(fā)光是由電化學(xué)反應(yīng)驅(qū)動(dòng)的化學(xué)發(fā)光現(xiàn)象，相較于化學(xué)發(fā)光，其發(fā)光體基本不被消耗，發(fā)光信號(hào)強(qiáng)且穩(wěn)定，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，便于測(cè)定，并且不受外加光源干擾，可控性好。Guo 等[48]使用雙金屬有機(jī)骨架催化促進(jìn)魯米諾發(fā)光，建立了一種基于“三明治夾心”模式的電化學(xué)發(fā)光傳感器（圖4C），可實(shí)現(xiàn)100 fg/mL～100 ng/mL 范圍內(nèi)CYFRA21-1 的定量檢測(cè)，檢出限為85.2 fg/mL?；陔娀瘜W(xué)發(fā)光共振能量轉(zhuǎn)移的檢測(cè)方法原理如下：能量供體發(fā)出的光被能量受體吸收而發(fā)生猝滅，表現(xiàn)為電極表面的供體接受電子變成激發(fā)態(tài)發(fā)出相應(yīng)波長(zhǎng)的光，當(dāng)存在抗原時(shí)，形成三明治夾心結(jié)構(gòu)，能量受體接近供體，發(fā)生熒光猝滅。Yu 等[49]將鐵離子摻雜的花狀石墨氮化碳（Fe-CN-3）覆蓋在電極表面作為能量供體，以氧化亞銅納米立方體制備的信號(hào)探針作為能量受體（圖4D）構(gòu)建了一種傳感器，用于CYFRA21-1 的定量檢測(cè)。一方面， Fe-CN-3 的電化學(xué)發(fā)光性能優(yōu)于石墨氮化碳；另一方面， Cu2O 的紫外-可見吸收光譜與Fe-CN-3 的發(fā)射光譜匹配。此傳感器表現(xiàn)出良好的檢測(cè)性能，對(duì)CYFRA21-1 的檢出限低至17.4 fg/mL。新型納米材料的優(yōu)異性能及其應(yīng)用為電化學(xué)方法檢測(cè)性能的提升提供了更多可能。

2.2.6 其它免疫分析方法

傳統(tǒng)的免疫分析定量方法是依靠專業(yè)的儀器設(shè)備進(jìn)行讀數(shù)，難以滿足即時(shí)檢測(cè)的需求。以葡萄糖含量作為檢測(cè)指標(biāo)，利用家用血糖儀讀取葡萄糖含量，基于葡萄糖濃度與樣本中待測(cè)物濃度之間的線性關(guān)系，可以實(shí)現(xiàn)待測(cè)物的定量檢測(cè)。Lv 等[50]以帶正電的聚乙烯亞胺改性介孔二氧化硅納米顆粒（MSNPEI）為納米容器負(fù)載葡萄糖，采用標(biāo)記有抗體的金納米顆粒（帶負(fù)電）封堵MSN-PEI 孔隙。當(dāng)CYFRA21-1存在時(shí)，分子門被打開，釋放MSN-PEI 中的葡萄糖。利用家用血糖儀檢測(cè)葡萄糖濃度（圖5），基于此實(shí)現(xiàn)了CYFRA21-1 的快速便捷檢測(cè)，最低檢測(cè)濃度為0.79 ng/mL。該方法以便攜的家用血糖儀代替專業(yè)的設(shè)備，開發(fā)了CYFRA21-1 的快速檢測(cè)方法，為即時(shí)檢測(cè)技術(shù)創(chuàng)新提供了一種思路。

表面增強(qiáng)拉曼散射（Surface enhanced Raman scattering， SERS）是一種基于貴金屬納米粒子表面等離子體的振動(dòng)光譜技術(shù)，將其用于免疫分析檢測(cè)中，具有高靈敏、高特異性和窄拉曼光譜帶等優(yōu)點(diǎn)。Ge 等[51]建立了基于SERS 的雙抗夾心免疫檢測(cè)方法，檢測(cè)血清中CYFRA21-1 的線性范圍為1 pg/mL～10 ng/mL，檢出限為894.3 pg/mL。

光纖免疫傳感器（Fiber optic immunosensor）是一種具有體積小、價(jià)格低、檢測(cè)速度快、靈敏度高、抗磁干擾強(qiáng)以及特異性好等優(yōu)點(diǎn)的免疫傳感器，工作原理是依據(jù)傳感器表面因發(fā)生免疫反應(yīng)而引起的折射率變化實(shí)現(xiàn)待測(cè)物質(zhì)的定量檢測(cè)，其檢測(cè)靈敏度受折射率變化靈敏度的影響。Qiu 等[52]提出了一種基于高次諧波游標(biāo)效應(yīng)（HVE）和級(jí)聯(lián)雙法布里-佩羅干涉儀（FPI）的免疫方法，用于CYFRA21-1 的檢測(cè)。該方法利用HVE 提高了檢測(cè)折射率變化的靈敏度。折射率變化會(huì)導(dǎo)致光線波長(zhǎng)的偏移，波長(zhǎng)偏移量與CYFRA21-1 濃度具有對(duì)應(yīng)關(guān)系，利用FPI 檢測(cè)波長(zhǎng)偏移，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)蛋白的定量分析。該方法檢測(cè)CYFRA21-1 的線性范圍為10 fg/mL～100 pg/mL，檢出限為1.6 fg/mL。

綜上所述，檢測(cè)方法的發(fā)展與應(yīng)用為CYFRA21-1 的檢測(cè)提供了技術(shù)支撐。表1 總結(jié)了不同檢測(cè)方法的檢測(cè)性能。

3 總結(jié)與展望

質(zhì)譜法檢測(cè)CYFRA21-1 具有較高的準(zhǔn)確度和靈敏度，基于免疫反應(yīng)原理的CYFRA21-1 檢測(cè)方法包括酶聯(lián)免疫吸附分析法、免疫熒光法、熒光免疫層析法、電化學(xué)免疫分析法和化學(xué)發(fā)光免疫分析法等，這些檢測(cè)方法具有各自的特點(diǎn)，為CYFRA21-1 的準(zhǔn)確檢測(cè)提供了技術(shù)支撐。未來，可以從以下5 個(gè)方面對(duì)CYFRA21-1 檢測(cè)方法進(jìn)行深入研究：（1）許多方法的檢出限已經(jīng)遠(yuǎn)低于人體中被檢測(cè)物的含量水平，提高檢測(cè)方法的穩(wěn)定性和檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性是相關(guān)研究的關(guān)鍵；（2）簡(jiǎn)化操作步驟和降低對(duì)專業(yè)設(shè)備的依賴性，提高檢測(cè)方法的普適性；（3）結(jié)合人工智能技術(shù)和大數(shù)據(jù)分析，建立實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警系統(tǒng)，提高疾病篩查的及時(shí)響應(yīng)性和準(zhǔn)確性；（4）CYFRA21-1 的單一檢測(cè)對(duì)疾病診斷的特異性有限，因此，同時(shí)檢測(cè)其它標(biāo)志物，可以有效提高疾病早期診斷的正確率；（5）目前，國(guó)際上缺乏CYFRA21-1 的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，導(dǎo)致多種檢測(cè)方法的結(jié)果難以進(jìn)行直接比較，因此，研制相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)可以為CYFRA21-1 檢測(cè)結(jié)果的量值溯源和互認(rèn)提供計(jì)量支撐。

References

[1] SIEGEL R L， MILLER K D， WAGLE N S， JEMAL A. CA-Cancer J. Clin. ， 2023， 73（1）： 17-48.

[2] GAUTAM S K， KHAN P， NATARAJAN G， ATRI P， AITHAL A， GANTI A K， BATRA S K， NASSER M W， JAIN M.Cancers， 2023， 15（6）： 1640.

[3] CATER A M， TAN C， POZO K， TELANGE R， MOLINARO R， GUO A， ROSA E D， MARTINEZ J O， ZHANG S， KUMAR N， TAKAHASHI M， WIEDERHOLD T， GHAYEE H. K， OLTMANN S C， PACAK K， WOLTERING E A， HATANPAA K J， NWARIAKU F E， GRUBBS E G， GILL A J， ROBINSON B， GILLARDON F， REDDY S， JASKULA-SZTUL R，MOBLEY J A， MUKHTAR M S， TASCIOTTI E， CHEN H， BIBB J A. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. ， 2020， 117（31）：18401-18411.

[4] SHEN H， LEE C Y， CHEN C H. Diagnostics， 2022， 12（12）： 3177.

[5] GILBOA T， GARDEN P M， COHEN L. Anal. Chim. Acta， 2020， 1115： 61-85.

[6] MELERO I， NORMANNO N. Ann. Oncol. ， 2021， 32（11）： 1311-1313.

[7] ALIX-PANABIèRES C. Nature， 2020， 579（7800）： S9.

[8] AI L， WANG W， LI J， YE T， LI Y. Am. J. Med. Sci. ， 2024， 368（2）： 136-142.

[9] WANG X， CHEN D， MA Y， MO D， YAN F. Clin. Transl. Oncol. ， 2024， 26（8）： 1934-1943.

[10] JIN B， WEN X， TIAN H， GUO H， HAO M， WU J， LI X， REN Y， WANG X， REN X. Cancer Med. ， 2024， 13（7）： e6961.

[11] CHINESE ASSOCIATION for CLINICAL ONCOLOGISTS， MEDICAL ONCOLOGY BRANCH of CHINESE INTERNATIONAL EXCHANGE and PROMOTION ASSOCIATION for MEDICAL and HEALTHCARE. Chin. J. Oncol. ， 2023，45（1）： 1-30.

中國(guó)醫(yī)師協(xié)會(huì)腫瘤醫(yī)師分會(huì)， 中國(guó)醫(yī)療保健國(guó)際交流促進(jìn)會(huì)腫瘤內(nèi)科分會(huì). 中華腫瘤雜志， 2023， 45（1）： 1-30.

[12] TRAVIS W D. Mod. Pathol. ， 2012， 25： S18-S30.

[13] JOSE J， SUNIL P M， NIRMAL R M， VARGHESE S S. Oral Maxillofac. Pathol. J. ， 2013， 4（2）： 368-371.

[14] SAKAHARA H， KOUSAKA T， HATTORI N， HOSONO M， KOBAYASHI H， SHIRATO M， YAO Z， KONISHI J. Kaku Igaku， 1993， 30（12）： 1475-1479.

[15] LI Wang， GONG Xiao-Yang， ZHANG Li-Qing， CHEN Xi. Chin. J. Otorhinolaryngol. Integr. Med. ， 2023， 31（3）： 236-239.

李旺， 龔霄陽(yáng)， 張立慶， 陳曦. 中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合耳鼻咽喉科雜志， 2023， 31（3）： 236-239.

[16] QIAN Cheng-Cheng， YUAN Hai-Hua， JIANG Bin. J. Mod. Oncol. ， 2021， 29（5）： 888-892.

錢程程， 袁海花， 姜斌. 現(xiàn)代腫瘤醫(yī)學(xué)， 2021， 29（5）： 888-892.

[17] WANG Jin-Chao. Heilongjiang Med. J. ， 2024， 48（18）： 2239-2241.

王進(jìn)朝. 黑龍江醫(yī)學(xué)， 2024， 48（18）： 2239-2241.

[18] PAONE G， DE ANGELIS G， MUNNO R， PALLOTTA G， BIGIONI D， SALTINI C， BISETTI A， AMEGLIO F. Eur. Respir.J. ， 1995， 8（7）： 1136-1140.

[19] WANG Yao-Fei， CHANG Zhe-Zong， DU Shuai-Ge， MENG Ying-Jun. Chin. J. Pract. Med. ， 2023， 50（21）： 12-15.

王耀飛， 萇哲宗， 杜帥格， 孟盈君. 中國(guó)實(shí)用醫(yī)刊， 2023， 50（21）： 12-15.

[20] CHEN F， ZHANG X. Biotechnol. Genet. Eng. Rev. ， 2023， 40（4）： 4205-4214.

[21] DAL BELLO M G， FILIBERTI R A， ALAMA A， ORENGO A M， MUSSAP M， COCO S， VANNI I， BOCCARDO S，RIJAVEC E， GENOVA C， BIELLO F， BARLETTA G， ROSSI G， TAGLIAMENTO M， MAGGIONI C， GROSSI F. J. Transl.Med. ， 2019， 17： 74.

[22] SHIIYA H， UJIIE H， HIDA Y， KATO T， KAGA K， WAKASA S， KIKUCHI E， SHINAGAWA N， OKADA K， ITO Y M，MATSUNO Y. Thorac. Cancer， 2021， 12（21）： 2933-2942.

[23] DI GIOIA D， BLANKENBURG I， NAGEL D， HEINEMANN V， STIEBER P. Clin. Chim. Acta， 2016， 461： 1-7.

[24] LIN W Y， YEN T C， CHENG K Y， WANG S J. Neoplasma， 1998， 45（1）： 21-24.

[25] NAKAMURA T， IDE H， EGUCHI R， HAYASHI K， TAKASAKI K， WATANABE S. Dis. Esophagus， 1998， 11（1）： 35-39.

[26] MU?OZ A， KRAL R， SCHIMMEL H. Anal. Biochem. ， 2011， 408（1）： 124-131.

[27] GENET S A A M， VAN DEN WILDENBERG S A H， BROEREN M A C， VAN DONGEN J L J， BRUNSVELD L，SCHARNHORST V， VAN DE KERKHOF D. Clin. Chem. Lab. Med. ， 2023， 62（4）： 720-728.

[28] ZHANG Hui-Ru， ZHAI Jin-Yu， WANG Xue-Qin， LIU Zhen， WANG Yun-Long， MI Hai. Chin. J. Immunol. ， 2014， 30（5）：644-647.

張慧茹， 翟晉豫， 王雪琴， 劉珍， 王云龍， 米海. 中國(guó)免疫學(xué)雜志， 2014， 30（5）： 644-647.

[29] XIAO Q， XU C. TrAC， Trends Anal. Chem. ， 2020， 124： 115780.

[30] FANG Yi-Zhen， YE Hui-Ming ， LIU Jiang-Wu， JIN Hong-Wei， LIN Yong-Zhi， YAN Shui-Di， YU Yang， GAO Lei， XU Fei-Hai， ZHANG Zhong-Ying. Int. J. Lab. Med. ， 2016， 37（22）： 3177-3180.

方宜臻， 葉輝銘， 劉江武， 金宏偉， 林永志， 顏水堤， 于洋， 高磊， 徐飛海， 張忠英. 國(guó)際檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志， 2016， 37（22）：3177-3180.

[31] ALARFAJ N A， EL-TOHAMY M F， ORABY H F. Nanoscale Res. Lett. ， 2020， 15（1）： 12.

[32] LIU X， WANG L， YIN X. Open Med. ， 2016， 11（1）： 59-62.

[33] DING L， CHEN X， HE L， YU F， YU S， WANG J， TIAN Y， WANG Y， WU Y， LIU L， QU L. Microchim. Acta， 2020， 187（3）：171.

[34] TAMIMA U， SARKAR S， ISLAM M R， SHIL A， KIM K H， REO Y J， JUN Y W， BANNA H， LEE S， AHN K H. Angew.Chem. Int. Ed. ， 2023， 62（15）： e202300580.

[35] ANSARI S， MASOUM S. Talanta， 2021， 223： 121411.

[36] HOU M， MA L， YANG H， SI F， LIU Y. Talanta， 2023， 262： 124659.

[37] HUANG X， AGUILAR Z P， XU H， LAI W， XIONG Y. Biosens. Bioelectron. ， 2016， 75： 166-180.

[38] XU L， WANG S， WU Z， XU C， HU X， DING H， ZHANG Y， SHEN B， LIU Y， WU K. Front. Bioeng. Biotechnol. ， 2022， 10：871285.

[39] CHEN Z， LIANG R， GUO X， LIANG J， DENG Q， LI M， AN T， LIU T， WU Y. Biosens. Bioelectron. ， 2017， 91： 60-65.

[40] LIN L P， TAN M T T. Biosens. Bioelectron. ， 2023， 237： 115492.

[41] KHAN S， CHO W C， SEPAHVAND A， HOSSEINALI S H， HUSSAIN A， BABADAEI M M N， SHARIFI M， FALAHATI M，JARAGH-ALHADAD L A， TEN HAGEN T L M， LI X. J. Nanobiotechnol. ， 2023， 21（1）： 136.

[42] REGIART M， FERNáNDEZ-BALDO M A， NAVARRETE B A， GARCíA C M， GóMEZ B， TORTELLA G R， VALERO T，ORTEGA F G. Front. Chem. ， 2024， 12： 1390050.

[43] PAN M， GU Y， YUN Y， LI M， JIN X， WANG S. Sensors， 2017， 17（5）： 1041.

[44] FENG Y G， HE J W， CHEN D N， JIANG L Y， WANG A J， BAO N， FENG J J. Microchim. Acta， 2022， 189（8）： 271.

[45] CAO D， XU X， HUANG X， LIU L， WEI Q， CAO W. Anal. Biochem. ， 2022， 659： 114950.

[46] KIM J Y， PARK M. Biosensors， 2021， 11（10）： 360.

[47] KUMAR S， PANWAR S， KUMAR S， AUGUSTINE S， MALHOTRA B D. Nanomaterials， 2019， 9（9）： 1190.

[48] GUO L， MU Z， QING M， ZHOU J， LI H， WANG L， ZHONG M， BAI L. Adv. Healthcare Mater. ， 2023， 12（8）： 2202287.

[49] YU H， CUI Q， LI F， WANG Y， LIAO X， HU L， MA H， WU D， WEI Q， JU H. Talanta， 2024， 277： 126321.

[50] LV F， WANG M， MA H， HU L， WEI Q， WU D. Sens. Actuators， B， 2022， 371： 132543.

[51] GE S， WANG M， ZHU S， WU H， LI J， LIU D， HUANG Q， LI S， SUN X. Sens. Actuators Rep. ， 2024， 7： 100198.

[52] QIU H， TIAN J， GAO Y， ZHOU C， YAO Y. IEEE Sens. J. ， 2024， 24（11）： 18350-18358.

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（No. 2022YFF0608402）資助。