那么如何能控制ELISPOT檢測的質(zhì)量呢?如果有一種細(xì)胞和一種刺激物,并且ELISPOT斑點頻率是已知的話,那么就有了一個ELISPOT的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)。每次其它樣品檢測時,只要帶上這個系統(tǒng),實驗者就可以用標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)來質(zhì)控待測樣品的ELISPOT檢測。這也是所有其它檢測質(zhì)控的基本原理。
現(xiàn)在的關(guān)鍵是找到這樣一種細(xì)胞和一種刺激物,每次都能做出完全相同的ELISPOT結(jié)果。
二、標(biāo)準(zhǔn)細(xì)胞必須采用凍存細(xì)胞庫
首要問題是細(xì)胞。我們知道,細(xì)胞是有生命的,不像無生命的物質(zhì)那樣容易保存。那么能不能采用新鮮細(xì)胞呢,比如每次都從同一個志愿者身上采集?不能。因為志愿者的健康狀態(tài)和免疫狀態(tài)都是動態(tài)的,雖說采自同一個人,但是細(xì)胞免疫水平可能會有變化,ELISPOT結(jié)果無法完全重復(fù)。那么能不能采集細(xì)胞之后長期飼養(yǎng)呢?不能。且不說長期培養(yǎng)成本高且周期長,細(xì)胞本身的免疫水平和克隆數(shù)目都會隨著培養(yǎng)和傳代而發(fā)生變化。
能滿足ELISPOT檢測長期不變化的只能是凍存細(xì)胞庫。一次采集大量細(xì)胞凍存在-197°C的液氮環(huán)境中,細(xì)胞的斑點頻率可以在數(shù)年之內(nèi)恒定不變。PBMC分離和凍存復(fù)蘇的方法參見本網(wǎng)站內(nèi)容。
三、標(biāo)準(zhǔn)刺激物選用CEF或者ICE
那么,刺激物選擇什么呢?非特異性的刺激物很便宜,但是不能用于質(zhì)控。三個原因阻礙了這一點。
其一、非特異性的刺激物刺激效果不穩(wěn)定。如圖9.2所示,非特異性的刺激物(有絲分裂原Mitogen)的刺激曲線幾乎沒有平坦的部分。也就是說,刺激物的濃度有細(xì)微變化,馬上就會體現(xiàn)在刺激斑點數(shù)目的變化上了,這樣實驗結(jié)果很難完全重現(xiàn)。相反,抗原的刺激曲線非常平坦,只要達(dá)到有效刺激濃度,斑點頻率就不再變化。
其二,非特異性刺激物的刺激原理與特異性的刺激物刺激原理不同。一般來說,質(zhì)控系統(tǒng)和被質(zhì)控的體系之間越相近越好:經(jīng)過相同的處理,接受相同的影響因素,發(fā)生相同的物理、化學(xué)、生物過程。但是非特異性刺激物刺激是單細(xì)胞過程,與抗原經(jīng)APC呈遞而刺激T細(xì)胞是完全不同的過程。所以用非特異性刺激反應(yīng)質(zhì)控與特異性刺激反應(yīng)質(zhì)控,從原理上也說不同。
其三,非特異性刺激物多數(shù)是蛋白質(zhì),比如PHA與ConA,效價不穩(wěn)定,容易失活,不易保存。相對而言,作為抗原的蛋白和多肽,免疫原性和刺激效果要穩(wěn)定得多。
綜上所述,在質(zhì)控系統(tǒng)中,標(biāo)準(zhǔn)刺激物宜選用抗原。抗原中,以T細(xì)胞表位肽組成簡單,機(jī)理清楚,結(jié)果穩(wěn)定,所以是首選。再則考慮到標(biāo)準(zhǔn)刺激物對健康人的T細(xì)胞也應(yīng)該能刺激作用,所以國際上選定三種常見病毒CMV、EBV、Flu Viurs,把它們的32條T細(xì)胞表位肽集中起來,作為ELISPOT標(biāo)準(zhǔn)樣性刺激物CEF。另有簡化版的23條肽肽庫ICE(貨號CT370),更加實用。
四、實驗室內(nèi)部質(zhì)控與實驗室之間的質(zhì)控以及國家質(zhì)控體系
以上介紹了ELISPOT質(zhì)控系統(tǒng)的原理與組成。現(xiàn)在來介紹一下質(zhì)控系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。根據(jù)質(zhì)控系統(tǒng)的應(yīng)用范圍,可以分為以下三個層次。
基本的層次是實驗室內(nèi)部質(zhì)控系統(tǒng)。比如一個實驗室有好幾組實驗人員,會在很長的時間內(nèi)(一年或數(shù)年)做高質(zhì)量的ELISPOT檢測。這就需要用到實驗室內(nèi)部的質(zhì)控系統(tǒng)。因為實驗室內(nèi)部的條件相對穩(wěn)定,管理相對統(tǒng)一,實驗室內(nèi)部質(zhì)控系統(tǒng)的技術(shù)目前已經(jīng)非常成熟。達(dá)科為公司有整套建立實驗室內(nèi)部ELISPOT質(zhì)控系統(tǒng)的方案,已經(jīng)幫國內(nèi)數(shù)家實驗室建立了這一系統(tǒng)。實踐也證明了該系統(tǒng)有效可行,指控效果非常明顯。
第二個層次是實驗室之間的質(zhì)控系統(tǒng)。當(dāng)今的科研有合縱連橫的趨勢,一些重大的科研項目或者疫苗的臨床評估往往是跨實驗室、跨地域甚至跨國家的聯(lián)合項目。為了使這些分布在不同地區(qū)不同時間的ELISPOT檢測有相同的標(biāo)準(zhǔn)和可信度,必須采用實驗室之間的質(zhì)控系統(tǒng)。就我們達(dá)科為公司與國內(nèi)十余家實驗室聯(lián)合作的評估而言,實驗室之間的質(zhì)控存在唯一的一個非技術(shù)障礙,那就是凍存質(zhì)控細(xì)胞的運(yùn)輸問題。
凍存細(xì)胞更好能通過液氮運(yùn)輸,如果采用小型背負(fù)式液氮罐,實驗者可以在同一城市的不同實驗室之間運(yùn)輸凍存細(xì)胞,但是對于跨城市或者跨國家的長途運(yùn)輸就不太可能了。液氮罐上飛機(jī)或者火車都是非法的。如果采用干冰運(yùn)輸,凍存細(xì)胞的狀態(tài)和存活率就會打折扣。我們的研究表明,經(jīng)過干冰運(yùn)輸?shù)募?xì)胞,存活率只有80%左右。并且干冰運(yùn)輸?shù)目煽啃砸膊荒芡耆玫奖WC,一旦干冰耗盡或者細(xì)胞未完全被干冰包裹,細(xì)胞的存活率就會直線下降,甚至完全死亡。
第三個層次是國家質(zhì)控系統(tǒng)。任何成熟的檢測技術(shù)都會有相應(yīng)過國家標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)控系統(tǒng)。但是由于ELISPOT技術(shù)還在發(fā)展中,目前世界上還沒有任何一個國家建立了ELISPOT技術(shù)的國家標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)控系統(tǒng)。美國是該項工作開展得比較早的國家,目前仍然在不同實驗室之間作驗證工作,研究建立質(zhì)控系統(tǒng)的可行性。
如表9.1所示,這是我們一次實驗的結(jié)果。可以看到,前三個實驗室的結(jié)果重復(fù)性很好,但是第四個實驗室的結(jié)果明顯偏小。