明明至关重要，缘何小分子检测的临床应用如此之难？

”一文中所述，我们已经对小分子物质及其现有技术检测存在的困境有了较为深入的认识。总结如下：

小分子物质结构简单、分子量小、种类繁多，在临床上的应用非常广泛。我们常见的小分子物质包括甲状腺相关激素、性激素、药物小分子等等。

由于小分子物质不具有免疫原性，难以通过直接免疫的方式产生高亲和力、高特异性的抗体，且易受到类似物的干扰。

小分子大多只有一个抗原决定簇，因此，临床上通常采用免疫竞争法进行检测。受限于竞争法本身方法学的缺陷，如精密度欠缺、准确度不够、易受干扰、线性范围窄等，其临床应用存在较多的局限性和争议。

LC-MS/MS作为小分子检测的金标准，具有优异的特异性和准确度，然而，其通量低、前处理复杂、对设备和人员要求高等缺点限制了其广泛使用。

那么，能否开发一种兼顾免疫学方法和LC-MS/MS方法两者优势的检测技术呢？

迭代性的技术一定是在前一代技术上“开拓”而来。慎重审视和研究小分子化合物质谱检测技术，发现很难在短期内改善其检测通量，使其真正在临床检验端得到广泛应用。

那现阶段对小分子检测技术的提升则落到化学发光免疫分析技术的肩上，让小分子化学发光免疫分析检测技术由竞争法转化为夹心法，我们现在称之为“小分子夹心法检测技术”，以来克服竞争法检测时存在的天然缺陷，让化学发光免疫分析方法检测灵敏度、准确度和抗干扰能力得到显著提升。

小分子夹心法检测技术

发展史

免疫竞争法检测小分子在临床应用层面受阻，推动了大量研究者尝试探索小分子夹心法检测技术实现的可能性。小分子夹心法检测技术的发展可以追溯至30多年前，然而并不是传统意义上的双抗体夹心，所以也被业内称为“非竞争法（Noncompetitive immunoassay）”。

小分子夹心法技术突破主要源于独特的抗原抗体识别机制和创新型检测原理的发现。已报道的就有基于生物素-链霉亲和素双位点夹心法、基于抗独特型抗体的非竞争免疫分析方法、基于抗免疫复合物抗体的非竞争免疫分析方法、基于开放式夹心免疫分析方法等。

最早于90年代，Geoff Barnard等研究者首先开发出了雌二醇的非竞争检测技术，此技术是基于抗独特型抗体进行设计，抗独特型抗体即针对抗体（Ab1，抗雌二醇抗体）可变区的抗原决定簇，即抗体的独特位，所产生的特异性抗体，结果显示非竞争法检测雌二醇具有较好的灵敏度和精密度。

随后在1995年，A Mares等采用抗独特型抗体建立非竞争的酶联免疫分析方法，检测雌二醇灵敏度可以达到28pg/mL，精密度介于3.5%到12.4%之间。此分析方法也成功应用于皮质醇等检测。

1994年，Self等成功开发出基于抗免疫复合物抗体的非竞争分析方法检测地高辛，抗免疫复合物抗体是针对抗原与抗体结合后形成的新的抗原表位所产生的特异性抗体，又叫抗伴型抗体（Anti metatype Antibody），该方法显著降低温育时间，可以缩短至1-10分钟，重复性小于5%，总精密度小于8%，灵敏度可以低至30pg/ml。这种分析方法也同样成功应用于血管紧张素II的检测。

以上大量的证据表明，小分子夹心法相对于竞争法来说，可以很好的解决现有的临床应用和检测端遇到的难题，可以显著提升检测方法的灵敏度和精密度，具有非常好的应用前景。

然而，自小分子夹心法免疫分析方法成功创建以来，几乎所有的科学研究均采用的是科研试剂盒，大多数是基于酶联免疫分析技术手段，目前还未有真正意义上的基于化学发光技术平台开发的能够应用于临床的商业化产品，其主要原因在于：高亲和力、特异性抗体的获得。抗体开发技术的局限性极大限制了此类抗体的可获得性。

民族品牌新产业生物

破局之道

深入市场一线，了解终端客户小分子类检测产品使用痛点。新产业生物自2017年开始重点布局小分子非竞争法技术，并围绕该技术开展了长达4年多的详细调研和深入探索，最终于2021年成功打通小分子复合物抗体开发技术路线，并搭建起了完善的小分子夹心法检测技术平台，包括原料开发平台和试剂工艺开发平台。

原料开发平台可以实现稳定的小分子抗原修饰和全流程监控，确保制备符合免疫要求的完全抗原，并通过合适的抗体开发技术筛选仅识别小分子抗原表位的具有高亲和力的第一株抗体，以及仅识别小分子抗原与第一株抗体复合新位点的高特异性的第二株抗复合物抗体。

我们对原料的整个生产环节拥有严格的质控策略，最大程度地保证原料的质量，为实现夹心法检测提供坚实的基础。

试剂工艺开发平台新产业生物基于两个平台已经成功研发并上市销售的产品包括25羟基维生素D、雌二醇、醛固酮，正在开发的产品包括甲状腺相关激素、药物监测小分子等。

夹心法检测醛固酮与LC-MS/MS方法比对

纳入196例覆盖整个测量范围的样本进行方法学比对，新产业醛固酮夹心法检测试剂可以实现和LC-MS/MS方法的高度一致，相关系数高达0.993，同时在200pg/ml以下的低浓度区间，相关系数高达0.933，充分证明夹心法检测醛固酮可以真正意义上实现灵敏度的最大跃升和极高的准确性，为原发性醛固酮增多症的筛查和确诊提供高质量的检测手段，大幅度降低假阳性率，显著提升筛查的效能，更好的应用于基层医疗机构，助力临床高效管理。

夹心法检测25羟基维生素D与LC-MS/MS方法比对

新产业生物和国内知名临床单位合作纳入了1309例样本开展25羟基维生素D的方法学比对，相关系数0.97表明和LC-MS/MS方法具有良好的相关性，同时单独针对281例含25(OH)D2的样本进行分析，结果显示，相关系数0.95。

以上数据表明，小分子夹心法针对25(OH)D2和25(OH)D3均具有相当优异的检出效能，可以很好的弥补竞争法检测25(OH)D2不足的问题。

同时，为了验证不同的患病人群、不同人种以及含有不同浓度维生素D结合蛋白（VDBP）的人群对于夹心法检测的影响，分别在国内和海外共计纳入222例患者，包括肿瘤、慢性肾病、不同人种（黄/白/黑肤色）、孕早中晚期孕妇、血液透析、骨质疏松、内分泌疾病等，结果显示，相关系数高达0.946，证明夹心法检测25羟基维生素D在各类人群中具有非常高的准确性。

夹心法检测雌二醇与LC-MS/MS方法比对

纳入548例雌二醇样本开展方法学比对，结果显示夹心法检测雌二醇和LC-MS/MS方法相关系数达0.977，截距仅为0.1，从全区段来分析可以看到具有很好的一致性，同时单独对低于50pg/ml的低值区域进行分析，相关系数为0.915，具有较好的准确性。

相较于竞争法，夹心法灵敏度提升明显，且可以保证足够的准确性，精准定量雌二醇水平可以更好的应用于生理浓度较低的人群检测，为雌激素补充治疗的绝经后女性带来更多的临床获益，同时服务于绝经后患有雌激素受体阳性乳腺癌的患者的治疗监测，以及为男性和青春期前的儿童带来临床诊断价值。

技术的迭代和创新都来源于需求的驱动，创新技术和产品的开发最终都需要落地于临床和检验，高质量服务于临床和检验，小分子夹心法免疫分析技术的突破带来了产品性能多维度的提升，从本质上规避了竞争法带来的固有缺陷。大量证据表明，小分子夹心法与LC-MS/MS方法高度一致，同时灵敏度和特异性也有了质的飞跃，可以进一步拓展和深化临床应用研究，同时也可以为小分子检测项目的标准化提供更多科学证据。

未来，新产业生物将继续戮力前行，为大家提供更多高质量的小分子夹心法产品，更好的服务于临床和检验。

掌握核心科技，持续创新

新产业生物在化学发光检测领域引领全球

【参考文献】

[1]Piran U, Riordan W J, Livshin L A. New noncompetitive immunoassays of small analytes[J]. Clinical chemistry, 1995, 41(7): 986-990.

[2]Barnard G, Kohen F. Idiometric assay: noncompetitive immunoassay for small molecules typified by the measurement of estradiol in serum[J]. Clinical Chemistry, 1990, 36(11): 1945-1950.

[3]Mares A, De Boever J, Osher J, et al. A direct non-competitive idiometric enzyme immunoassay for serum oestradiol[J]. Journal of immunological methods, 1995, 181(1): 83-90.

[4]Niwa T, Kobayashi T, Sun P, et al. An enzyme-linked immunometric assay for cortisol based on idiotype–anti-idiotype reactions[J]. Analytica chimica acta, 2009, 638(1): 94-100.

[5]Self C H, Dessi J L, Winger L A. High-performance assays of small molecules: enhanced sensitivity, rapidity, and convenience demonstrated with a noncompetitive immunometric anti-immune complex assay system for digoxin[J]. Clinical chemistry, 1994, 40(11): 2035-2041.

[6]Towbin H, Motz J, Oroszlan P, et al. Sandwich immunoassay for the hapten angiotensin II a novel assay principle based on antibodies against immune complexes[J]. Journal of immunological methods, 1995, 181(2): 167-176.

[7]UEDA H，TSUMOTO K，KUBOTA K，et al. Open sandwich ELISA：a novel immunoassay based on the interchain interaction of antibody variable region[J]. Nature Biotechnology，1996，14（13）：1714-1718

[8]LIM S L, ICHINOSE H, SHINODA T, et al. Noncompetitive detection of low molecular weight peptides by open sandwich immunoassay[J]. Analytical Chemistry, 2007, 79(16): 6193-6200.