基于热泳对PD-L1受体的检测系统及方法技术方案

一种基于热泳对PD‑L1受体的检测系统及方法，包括：用以对待测者血液中细胞外囊泡进行加热的加热单元；设置在所述加热单元一侧的样品仓室单元；设置在所述样品仓室单元一侧的信号处理单元，所述信号处理单元对至少一种光信号参量进行获取，通过量化光参量并对其进行统计计算，获取单一种类蛋白表达强度。本发明专利技术通过使用适体或抗体对患者血液细胞中的细胞外囊泡进行光标记，并使用检测单元对光标记中的光参量进行检测和处理，通过量化光参量并对其进行统计计算，能够快速准确的得出细胞外囊泡的表达蛋白强度，检测精度高。

【技术实现步骤摘要】
基于热泳对PD-L1受体的检测系统及方法
本专利技术涉及癌症诊断
，尤其涉及一种基于热泳对PD-L1受体的检测系统及方法。
技术介绍
PD-1全称程序性死亡受体1，英文名字为programmeddeath1，是一种重要的免疫抑制分子，为CD28超家族成员。以PD-1为靶点的免疫调节在抗肿瘤、抗感染、抗自身免疫性疾病及器官移植存活等方面均有重要的意义。其配体PD-L1也可作为靶点，相应的抗体也可以起到相同的作用。PD-L1全称程序性死亡-配体1，英文名字programmedcelldeath-Ligand1，是大小为40kDa的第一型跨膜蛋白。正常情形下免疫系统会对聚集在淋巴结或脾脏的外来抗原产生反应，促进具有抗原特异性的T细胞增生。而程序性死亡受体1(PD-1)与程序性死亡-配体1(PD-L1)结合，可以传导抑制性的信号，减低T细胞的增生。肿瘤细胞逃避T细胞摧毁的一种途径是通过在它表面产生PD-L1，当免疫细胞T细胞表面的PD-1识别PD-L1后，可以传导抑制行信号，T细胞就不能发现肿瘤细胞和向肿瘤细胞发出攻击信号。程序性死亡受体-1(PD-1)是主要的免疫检查点受体，通过结合其配体程序性死亡配体-1(PD-L1)，使T细胞效应功能的下调，从而有助于维持对肿瘤细胞的耐受性。通过抗PD-1和抗PD-L1抗体阻断这些通路，可能有助于阻止这种下调从而使T细胞维持其抗肿瘤特性和介导肿瘤细胞死亡的能力。目前市场上针对PD-1和PD-L1的抑制剂主要有三种，pembrolizumab、Nibolumab和Atezolizumab，可用于黑色素瘤、非小细胞肺癌、膀胱癌等多种癌症的治疗。但是，并不是所有患者都能从PD-1/PD-L1抑制剂治疗过程中受益，PD-1/PD-L1抑制剂目前只在少部分的癌症病人身上可以产生持久控制肿瘤的效果。因此，检测病人是否有PD-L1阳性表达，能够有效帮助病人选择合适的药物用于治疗。目前，PD-1/PD-L1的检测方法主要是基于细胞蛋白水平的检测，在临床中，主要采用免疫组化的方法，利用手术或穿刺后取得的肿瘤组织进行切片染色。免疫组化的结果与病理医师的经验密切相关。除了染色技术外，抗体的特异性也尤其重要。而目前我国PD-L1的检测比较混乱，一是染色技术和条件的不统一；二是染色抗体的多样；三是病理评价标准尚未统一，这些都导致了国内患者使用免疫组化评价PD-L1水平的价值降低。另外，由于免疫组化必须取得组织进行检测，无论是通过手术或者穿刺的手法，都是一种有创操作，会对病人造成伤害。同时，在临床实验研究表明，阻断PD-L1可以有效地治疗或抑制肿瘤生长。因此，临床上需要简便易行的检测手段筛选出肿瘤组织或细胞高度表达PD-L1的肿瘤患者，为个性化地进行阻断PD-L1的治疗提供指导和依据。而现有的用于检测PD-L1的试剂盒存在灵敏度较低，以及特异性不高等缺点。因此，我们迫切需要一种新的无创的评价方法和标准较为稳定的PD-L1检测方法。中国专利公开号：CN201810312287.X公开了一种循环肿瘤细胞表面标志分子PD-L1的检测方法，包括以下步骤：(1)将全血用红细胞裂解液处理，分离出有核细胞，并用甲醛进行固定；(2)先通过肿瘤免疫光标志物细胞角蛋白抗体anti-CK进行阳性筛选，用PD-L1一抗孵育所有细胞，然后用标记有FITC光基团的PD-L1二抗孵育，再用细胞核光染料DAPI标记出所有细胞；(3)采用高通量多色成像分析，选择CY5、FITC和DAPI的滤光片，观察通道表面光颜色，最终实现对循环肿瘤细胞表面标志分子PD-L1的检测。由此可见，上述检测方法存在以下问题。第一、所述检测方法在取样时，会使用红细胞裂解液对血样进行裂解处理，在得到有核细胞时，会有裂解后的残渣残存在液体中，对后续检测造成影响。第二、对PD-L1受体进行光标记后，光呈多色分布，在观测时无法针对单一种类颜色进行准确测量，测量精度低。第三、光标记分布过于分散，且没有将其聚积的方法，这样会导致光信号过于衰弱，以至于在对光标记进行检测时无法得到高精度结果。
技术实现思路
为此，本专利技术提供一种基于热泳对PD-L1受体的检测系统及方法，用以克服现有技术中由于荧光颜色种类多导致检测精度低的问题。一方面，本专利技术提供一种基于热泳对PD-L1受体的检测系统，包括：用以对待测者血液中的细胞外囊泡进行加热的加热单元；设置在所述加热单元一侧，用以装载细胞外囊泡的样品仓室单元，所述样品仓室单元内细胞外囊泡中PD-L1受体能够与适体或抗体发生特异性结合而标记光信号，在所述加热单元对所述样品仓室单元加热后，所述样品仓室单元内产生热泳效应及对流，将细胞外囊泡汇聚在所述样品仓室单元内温度较低的一侧；设置在所述样品仓室单元远离所述加热单元的一侧，用以放大和反射光信号的信号放大单元，所述信号放大单元会将光信号反射至指定位置；设置在所述样品仓室单元一侧，用以对放大后的光信号进行采集和计算的信号处理单元，所述信号处理单元对至少一种光信号参量进行获取，通过量化光参量并对其进行统计计算，获取单例细胞外囊泡中PD-L1受体的表达强度均值。进一步地，所述化学发光的过程为：先将带有发光催化物的适体或抗体与细胞外囊泡一同孵育，通过特异性结合将发光催化物标记在细胞外囊泡表面上，并在将细胞外囊泡移入样品仓室单元时向其内部添加发光底物，通过发光底物在发光催化物催化作用下达到激发态，在转化为基态过程中释放光能以使细胞外囊泡表面标记光信号。进一步地，所述加热单元为设有聚焦装置的激光加热器，通过改变焦点以调节具体加热位置。进一步地，所述样品仓室单元设置在所述加热单元一侧，用以装载所述细胞外囊泡和适体或抗体，包括设置在所述加热单元一侧，用以吸收所述加热单元热量的第一导热面；设置在所述第一导热面下方，用以吸收所述加热单元热量的第二导热面；设置在所述第一导热面与第二导热面之间且在中心开设有通孔，用以装载细胞外囊泡的垫片。进一步地，所述第一导热面和第二导热面均为透明材质，且第二导热面的导热性高于第一导热面的导热性。进一步地，所述信号放大单元设置在所述样品仓室单元远离所述加热单元的一侧，用以放大细胞外囊泡表面的光信号，包括：设置在所述第二导热面远离所述加热单元的一侧，用以观察光信号的物镜；设置在所述物镜远离所述加热单元的一侧并与所述物镜呈一定夹角，用以反射光标记的采集反光镜；设置在所述物镜远离所述加热单元的一侧并与所述物镜呈一定夹角，用以反射光源的放大反光镜；设置在所述放大反光镜一侧，用以为光标记提供放大光源的观测光源。进一步地，所述信号处理单元根据检测装置需要检测的光参量，为CCD相机、照度计、分光计、单色器、sCMOS、EMCCD、PMT中的一种或多种。进一步地，所述检测系统还可用于检测PD-1受体。另一方面，本专利技术提供一种基于热泳对PD-L1受体的检测方法，包括：获取指定细胞中的细胞外囊泡，将其与带有光标记的适体或抗体一同孵育，通过适体或抗体与细胞外囊泡中PD-L1受体进行特异性结合，以将细胞外囊泡表面标记上光；将孵育后的细胞外囊泡放入样品仓室单元，并对样品仓室单元加热以产生热泳效应和对流，将细胞外囊泡汇聚在所述样品仓室单元内的低温一侧，以放大细胞外囊泡上的光信号，通过对至少一种光信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于热泳对PD‑L1受体的检测系统，其特征在于，包括：用以对待测者血液中的细胞外囊泡进行加热的加热单元；设置在所述加热单元一侧，用以装载细胞外囊泡的样品仓室单元，所述样品仓室单元内细胞外囊泡中PD‑L1受体能够与适体或抗体发生特异性结合而标记光信号，在所述加热单元对所述样品仓室单元加热后，所述样品仓室单元内产生热泳效应及对流，将细胞外囊泡汇聚在所述样品仓室单元内温度较低的一侧；设置在所述样品仓室单元远离所述加热单元的一侧，用以放大和反射光信号的信号放大单元，所述信号放大单元会将光信号反射至指定位置；设置在所述样品仓室单元一侧，用以对放大后的光信号进行采集和计算的信号处理单元，所述信号处理单元对至少一种光信号参量进行获取，通过量化光参量并对其进行统计计算，获取单例细胞外囊泡中PD‑L1受体的表达强度均值。

【技术特征摘要】
1.一种基于热泳对PD-L1受体的检测系统，其特征在于，包括：用以对待测者血液中的细胞外囊泡进行加热的加热单元；设置在所述加热单元一侧，用以装载细胞外囊泡的样品仓室单元，所述样品仓室单元内细胞外囊泡中PD-L1受体能够与适体或抗体发生特异性结合而标记光信号，在所述加热单元对所述样品仓室单元加热后，所述样品仓室单元内产生热泳效应及对流，将细胞外囊泡汇聚在所述样品仓室单元内温度较低的一侧；设置在所述样品仓室单元远离所述加热单元的一侧，用以放大和反射光信号的信号放大单元，所述信号放大单元会将光信号反射至指定位置；设置在所述样品仓室单元一侧，用以对放大后的光信号进行采集和计算的信号处理单元，所述信号处理单元对至少一种光信号参量进行获取，通过量化光参量并对其进行统计计算，获取单例细胞外囊泡中PD-L1受体的表达强度均值。2.根据权利要求1所述的基于热泳对PD-L1受体的检测系统，其特征在于，所述化学发光的过程为：先将带有发光催化物的适体或抗体与细胞外囊泡一同孵育，通过特异性结合将发光催化物标记在细胞外囊泡表面上，并在将细胞外囊泡移入样品仓室单元时向其内部添加发光底物，通过发光底物在发光催化物催化作用下达到激发态，在转化为基态过程中释放光能以使细胞外囊泡表面标记光信号。3.根据权利要求1所述的基于热泳对PD-L1受体的检测系统，其特征在于，所述加热单元为设有聚焦装置的激光加热器，通过改变焦点以调节具体加热位置。4.根据权利要求1所述的基于热泳对PD-L1受体的检测装置，其特征在于，所述样品仓室单元设置在所述加热单元一侧，用以装载所述细胞外囊泡和适体或抗体，包括设置在所述加热单元一侧，用以吸收所述加热单元热量的第一导热面；设置在所述第一导热面下方，用以吸收所述加热单元热量的第二导热面；设置在所述第一导热面与第二导热面之间且在中心开设有通孔，用以装载细胞外囊泡的垫片。5.根据权利要求4所述的基于热泳对PD-L1受体的检测系统，其特征在于，所述第一导热面和第二导热面均为透明材质，且第二导热面的导热性高于第一导热面的导热性。6.根据权利要求1所述的基于热泳对PD-L1受体的检测系统，其特征在于，所述信号放大单元设置在所述样品仓室单元远离所述加热单元的一侧，用以放大细胞外囊泡表面的光信号，包括：设置在所述第二导热面远离所述加热单元的一侧，用以观察光信号的物镜；设置在所述物镜远离所述加热单元的一侧并与所述物镜呈一定夹角，用以反射光标记的采集反光镜；设置在所述物镜远离所述加热单元的一侧并与所述物镜呈...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙佳姝，
申请(专利权)人：国家纳米科学中心，
类型：发明
国别省市：北京,11