放射免疫分析发展历史和建议

王丁泉

(中国同辐股份有限公司，北京 100045)

荣获1977年诺贝尔生理学和医学奖的美国核物理学家Yalow和Berson早在1959年，就将放射性核素测量的高灵敏度与抗原抗体的高特异性完美地结合起来，创立了一种新的分析方法——放射免疫分析(radioimmuoassay, RIA)。它可以测出低浓度的物质，由于方法简便易行，很快得到临床应用。标记的原理是放射性核素取代分子中酪氨酸或酪胺残基及组胺残基上的氢原子。RIA经过一个甲子的发展，特别是1968年Miles和Hales建立了免疫放射分析技术(immunoradiometric assay, IRMA)和1975年分子生物学家G.J.F.克勒和C.米尔斯坦创立的杂交瘤技术之后，使RIA快速发展，可以检测数百甚至上千种物质，包括肿瘤相关抗原、激素、维生素、药物、抗体、病毒等。RIA是推动医学、生命科学发展的关键技术，它为许多疑难疾病的诊断和医治提供了重要依据，为医学科学的进一步发展奠定了基础。随后，各国学者在RIA技术的基础上先后发展了酶免疫分析(EIA)、时间分辨荧光(TRFIA)和化学发光(CLIA)等非放射性同位素标记免疫分析技术。在今天，RIA在临床免疫分析仍占有一席之地，发挥重要作用。本文着重介绍RIA及产业的发展历史、现状、存在问题和建议措施。

1 国内发展历史

1.1 起步期：1958—1988年

最早在1956 年，“原子能科学技术”被列为我国制定的“科学技术十二年远景规划”中的重要发展项目，其中，“放射性同位素技术与应用”是该项目一项主要内容[1]。这孕育了后来我国RIA技术的蓬勃发展。在前苏联援助下，我国第一座重水反应堆于1958 年投入运行，并首次研制成功33 种堆照放射性同位素。为RIA和产业的发展打下了良好物质基础。

我国RIA 起步于1962年，同美国一样，首先是建立了胰岛素的RIA并应用于临床。之后，RIA药盒的生产、测量仪器的研制以其在科研和临床应用方面都逐渐发展起来。到上世纪八十年代我国各地的大、中医院及部分基层医院都建立了RIA实验室，可进行肽类、激素、病毒、抗体等近三百项生物活性物质的检测，每年检测数量数千万人次[2]。

我国RIA产业始于20世纪70年代。1982年，中国原子能科学研究院建成放免药盒、标记化合物研制生产设施[1]，成为我国最早的RIA生产设施之一。不可忘记的是从事RIA相关研究的许多大学、科研院所和医院为我国RIA及产业发展做出了巨大贡献。

1.2 发展期：1988—2018年

1.2.1技术发展

RIA是建立在标记抗原和非标记抗原或待测物,与限量特异性抗体的竞争结合基础上,有灵敏度高、特异性强、重现性好、样品用量少等优点。

RIA主要技术包括抗原的标记纯化、抗体制备和RIA药盒分离技术。在这期间，抗原的标记纯化由早期的纸层析、薄板层析、离心分离、柱层析逐渐发展为高效液相色谱分离，使标记物纯度、制作效率大大提高。抗体制备由初期的简单抗体免疫到现在单克隆抗体的大范围应用，甚至应用了基因工程技术，而且抗体品种大大增加。RIA药盒分离技术由过去的电泳、活性炭、硫酸铵、PEG等分离方法，发展为现在的固相包被管、PEG加二抗预沉淀法两种主要分离方法并存，分离效率、效果大大提高。另外，可供临床应用的具有国药准字号的品种也由初期的几十种，发展到近百种。

1.2.2产业发展

在上世纪八十年代末、九十年代初期，RIA产业进入黄金发展期，平均年增长率和利润都在25%左右。1989年，中国原子能科学研究院同位素所的甲状腺素放免药盒、北京北方生物技术研究所的三碘甲状腺原氨酸放免药盒获得国家医疗卫生博览会银奖(金奖空缺)。这期间，也产生了首家生产放免药盒的中美合资公司——天津德普。

比较公认的是，在上世纪九十年代，我国RIA产业进入了高速发展期，一大批RIA生产企业和进口代理企业如雨后春笋般的不断涌现。那时全国有近三十家放免药盒研发生产单位，生产供应近百种成系列药盒。我国有三千余家卫生医疗单位开展RIA检测。在中国原子能科学研究院同位素所，放免药盒曾一度持续数年高过体内放射性药物的收入和利润。

2000年之后，RIA产业增速减缓，2005年之后，进入零增长或负增长阶段。目前国内放免药盒生产单位不足十家。

Witherpoon 1983年就在《免疫分析——将来核医学的地位会存在吗》中预言RIA很有可能是被其他先进的自动化技术所取代[3]。今天全自动化学发光免疫技术在临床的垄断地位证明了Witherpoon预言的准确性。

据2018年全国核医学现状普查结果简报：2017 年全国有216 个科室开展放射免疫分析检测(占23.3%)，330个科室开展化学发光分析检测(占35.6%)。 全年放射免疫共检测973.42 万个标本，较2015年(1216.28万个)下降20.0%；非放射免疫检测标本8772.78 万个标本，较2015 年(5865.04 万个)增加49.6%[4]。核医学现状普查每两年发一次简报，从2018年简报发现，在全国最先做RIA的核医学科检测总样品量在增加，但RIA检测标本却在下降，医院里做RIA的其他科室则更少。

1.2.3政策法规和标准

国家医药管理局于1988年重属国务院直属机构。同年成立全国医用临床检验实验室和体外诊断交流标准化技术委员会，促进了RIA产业的进步和产品质量的提高。

1995年12 月卫生部药政局发布了《放射免疫分析药盒通则》，规范了 RIA产品的质量控制和标准化工作。

在我国，RIA药盒按放射性药品管理。2000年前后，国家药监局在放射性药品行业推行1998版《药品生产质量管理规范》(简称：GMP)，要求在2005年前，完成 GMP 改造，并通过认证。这一决定保证了RIA药盒的生产经营安全可控。

十余年后，国家药监局又在放射性药品行业推行2010版GMP，使RIA药盒的研制生产更加规范。

针对卫生医疗部门等相关应用单位反映，为了方便应用，环保部发布2013年74号公告：“对放免药盒的最大日使用量不超过106Bq(1.48×105Bq规格的7盒)的医院及专业体检机构实行豁免管理。上述单位使用、转让放免药盒，不需办理辐射安全许可证和放射性同位素转让审批，也不再逐一向当地环境保护部门办理豁免手续。”这一公告大大减轻了因使用放免药盒产生的繁杂行政手续，方便了应用。朱旭的安全评价报告证明了公告的科学性和必要性[5]。

根据《国家FDA 2015【53号】公告》，RIA药盒产品首次注册费增长了数十倍，已有产品重新注册也需十多万元，大大高于按医疗器械管理的非放产品首次注册费和重新注册费。使放免厂家的注册成本急剧上升。

2 近十年发展现状

2.1 国外发展现状

国外在上世纪八十年代末，九十年代初，RIA技术达到顶峰。检测项目的70%实现了固相包被管分离。临床检测项目高达二百多项。自此之后，RIA所占体外检测份额开始逐年下降[6]。

归结为以下两点：一是RIA检测品种多，报道的品种达近千种；二是在临床应用中多种方法并存,相互竞争,相互补充。

2.2 国内发展现状

RIA由临床应用和医学研究扩展到食品安全、药物成瘾、环境以及农业等诸多方面的应用上。已开发成系列化产品如甲状腺、肿瘤、性腺、糖尿病、心血管、肝纤维化、骨代谢、肝炎等系列产品RIA药盒[7]。

据报道[8]，我国有近三千家的医疗机构仍在应用RIA检测，所用放免仪保有量为5 000～7 000台。这说明在我国有相当的RIA应用基础，加之它准确性高、价格低、稳定性好等优点，仍是今后的临床免疫检测方法之一。

我国自主研制生产并完成注册的、供临床使用的有近百余种RIA药盒，每年仍有近三千万患者接受RIA检查。

3 存在问题

(1) 在原创和自主知识产权上与先进国家相比稍显羸弱，在体外诊断之“芯”——上游原材料上还受制于人，我们在监管机制和制度上尚须不断的完善和进步。

(2) 产品分离方法落后，是难于实现自动化检测的关键。

目前，国内50%以上的品种采用液相离心法分离，操作较繁琐，难以实现自动化，难以与其他非放射性方法竞争，阻碍了临床应用与推广，制约RIA发展[9-10]。另一方面，全自动放免仪依赖进口，价格较贵，也影响了推广普及。

上世纪九十年代后期，我国RIA产品实现固相包被管分离的产品不到10%，而那时国外已达到70%。跨国公司化学发光产品进入中国，采用仪器投放政策，多数三甲医院放弃了RIA技术。使RIA产品还没充分发展，达到国外水平，就进入发展瓶颈期。这也是今天为什么同样面临化学发光产品竞争，而相邻的日本、韩国RIA占体外诊断比例[11]远高于我国的原因之一。

(3) 检测品种少。品种少，则应用面窄，影响力小。

4 措施和建议

4.1 加强抗原抗体的研发

在免疫分析中，抗原、抗体是关键原料，是免疫分析的“芯片”。“芯片”的质量决定分析试剂(包括RIA产品)的质量。关键原料是免疫分析的源头。建议加强单克隆抗体、基因工程抗体、基因工程等新技术、新材料和新工艺的应用，解决体外诊断“芯片”难题。

4.2 推动RIA分析的自动化

通过技术攻关使已有RIA品种实现固相包被管分离，进而推动RIA分析的自动化。目前国内RIA产品，50%以上采用液相离心分离，操作较为繁琐，应用不方便。与目前国外90%以上品种采用固相包被管分离形成较大反差。

免疫分析自动化的优势在于分析快速，便于及时将各种信息向临床反馈；可节约大量的人力物力；结果判断更加准确、干扰因素少，也便于进行质量控制；利于大批量样品的测定，是RIA的发展方向。

4.3 扩大检测品种

增加和保持RIA的影响力。并建议开拓新的RIA应用领域，尤其是在食品安全、药物检测和环境方面的品种研发。建议药品监管部门，降低放射免疫分析药盒注册费，或者与体外免疫分析试剂盒的注册费持平。以利于RIA产品上市。

充分利用RIA技术成熟、仪器开放的特点，将RIA拓展应用到独立医学实验室自建检测方法领域。

4.4 加强RIA从业人员培训与交流

一是加强国内外研究生产单位的交流与合作。二是对用户的培训，保持和增加RIA技术操作人员总量。

4.5 加强质量控制

注重从研发、生产到检验以及临床应用的分析前、分析中、分析后的全面质量控制与管理。预计未来RIA技术随着其他相关技术的发展会不断发展。5G智能化、自动化技术的发展必将推动高效、快速的RIA全自动分析系统的发展和成熟；RIA品种会不断扩大；以及随着医学实验室自建项目(LDT)实施和完善,RIA将会迎来一个新的发展、新的春天。