作者:李格
点评专家:谭延国
单位:首都医科大学附属复兴医院
单克隆免疫球蛋白又称为M蛋白或副蛋白,是浆细胞单克隆产生的无功能免疫球蛋白或其轻链或重链片段,多见于多发性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)、巨球蛋白血症(macroglobulinemia,WM)和意义不明的单克隆丙种球蛋白血症(monoclonal gammopathy of undetermined significance,MGUS)[1-2]。其可能通过浊度变化、与试剂组分反应、超高粘度和巨酶等机制对多个生化项目的检测产生干扰[3]。尤其以肌酐在文献报道中最为多见。
经验较为丰富的检验人员通过分析反应曲线、肾功能联检项目或者免疫球蛋白定量结果可以在报告审核中识别M蛋白对肌酐产生的干扰,然后通过稀释重测来解决。
除此之外,我们近期接触到一种新的方法,仪器基于M蛋白干扰肌酐的特征,自动识别受干扰的结果,结合系统算法,对干扰过程进行适当校正,提供研究结果供参考,大大提高了干扰识别和解决效率。下面我们通过一个案例去了解一下具体情况。
前段时间,我们在审核报告过程中发现一例血清样本检测肌酐结果为693μmol/L(图1),该结果显著升高(参考区间:57-111μmol/L)。查看UREA结果为8.73mmol/L(参考区间:3.6-9.5mmol/L) ,在正常范围内。两者的变化不同步且肌酐升高显著,这一结果引起了我们的怀疑。于是我们针对肌酐结果展开了分析。
图1a 该样本原始测定结果
首先分析反应曲线,我们找了一个肌酐浓度相近(681.6μmol/L)的以往发过报告的正常反应曲线(图2a),再查看本案例的原始反应曲线(图2b),发现在浓度差不多的情况下,该案例的反应度(纵坐标)数值明显大于正常曲线的反应度,主波长和次波长都存在异常抬高的现象。推测该样本可能存在干扰肌酐的因素。
图2a 历史样本(681.6μmol/L)反应曲线
图2b 该案例(693μmol/L)原始反应曲线
接着,查阅患者的病历信息得知,这是一个转诊病人。患者于3周前无明显诱因出现乏力,于当地查血示血红蛋白明显降低,后进一步住院查。
HGB 58g/L;血IgM 31.43g/L;SIFE:IgM-λ型M蛋白。骨髓流式:23.02%的单克隆B淋巴细胞,表型为CD34-CD19+CD20+CD5-CD10部分+FMC7少量+CD22+CD79b+Ki67-,胞膜入轻链限制性表达。基因:MYD88L265P、CXCR4K331*阳性。FISH:未见t(14;18)。活检:造血面积95%;MF-2级。IHC:CD3散在少+,CD20散在+,E-cad多丛+,CD138少+,CD30-,CD10少+,MUM-1-,Ki6750%+。意见:B细胞略易见(约占30%),浆细胞散在少数(约占3%),符合B细胞淋巴瘤伴纤维化。当地诊为巨球蛋白血症,给予输血等对症治疗。现患者为求进一步诊治来我院就诊。
从患者的病历信息可以知道,这是一个淋巴浆细胞淋巴瘤的病人,血清中单克隆免疫球蛋白为IgM-λ型,且浓度高达31.43g/L。M蛋白对生化项目的干扰并不少见,尤其是对肌酐。在排除校准、质控、检测系统和样本外观等因素后,我们初步认为M蛋白正是隐藏在该案例中的干扰因素。
我们随即用生理盐水对样本进行10倍手工稀释,得到的结果为108μmol/L,反应曲线(图3)显示反应度的数值回归正常,但反应前阶段的反应曲线出现新的异常表现:加入样本后,反应度瞬间抬升,后逐渐下降。且反应阶段的最终曲线(主波长-次波长,橙色线)几乎与反应前阶段成一条直线,得到的结果不应该接近于0吗?让我们对这个稀释后结果的准确性还是产生了怀疑。
图3 生理盐水稀释后反应曲线
于是,我们把该案例反馈给仪器厂家(型号:BS-2800M,厂家:深圳迈瑞)。厂家技术人员分析认为反应前阶段,反应度瞬间抬升,后逐渐下降的原因是样本中存在M蛋白,手工加入生理盐水后,溶液离子强度发生改变,M蛋白发生沉淀,此时样本应该是浑浊的,但可能上机前忘记离心了(后续确认证实),所以反应度瞬间抬升。但由于有R1存在,样本加入后被稀释了,因此反应度逐渐下降。而反应阶段的曲线与反应前阶段几乎持平的问题,实际上是因为该样本被手工稀释了10倍,肌酐浓度本身就很低,只有10.8μmol/L左右(108μmol/L除以稀释倍数)。
另外,终点法的计算公式中有个体积因子,仪器计算结果时并非直接用31-33测光点的反应度减去14-1测光点的反应度的 ,因为这中间加了R2,反应体系的溶液体积变大了,就算吸光度没有变化,也会因为稀释的原因,吸光度降低,所以我们会用31-33 的吸光度减去 14-16 的吸光度后再乘以体积因子: (R1+S)/(R1+S+R2),才是最终的结果。
因此该曲线表现是正常的,得到一个合理的低浓度结果(10.8μmol/L)。
此外,厂家技术支持人员向我们介绍了一种解决M蛋白干扰肌酐的新方法。名为“全景动态测光技术(PDR)”。其原理为:测试过程中,仪器对反应体系进行全波长(340~850nm)扫描,收集反应体系的全貌数据,基于大数据学习的副蛋白干扰酶法肌酐的反应曲线波动特征,启用系统算法扣除干扰引起的异常曲线波动,最终输出修正后的结果,该过程由仪器自动完成,无需人工处理。具体特点如下:
传统的双波长特定时间点测光技术出现次波长异常抬升时,无法马上锁定M蛋白干扰,因为在脂血、凝块等干扰情况下,也会出现。而PDR技术提供的全波长全周期监控,可以针对M蛋白干扰的特征性波长变化进行识别,并报警提示用户。
通过特定的集成算法,对干扰物所造成异常曲线波动进行空白扣除,得到一个相对准确的研究结果,给用户做参考。但由于该技术仍需要大量验证,因此仪器会保留旧参数的原始结果,新参数的研究结果仅供参考。
在技术人员的指导下,我们升级了这一参数。为了验证研究结果的准确性,我们对患者多日监测的样本同步启用了该新参数,得到的M蛋白浓度、肌酐原始结果和PDR研究结果随监测日期的变化见图4。发现随着治疗的进行,M蛋白浓度逐渐降低,肌酐原始结果也逐渐降低,说明受干扰程度逐渐减轻,而PDR研究结果一直维持在正常水平,说明未受M蛋白干扰或者干扰已得到纠正。
图4 患者多日监测结果
1、如何有效识别M蛋白干扰的存在?
存在M蛋白干扰时,样本外观通常是正常的,肉眼不易察觉出干扰物的存在。通过查看肌酐反应曲线(次波长异常抬升)、联检项目之间的逻辑关系(UREA、CYSC等项目的结果是否升高)、患者的病史资料(有无浆细胞病相关病史)和其他相关的检查结果(球蛋白、血清免疫球蛋白定量、电泳分型等)可以识别。
2、肌酐是双波长试剂,为什么不能消除M蛋白的干扰?
因为M蛋白对肌酐的干扰,在不同的反应阶段(图4a)和不同的波长(图4b)的干扰程度不同。图4a显示,反应前阶段受到的干扰小于反应阶段,即△1<△2。主波长受到的干扰大于次波长,即△3>△4。因此无法通过样本空白或双波长消除干扰。
图 4a干扰对不同反应阶段的影响
图 4b干扰对不同波长的影响
3、PDR技术是否值得尝试?
近年来,检验领域的研究热点主要在分子诊断、临床质谱、精准医疗等领域。鲜有看到在生化这么成熟的领域中有新的突破,其实生化中也存在很多“老大难”的问题亟待解决,比如重新抽血后仍然溶血的样本检测、错综复杂的药物干扰等,PDR技术的出现令人眼前一亮,自动识别干扰的同时,还能直接提供一个较为准确的结果供参考。大大提升了我们排查异常结果的效率。在经过大量验证,确保其准确性的前提下,值得我们去尝试。
谭延国 首都医科大学附属复兴医院检验科主任
生化检验经过长时间的高速发展,目前大部分的检测方法已经非常精准。但临床是复杂的,影响结果准确性的因素仍然存在,尤其是干扰问题,难以穷尽。因此我们一直强调生化检验人一定要掌握反应曲线的解读。反应曲线是对整个反应过程的监控,任何影响检测结果的因素都一定会在反应曲线中留下蛛丝马迹。但另一方面,全面准确地解读反应曲线也是困难的,除了影响结果的因素复杂繁多外,不同因素在反应曲线上的表现可能相同,同一因素在不同平台上的反应曲线的表现也可能不同。这就给我们解读反应曲线增加了难度,尤其是从业经验少的一线检验人员。大数据分析蓬勃发展,医疗+AI的应用也越来越广泛,如果可以借助大数据的帮助,提示我们反应曲线可能存在哪些异常,必定可以大大提高我们的分析效率。PDR技术正是针对某类干扰因素(如本案例的M蛋白干扰)的影响特征,利用大数据算法模型,识别干扰的存在,并报警提示用户,甚至进一步提供修正后的结果供参考,就是医疗+AI的具象化应用。我们希望未来涌现更多的这类技术,可以提供更多干扰因素的异常反应曲线解读信息,以帮助检验人输出更高质量的检验报告,实现真正的“智慧检验”。
【参考文献】
[1]Andrew J Cowan, Damian J Green, Mary Kwok ,et al.Diagnosis and management of multiple myeloma: a review[J]. JAMA,2022,327(5):464-477.
[2]Ola Landgren.Advances in MGUS diagnosis, risk strati‐fication, and management: introducing myeloma‐defining genomic events[J]. Hematology Am Soc Hematol Educ Program,2021 Dec,2021(1):662-672.
[3]Richard I Kingr, Christopher M Florkowski .How paraproteins can affect laboratory assays: spurious results and biological effects[J].Pathology,2010,42(5):397-401.
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