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本期文章引用格式:[1]北京医学会检验医学分会,上海市医学会检验医学分会. 免疫学检测的干扰因素和处理策略专家共识[J]. 检验医学,2024,39(12):1131-1139.
本文由《检验医学》和检验医学新媒体共同发布。
免疫学检测在临床应用中,存在诸多干扰因素,分为内源性干扰因素和外源性干扰因素,贯穿分析前、中、后各环节。
内源性干扰因素包括类风湿因子、自身抗体、嗜异性抗体、人抗动物抗体,以及其他一些结合蛋白。
外源性干扰因素包括溶血、检测设备、携带污染,以及一些分析前变异。
北京医学会检验医学分会和上海市医学会检验医学分会借鉴国内外相关研究结果和专家意见形成本共识,旨在为临床实践提供准确的实验室依据。
当免疫学检测结果发生与临床不符、不同品牌或批号试剂盒检测结果不一致、出现极值、动态监测结果矛盾、相关项目检测结果之间矛盾、稀释后回收率低的情况时,实验室应考虑可能存在干扰因素。
用具有不同结合位点的其他方法或来源于其他物种的抗体复测,通过比较2种方法的检测结果判断是否存在干扰;
采用不同的检测系统重测,但应注意不同检测平台之间存在的差异;
用动物血清或专用稀释液按比例梯度稀释标本后,如待测物浓度不成比例变化,则说明存在干扰物。
直接检测是否存在自身抗体或嗜异性抗体;
采用阻断法,即用多个物种来源或系列浓度的阻断剂对标本进行阻断后再检测,通过比较阻断前后的结果,判断是否存在嗜异性抗体或人抗动物抗体干扰,但应注意阻断剂本身对待测物的影响。
混合法。鉴别巨分子促甲状腺激素(TSH)等大分子干扰物时,可采用混合法。
沉淀回收试验。加入聚乙二醇(PEG)6000沉淀标本,进行回收试验。
用Protein A/G处理标本,进行回收试验。
凝胶过滤层析法。该方法可作为鉴别大分子干扰物的金标准,如鉴别巨分子TSH和巨泌乳素。值得注意的是,阴性测试并不能排除干扰,而阳性结果则表明可能存在干扰。
内源性干扰因素主要涉及2类干扰机制:一类是改变样本中的待测物浓度而干扰结果,如自身抗体、激素结合蛋白;另一类是通过干扰抗原、抗体的结合而影响检测结果,如类风湿因子、嗜异性抗体、人抗动物抗体。
在酶联免疫吸附试验(ELISA)夹心法试验中,类风湿因子通过结合固相抗体与酶结合物发生显色反应,导致假阳性结果。
有研究发现,类风湿因子会对ELISA检测D-二聚体、乙型肝炎标志物、TSH、cTnI、甲状腺激素(TH)、性激素结合球蛋白、脂肪酶、TORCH IgM抗体、糖类抗原(CA)19-9等产生明显干扰。
类风湿因子对免疫比浊法的干扰主要发生在反应的第2步,通过促进抗原、抗体复合物聚集造成结果假性增高。
对于不同的检测体系,类风湿因子产生干扰的机制和程度不同,且与浓度无关。
嗜异性抗体会对人绒毛膜促性腺激素(HCG)、促卵泡激素(FSH)、甲状旁腺激素(PTH)、TSH、促肾上腺皮质激素(ACTH)等的检测造成干扰。
在免疫透射比浊法中,嗜异性抗体可促使偶联抗体的胶乳颗粒聚集,使反应体系浊度增强,引起假阳性结果。
高浓度人抗动物抗体也可对竞争法产生干扰。有研究发现,人抗动物抗体会干扰多种物质的检测,包括TH、心脏标志物、PTH、风疹病毒IgM、性激素。
自身抗体的靶抗原是自身成分,大部分为IgG型,主要对自身抗原的免疫学检测产生干扰,如抗胰岛素抗体可干扰胰岛素的检测,抗cTnI抗体可干扰cTnI的检测,抗甲状腺球蛋白抗体可干扰甲状腺球蛋白的检测,自身抗体与靶抗原结合会形成复合物,对靶抗原的测定结果造成负干扰。
此外,巨分子TSH是抗TSH自身Ig与TSH结合形成的免疫复合物,会造成TSH假性升高。类似的无活性大分子物质还有巨泌乳素,是由抗泌乳素抗体和泌乳素结合形成的免疫复合物,会导致泌乳素检测结果假性升高,误诊高泌乳素血症。
急性炎症、组织损伤、风湿免疫病等均会导致血清补体升高,ELISA检测系统的酶结合物也可诱导补体活化。此外,抗体结构的变化可促进补体1q与Ig Fc片段结合,从而出现假阳性结果。另外,活化的补体可与固相抗体结合,抑制抗体和抗原的特异性反应,导致假阴性结果。
激素结合蛋白作为运输激素的载体蛋白,可与激素有效结合,进而引起标本中待测物浓度的变化,如性激素结合球蛋白可结合睾酮,降低游离睾酮浓度,对检测结果造成负向干扰。
99%以上的三碘甲状原氨酸(T3)和甲状腺素(T4)可与甲状腺结合球蛋白(TBG)结合,其游离成分极低,结合蛋白浓度变化可影响TH的检测结果。
类固醇激素可结合性激素结合球蛋白、皮质醇结合球蛋白。生长激素结合蛋白可结合人体大部分生长激素,干扰生长激素与检测抗体的结合,从而使生长激素的检测结果偏低。
脂血的主要成分是乳糜微粒和极低密度脂蛋白,乳糜成分可导致反应体系浊度增高,不仅对检测结果有干扰,也可导致仪器的吸样系统产生误差。
脂血是临床检验常见的干扰,大多临床实验室依据三酰甘油(TG)浓度判断结果的可靠性。有研究发现,轻度脂血可对时间分辨荧光分析法测定游离雌三醇产生显著的正干扰,中重度脂血会对中高水平的游离雌三醇测定产生明显的负干扰。
黄疸标本也经常出现在临床免疫学检验中。肝胆疾病、自身免疫性溶血可引起胆红素升高,未结合和结合胆红素浓度的异常升高可引起假阴性结果。
在免疫透射比浊法检测系统中,胆红素具有的本底吸光度会产生较大干扰。胆红素不稳定,可造成吸收曲线漂移,因此双波长分析对消除本底的效果有时会不理想。有研究发现,在采用免疫散射比浊法或透射比浊法测定尿白蛋白时,胆红素可引起结果假性升高。
交叉反应物质可引起免疫交叉反应,其与待测物具有相似的结构或高度同源的抗原表位。如,待测标本中存在的类地高辛物质可正向干扰单克隆抗体对抗原的检测。
一方面,交叉反应物等同于提高了待测物浓度,会导致假阳性;另一方面,和待测物相比,交叉反应物的解离更快,会导致假阴性。
HCG和很多物质存在同源结果,如,HCG的α亚基与TSH、促黄体生成(LH)、FSH的α亚基有高度同源性,即交叉抗原性;HCG的β亚基与LH、丝氨酸蛋白酶、转化生长因子的β亚基有较高的同源性,会导致交叉反应,进而引起HCG的免疫分析结果假性偏高。
溶菌酶主要分布在泪液、唾液、血浆、尿液、乳汁等体液中,与较低等电点的蛋白更易结合,在双抗体夹心法测定系统中,溶菌酶可通过桥连酶标IgG和包被IgG正向干扰检测结果。
M蛋白是由浆细胞或B淋巴细胞单克隆恶性增殖产生的一种异常Ig,主要干扰免疫比浊法的检测结果。免疫透射比浊法较免疫散射比浊法更易受M蛋白的干扰,其可能原因是免疫散射比浊法在检测前对标本进行了预稀释,从而降低了M蛋白的干扰。
外源性干扰因素通常是由免疫检测反应中的标记物或标本采集、处理、保存不当,添加抗凝剂等不当,使检测平台不稳定、标本被污染、溶血和纤维蛋白析出所致。
1 生物素
受检者摄入的外源性生物素过多会干扰以生物素-链霉亲和素为固相分离系统的免疫学检测。
当采用夹心法检测TSH时,血清中过量的游离生物素占据了链霉亲和素磁珠的结合位点,导致与捕获抗体连接的生物素无法与之结合,使检测结果偏低。
在竞争法中,当存在较高浓度的生物素时,过量的生物素与固相载体结合会阻止内源性抗体与标记分析物的结合;而未结合的抗体在冲洗步骤中被去除,导致信号假性减少,检测结果出现假阳性。
生物素会导致T3、T4、游离三碘甲状原氨酸(FT3)、游离甲状腺素(FT4)的竞争法检测结果偏高。
2 碱性磷酸酶(ALP)
ALP是免疫学检测中常见的标记酶,由其引起的干扰主要与交叉反应有关。
在免疫分析中,抗体的特异性不足可能会导致ALP与其他结构相似的物质发生交叉反应,从而产生假阳性结果。这种交叉反应可能会受到某些药物或激素的影响,如泼尼松、螺内酯和氟氢可的松。另外,卡马西平等药物的代谢产物可能会与ALP发生交叉反应,干扰免疫学检测。在肾衰竭等疾病状态下,可能会积累某些代谢产物,这些代谢产物可能与ALP发生交叉反应,影响检测结果。
3 吖啶酯
吖啶酯的化学发光强度受pH值的影响,需要在检测系统中控制pH值在中性到碱性范围内,以提升结果的准确性和重复性。另外,可通过计算化学优化吖啶酯结构,并改进其应用方法,提高检测的灵敏度和选择性。
4 三联吡啶钌
当患者体内存在抗钌抗体时,可能导致假阳性或假阴性结果。如,在甲状腺功能检测中,抗钌抗体可能与三联吡啶钌标记的TH抗体或钌交联复合物发生反应,导致信号降低,引起FT4或FT3浓度假性升高,最终误诊为甲状腺功能亢进。
溶血导致的血红蛋白(Hb)释放会对免疫学检测结果产生正向或负向干扰。
溶血会导致电化学发光法检测肌红蛋白(Myo)和心肌肌钙蛋白T(cTnT)的结果偏低,即使是轻度溶血,对Myo和cTnT的检测结果也有较大影响。
Hb中的亚铁血红素具有类似过氧化物酶的活性,会引起ELISA系统中的非特异性显色。如,溶血会对乙型肝炎表面抗原的一步法测定造成正干扰,溶血程度越严重,正干扰作用越明显。
溶血会导致ELISA检测人类免疫缺陷病毒抗体结果假性偏高,而对化学发光法检测人类免疫缺陷病毒抗体的结果影响则较小,因此化学发光法可作为人类免疫缺陷病毒抗体筛查的主要方式。
溶血会导致定量化学发光免疫法测定胰岛素、C肽的结果偏低。
红细胞中叶酸水平约为血清的16.7倍,溶血会导致化学发光法检测叶酸的结果偏高。
同时,溶血释放的Hb可能与铁蛋白抗体之间发生非特异反应,导致化学发光免疫分析定量检测铁蛋白的结果偏高。
在没有促凝剂和抗凝剂存在的情况下,正常血液标本会在采集2 h后完全凝固。在临床检验工作中,对未充分凝固的血液进行离心会导致纤维蛋白原残留,形成肉眼可见的纤维蛋白块,易造成假阳性结果。
纤维蛋白会造成TH假性偏高,对固相双位点化学发光法测定HCG产生负干扰。
容器被污染、标本保存不当均可导致标本发生细菌污染。细菌携带的辣根过氧化物酶会引起非特异性显色,尤其是以辣根过氧化物酶为标记的ELISA检测系统,检测结果会受到较大影响。
某些外源性雌激素类、孕激素类,或具有雄激素效应的物质,会通过污染加样吸头或反应杯导致性激素和鳞状细胞癌抗原检测假阳性。
编辑:笪文武 审校:徐少卿