这个试剂中到底有没有BAS?

文摘   2024-12-22 12:27   重庆  

作者 | 独孤客




前言


基于生物素-链霉亲和素(BAS)的化学发光技术结合了抗原抗体反应的特异性、化学发光反应的敏感性以及1分子链霉亲和素可以结合4分子生物素而产生的级联放大作用;


具有更高的灵敏度和稳定性,检测线性范围更宽,被广泛用于肿瘤标志物、感染性标志物、心肌损伤标志物、各种传染病、激素、药物和核酸的检测。


据报道,目前大约85%常见的化学发光分析仪器配备了基于BAS的检测方法[1],如罗氏、西门子、雅培、贝克曼、奥森多、希森美康等品牌的多个检测平台。


近几年来,随着国产化学发光的快速发展,也涌现出了众多的国产化学发光品牌,如被IVD业内称为“国产发光五虎”等头部企业,很多国产品牌也建立了基于BAS的化学发检测项目。


然而,外源性生物素会对基于BAS的化学发光方法产生干扰,导致夹心法模式结果假性降低而竞争法模式结果假性升高。这一现象已经引起了人们的广泛关注。


美国食品药品监督管理局和欧洲药品器械管理局等多个国家和组织[2-5]已先后对此发布警示,诸多研究推荐对于疑似存在生物素干扰的样本,可用的方法之一就是采用不使用BAS的化学发光方法进行检测[6-8]


而检验人员判断化学发光检测系统是否应用了BAS技术,主要依据是试剂说明书。


一份合格的体外诊断试剂说明书,按照国家药品监督管理局医疗器械技术评审中心2024年第1号《体外诊断试剂说明书编写指导原则(2023年修订版)》(以下简称《新版说明书编写原则》)[9]的要求,应包括以下内容:


“【说明书标题】,如××××(产品通用名称)说明书、【产品名称】、【包装规格】、【预期用途】、【检验原理】、【主要组成成分】、【储存条件及有效期】、【适用仪器】、【样本要求】、【检验方法】、【阳性判断值或者参考区间】、【检验结果的解释】、【检验方法的局限性】、【产品性能指标】、【注意事项】、【标识的解释】、【参考文献】、【基本信息】、【医疗器械注册证编号/产品技术要求编号】(或者【医疗器械备案编号/产品技术要求编号】)、【说明书批准日期/生效日期及修改日期】、以上项目如对于某些产品不适用,说明书中可以缺省”。


在【检验原理】部分,该标准要求“详细说明检验原理、方法,必要时可采用图示方法描述”;


在【主要组成成分】部分“说明各组分中的核心反应成分(如抗体、抗原、引物探针、酶等)、其他生物活性材料(如抗生物素抗体、抗体阻断剂、链霉亲和素等)......必要时,明确组分在基质中的浓度、比例等信息”;


在【检验结果的解释】部分,要求说明“可能对试验结果产生影响的因素”;


在【产品性能指标】部分,要“概括描述每项分析性能研究如准确度/正确度、精密度、灵敏度、测量区间及可报告区间、分析特异性、高剂量钩状效应、包容性等适用项目的研究方法和结果。概括描述临床评价包括免于临床试验的临床评价和临床试验的方法和结果”。



事件经过


有这样一份说明书,见图一。


图一  CA19-9试剂说明书


在说明书的【检验原理】和【主要组成成分】部分,都未提及生物素或链霉亲和素。因为如果使用了,其他厂商的同类说明书通常都会在这一部分进行说明,而这通常也不会涉及到商业机密。


因此,如果没有提及,读者通常会认为其未使用BAS然而,当我们继续往后看的话,就会发现在【检验结果的解释】和【产品性能指标】部分,又明确提出“病人若接受高剂量生物素治疗,或有高滴度链霉亲和素抗体,可能会干扰测试结果”,并明确列出了抗生物素干扰阈值“生物素≤5000 ng/mL”


根据《新版说明书编写原则》,该说明书的要素是完备的。但是,第一、所披露的信息充分吗——该试剂中到底含不含有BAS


第二、【检验原理】、【主要组成成分】所披露的信息与【检验结果的解释】和【产品性能指标】所声明的内容在理论逻辑上自洽吗?——如果不含有,为什么还会有那样的一个提示并有一个明确的抗生物素干扰阈值?


因为,目前通常认为,对于疑似生物素干扰的样品可采用非基于BAS的化学发光检测系统进行检测,以避免生物素干扰[6-8]


而如果真的不含有BAS,且真的存在干扰,这又会导致新的问题:生物素对于未采用BAS的化学发光产生干扰的机制又是什么?


文献中提到的“对于生物素干扰的样本可使用未采用BAS的化学发光平台进行检测”是否可靠?如果含有,又为何在“检验原理”部分和“主要组成成分”部分均未提及?


讨论分析


首先,我们以某进口一线品牌的电化学发光检测体系为例复习下生物素对基于BAS的化学发光产生干扰的机制[10-12]


在该检测体系中,干扰的本质上是由于反应体系中的链霉亲和素不足。


当外源性的生物素过多时,反应体系中的链霉亲和素不足以和所有的生物素结合,导致含有生物素的且用于测量的发光物质不能被捕获,进而不能被检测。


而夹心法模式中发光信号与待测物浓度呈正相关,竞争法模式中发光信号与待测物浓度呈负相关。


当可被测得的光信号减少时,则会导致夹心法模式的检测结果假性降低而竞争法模式的检测结果假性升高。图二展示了生物素对基于BAS化学发光的干扰机制。


很显然,在该试剂说明书中,如果我们认为其未采用BAS技术,那导致其对生物素的抗干扰机制显然不能用这一理论来解释。


图二  生物素对基于BAS化学发光的干扰机制[12]


那会不会与基质效应有关?理论上有这个可能。反应体系中非待测成分以外的其他物质,都可能会对反应过程产生影响,无论是纯化学反应还是抗原抗体的免疫反应。


笔者查阅了该厂商的其他试剂说明书,并对其相关信息进行了汇总,见表1。


表1  该品牌部分试剂说明书相关信息汇总


从表1可见,该生产厂商对其产品大都进行了抗生物素干扰能力的评价,不同的检测项目之间有着不完全相同的抗生物素干扰能力。


这一方面是符合基质效应的特征,毕竟不同的检测项目,其反应体系是不同的。但另一方面,这也符合生物素干扰在同一项目的不同检测平台、同一检测平台的不同检测项目之间的干扰特征[11]


因此这并不足以证明与基质效应有关。于是,2024114日,笔者在“全部字段”以“生物素AND干扰AND基质效应”和“biotin AND interference AND matrix effect”为检索词在万方和PubMed进行了检索,未找到明确支持二者关系的文献。


于是,笔者初步认为,生物素对未使用BAS的化学发光产生干扰与基质效应有关可能缺乏足够的证据然而,囿于笔者能力所限,我既不能证实,也不能证伪


图三  万方检索结果


图四  PubMed检索结果


接下来的问题是,如果该试剂中真的没有使用BAS,但当样品中的生物素含量达到一定程度时,确实对该检测系统产生干扰。


无论何种机制,这都提示文献中建议的对存在生物素干扰的样品使用未基于BAS的化学发光平台进行检测这一策略是不可靠的。然而,该建议真的不可靠吗?


同样是查阅文献可见,该建议最早可见1996的一篇案例报道[6],直至2023,凡是涉及规避生物素干扰的文献中,一直都有使用未基于BAS的化学发光平台进行检测的方法[8](文献较多,此处仅列出最新文献)


因此,从证据的角度来看,对存在生物素干扰的样品使用不含有BAS的发光系统进行检测应该是可信的。因为理论上讲得通,实践中未见负反馈。


根据以上分析,笔者还是认为该试剂中使用了BAS。


还有一个强有力证据:从2023年12月至2024年7月之间,经过与生产商的销售人员、技术支持人员、400服务热线、研发人员的多次沟通,历尽艰难,笔者最终得到了该试剂“使用了BAS”的口头答复。


即便如此,总算是圆满解答了前述问题。但是,依然还剩有两个问题:一、既然使用了,为何在说明书中没有提及?二、为何在不同的项目中,其说明书中有些有抗生物素干扰的阈值,而有些却没有?甚至都没有“抗干扰能力”的条目?


遗憾的是,没人正面回答这些问题!图二的试剂说明书的最后修改时间是2023年9月25日。而《新版说明书编写原则》是2024年1月3日才发布的。


在之前的版本 国食药监械[2007]240号《体外诊断试剂说明书编写指导原则》[13]中,在【主要组成成分】部分确实没有像《新版说明书编写原则》中那样的明确具体要求。


因此,该试剂说明书可能是符合当时的标准的,但其内容有不够严谨之嫌!而尽管《新版说明书编写原则》中也没有明确要求提供“抗干扰能力”的声明,从表1来看,该厂商的说明书则存在信息披露不足和内容要素不统一的缺陷;


这使得该说明书中的内容前后逻辑关系不够自洽!而这有可能使得部分终端用户误认为该试剂未使用BAS,从而对恰当应用带来风险!



总结


研读试剂说明书是检验人的基本能力要求。该版本试剂说明书存在一定缺陷。


本案例提醒检验人员,在阅读试剂说明书时,务必进行全文阅读(避免只读部分内容),同时要对厂商声明进行理性、深入的分析,结合说明书全文以准确判断其是否使用了BAS。


因为一旦在日常工作中对于含有过量生物素的样品在基于BAS的检测系统中进行检测并发出报告,可能会给患者带来风险!如果条件允许,最好能对说明书中所声明的抗干扰能力进行验证。


本文还有一个未能证明的问题:生物素对于未基于BAS的化学发光是否会产生干扰?,如果会产生干扰,是否与基质效应有关?感兴趣的同仁可以进行相关的探究。


最后,也建议生产厂商及时按照最新的国家相关规定,编写合规、严谨、统一的新版说明书,避免此类现象的发生!





参考文献

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[1]Mrosewski I, Urbank M, Stauch T, et al. Interference from High-Dose biotin intake in immunoassays for potentially time-critical analytes by Roche[J].Archives of Pathology & Laboratory Medicine, 2020,144(9): 1108-1117.

[2]U S Food and Drug Administration. The FDA warns that biotin may interfere with lab tests: FDA safety communication[EB/OL]. https://www.fda.gov/Medical Devices/ safety/alertsand notices/ucm586505.htm.

[3]Association for Clinical Biochemistry & Laboratory Medicine. A statement from the ACB scientific committee regarding biotin / vitamin B7 interference in immunoassays issuedJuly 2018[EB/OL]. http://www.acb.org.uk/docs/default-source/ documents/statement-from-acb-scicom-biotin-oct 2018-1.

[4]Bundesinstitut fur Arzneimittel und Medizinprodukte [Federal Institute for Drugs and Medical Devices]. Rote-Hand-Brief zu biotinhaltigen Arzneimitteln: Risiko falscher Ergebnisse von Laboruntersuchungen durch Biotininterferenzen[EB/OL]. https://www.bfarm.de/SharedDocs/Risikoinformationen/Pharmakovigilanz/DE/RHB/2019/rhb-biotin.html.

[5]European Medicines Agency. PRAC recommendations on signals[EB/OL]. https://www.ema.europa.eu/en/documents/prac-recommendation/pracrecommendations-signals-adopted-14-17-january-2019-prac-meet-ing_en.pdf.

[6]Henry JG, Sobki S, Arafat N. Interference by biotin therapy on measurement of TSH and FT4 by enzyme immunoassay on Boehringer Mannheim ES700analyser[J]. Ann Clin Biochem. 1996; 33(Pt 2): 162–163,doi: 10.1177/000456329603300214, indexed in Pubmed: 8729729.

[7]冯珍如. 生物素对生物素 - 链霉亲合素免疫分析系统干扰的研究进展[J].临床检验杂志,2019,37(1):1-4.

[8]Dasgupta A, Yeo KJ. Biotin Interference in Immunoassays and Patient Safety[J]. Am J Clin Pathol. 2023 Jan 4;159(1):1-2. doi: 10.1093/ajcp/aqac140. PMID: 36409746.

[9]国家药品监督管理局医疗器械技术评审中心.2024年第1号《体外诊断试剂说明书编写指导原则(2023年修订版)》[EB/OL].https://www.cmde.org.cn//flfg/zdyz/zdyzwbk/20240109140628110.html.

[10]Li J, Wagar EA, Meng QH. Comprehensive assessment of biotin interference in immunoassays[J]. Clin Chim Acta. 2018 Dec;487:293-298. doi: 10.1016/j.cca.2018.10.013. Epub 2018 Oct 5. PMID: 30296442.

[11]刘栋,仝慧,陈斌,张宁,胡健,王晓琴.外源性生物素对基于生物素-链霉亲和素化学发光技术干扰的研究进展[J].现代检验医学杂志,2021,36(3):161-164.DOI:10.3969/j.issn.1671-7414.2021.03.038.

[12]Ostrowska M, Bartoszewicz Z, Bednarczuk T, Walczak K, Zgliczyński W, Glinicki P. The effect of biotin interference on the results of blood hormone assays[J]. Endokrynol Pol. 2019;70(1):102-121. doi: 10.5603/EP.a2018.0084. PMID: 30855699.

[13]国家食品药品监督管理局.国食药监械[2007]240号:印发《体外诊断试剂临床研究技术指导原则》及《体外诊断试剂说明书编写指导原则》的通知[EB/OL].





END



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编辑:李玲    审校:陈雪礼


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