警惕化学发光检测中的“钩状效应”
作者：沙文彬，甘肃省临夏州人民医院检验科
化学发光法具有高灵敏度和高特异性，可以定量检测多种激素、肿瘤标志物、感染性疾病标志物等，为很多疾病的诊治提供了极大的便利。近年来，在我国各级医院中化学发光分析仪逐渐得到普及，使其与血液分析仪、生化分析仪等一样，成为检验科的标配和主力仪器。
化学发光仪及其配套试剂的生产厂商中，既有各大国外品牌，也有诸多国内后起厂商。笔者所在医院，虽地处西北小城，但也赶上了这股“春风”，除了原有的罗氏电化学发光分析仪e411和e602外，最近又新添了一台国产化学发光分析仪（以下称“A仪器”），其主要用于性激素六项和感染性疾病标志物的检测。
化学发光法的普遍应用，虽然为疾病的诊治提供了强有力的支持。但是，与许多实验室检测方法一样，化学发光法在实际应用中会受到一些因素的明显干扰，检验人员和临床医师如不能对这些潜在的干扰因素存在认知，就很有可能导致误诊误治，使患者权益受损，并为医疗纠纷埋下隐患。下面就对近期笔者遇到的一例异常结果，及其背后的干扰因素叙述如下，希望能对诸位读者起到一点警示作用。
案例描述
一份妇科住院患者的血清人绒毛膜促性腺激素（HCG）标本，在罗氏e602上第一次测得的结果为>10000mIU/mL, 进而选择1:20仪器自动稀释后，结果为>200000mIU/mL。为了看一下对于这样高值的标本，装机时间不长的A仪器表现如何，我们把原血清放到了A仪器上检测，却测出HCG为6647 mIU/mL。
同一份标本怎么会有如此大的差异呢？通过查询得知，该患者的临床诊断是葡萄胎，那么HCG浓度明显偏高是很有可能的。因此，在e602上对该标本进一步稀释后，最终得到HCG浓度是1246970mIU/mL，我们将此结果报告临床。之后在A仪器上，选择自动1:100稀释后，也测得HCG为553951mIU/mL。可见A仪器在未稀释时，测出的6647mIU/mL是一份“虚假”的低值结果。六天后，该患者复查HCG，结果为8565mIU/mL（未稀释，E602测得）。
假设我们是使用A仪器测定HCG，并将其测出的6647mIU/mL直接报告临床的话，必然会严重误导妇科医生对该患者诊疗的判断。A仪器稀释前后的HCG结果迥异，我们分析是由于该检测体系在高浓度时发生了“钩状效应”。
什么是钩状效应
钩状效应是指免疫检测（immunoassay）中采用双抗体夹心法时，在一定的浓度范围内，分析物的浓度与检测信号值呈正比；但是，当超过某一浓度界限后，信号值反而随着浓度的增高而下降的现象。因为浓度与信号值的整条曲线形似钩子，所以称作钩状效应（图1）[1]。
图1 钩状效应示意图
在化学发光检测中，夹心法的一般原理是分析物与捕获抗体（一般包被在固相载体上）、标记抗体（标记有发光剂或酶）温育后，形成三明治式夹心复合物，在洗涤后引发化学发光反应，通过检测光信号，而测得分析物浓度的方法（图2a）。
而当分析物的浓度超出捕获抗体与标记抗体可以结合的量时，分析物就会与两种抗体分别结合，使产生的夹心复合物的量不增反减，相应的光信号也随之减少，导致检测出的分析物浓度假性偏低（图2b）[2]。
图2 （a）分析物浓度适当时的一步夹心法
（b）过量分析物导致钩状效应（摘自文献[2]）
从导致的结果来说，免疫检测中的钩状效应，与生化酶学检验中不时碰到的“底物耗尽”是相似的。这两种现象都是在分析物浓度很高时，仪器测出的反而却是低值[3]。如果不加以甄别、处理，直接报告假性的低值，它们都会严重误导临床诊疗。
但不同的是，遇到底物耗尽时，生化分析仪往往都有数据报警，再通过查看反应曲线，可以很快得出底物耗尽的结论。而发生钩状效应时，化学发光仪一般是没有数据报警的，除了结合临床信息进行研判和对比稀释前后的结果外，并不能轻易觉察出是否发生了钩状效应。因此钩状效应的表现，要比底物耗尽更为隐蔽，其对临床诊疗的潜在危害也更大。
使用化学发光法检测HCG、甲胎蛋白、催乳素等时，都可能遭遇钩状效应的干扰[2][4][5]。比如，依据血清催乳素浓度的高低，垂体巨腺瘤可以划分为巨催乳素瘤（macro-prolactinoma）和非功能性巨腺瘤（nonfunctioning macroadenoma）。准确鉴别二者是十分关键的，因为前者口服多巴胺激动剂就可治疗，而后者则需手术摘除。巨催乳素瘤患者的催乳素浓度往往极高，容易受到钩状效应的干扰，如不能加以识别和消除干扰，就可能被误诊为非功能性巨腺瘤，进而接受不适当的治疗[2]。
钩状效应的处理与识别
对已经发现存在钩状效应的标本，在稀释后重新检测，一般就可得出正确的结果。现在的化学发光仪都具备自动稀释的功能，选择自动稀释，既可以避免手工稀释过程中可能引起的误差；又能防止手工稀释后的结果，再乘以稀释倍数时，可能出现的计算错误。
因此，准确的识别出受到了钩状效应干扰的结果是至关重要的。这就要求我们检验人员具备一定的临床诊断知识，具有一双能分析检验结果的“慧眼”，对检测结果要判断是否与医生的诊断相符，是否与患者的既往结果相符，对于不相符或临床医师提出疑义的结果，要积极予以稀释后重测。比如，对于诊断为葡萄胎，而首次检测HCG浓度却并不很高的结果；对于诊断为垂体巨腺瘤，而催乳素浓度却轻微偏高的结果，都要考虑到是否有可能存在钩状效应的干扰。
如何避免钩状效应
钩状效应一般发生在一步夹心法中，而改用两步法，就是先将样本与捕获抗体进行孵育，洗涤之后再加入标记抗体，继续孵育，最后进行第二次洗涤后检测，这样可以基本消除钩状效应的干扰。对六种国外常见HCG化学发光检测体系的验证表明，其中四种采用一步法的体系，在HCG极高浓度时都会发生钩状效应，而采用两步法的两种体系则不会[6]。
但是，A仪器检测HCG使用的就是两步法，为什么依然发生了钩状效应呢？这应当是A仪器检测体系中，所含的捕获抗体与标记抗体的量较少，其覆盖的HCG浓度范围过窄，导致其即使采用了两步法，也依然受到钩状效应的严重干扰。此外，设计采用高亲和力的捕获抗体和标记抗体，也能减少钩状效应的发生[1]。
结 语
除了上面所述的钩状效应外，在化学发光检测中，检测结果还有可能受到嗜异性抗体、交叉反应、人抗鼠抗体（HAMA）等因素的干扰，这就要求检验人员不能只做操作工，不能对仪器测出的结果“照单全发”，要注重检测结果的分析与解读，对可能的干扰因素时刻保持警惕，尽力将这些干扰因素 “消灭”在实验室内，为患者的诊疗提供更可靠的检验结果。
