Хук-ефект: помилки інтерпретації результатів ІФА

Пацієнт з явними ознаками тяжкої патології, а результат ІФА — підозріло низький? Це може бути технічна помилка, але не виключено, що ви зіткнулися з хук-ефектом.

Що таке хук-ефект?

Це явище, яке призводить до хибно занижених результатів ІФА. Воно характеризується зменшенням утворення імунних комплексів «антитіло–антиген» при дуже високих концентраціях аналіту.  Хук-ефект також описують як ефект високої дози або ефект гачка.

Які патологічні стани сприяють появі хук-ефекту?

Найчастіше хук-ефект спостерігають у ситуаціях, коли патологічні рівні маркера в десятки разів перевищують фізіологічні. Такий стан часто виникає при прогресуючих пухлинних патологіях. До аналітів, чутливих до ефекту високої дози, належать С-реактивний білок, АФП, СА-125, ПСА, феритин, пролактин і ТТГ.

Який механізм дії хук-ефекту?

Коли концентрація досліджуваної речовини знаходиться в межах аналітичного діапазону системи, сила сигналу (оптична густина тестованго зразка) прямо пропорційна її рівню. Наприклад, концентрація «А» генерує сигнал «С» (див. малюнок 1).

У міру подальшого зростання концентрації взаємозв’язок між аналітом і оптичною густиною змінюється: крива набуває дзвоноподібної форми — після досягнення максимуму сигнал починає знижуватися.

Діапазон концентрацій, у якому це відбувається, називають точкою гачка високої дози. У цій зоні зразок із концентрацією «B» дає той самий сигнал «C», що й «A», хоча реальна концентрація аналіту набагато вища. Це і є класичний хук-ефект.

Малюнок 1. Залежність оптичної густини від концентрації при хук ефекті

Хук-ефект найчастіше спостерігається в однокроковому сендвіч-ІФА. При надмірній кількості аналіту він перенасичує захоплювальні антитіла. В результаті надлишок аналіту зв’язується безпосередньо з детекційними антитілами, що перешкоджає утворенню повноцінного комплекса «антиген–антитіло» (див. малюнок 2).

Під час промивки детекційні антитіла, що зв’язалися лише з аналітом через його надвисоку концентрацію, змиваються. У лунці залишається невелика кількість повноцінних сендвіч-комплексів. Після додавання субстрату ця мала кількість детекційних антитіл генерує слабкий сигнал, і аналізатор показує хибно занижений результат.

Малюнок 2. Схема взаємодії аналіту з ІФА тест системою в нормі і при хук ефекті

У двокроковому сендвіч-ІФА ефект високої дози також можливий. За екстремально високих концентрацій аналіту може формуватися надмірно щільне поверхневе насичення антитіл антигеном, унаслідок чого виникає стеричне екранування епітопів, доступних для детекційного антитіла, і реакція кон’югації проходить менш успішно.

Як перевірити наявність хук-ефекту?

У більшості лабораторій корекція цього ефекту ґрунтується на послідовному розведенні зразка. Зразок пацієнта аналізують до та після розведення. Якщо результати для розведених зразків (з урахуванням коефіцієнта розведення) значно вищі, ніж для нерозведеного, це свідчить на користь хук-ефекту / ефекту високої дози.

Розбір клінічного випадку

Пацієнт із РПЗ, діагностованим у 77 років. Через 5 років виявили кісткові метастази й розпочали відповідну терапію. Спостереження проводили в установі 1: ПСА вимірювали кожні 4 тижні, візуалізацію — кожні 3 місяці. Для зручності пацієнт здавав кров у місцевій лабораторії (установа 2), а на прийоми приїздив в установу 1.

 

У 2016 році вперше зафіксували розбіжність результатів ПСА: установа 1 — 75 мкг/л, установа 2 — 20 мкг/л. Лікар розцінив це як можливу помилку, терапію не змінювали.

 

У грудні 2017 року розбіжність повторилася та посилилася: установа 1 — 101 мкг/л, установа 2 — 25 мкг/л, при цьому клінічного поліпшення не спостерігали. Лікар запідозрив аналітичну проблему, звернувся до лабораторії, і для верифікації залучили третю установу — установу 3.

Під час досліджень на всіх тест системах були отримані результати:

Малюнок 3. Вплив серійних розведень на прояв хук ефекта

Як видно з даних на малюнку 3, результати, отримані в установі 2, різко залежать від ступеня розведення: нерозбавлений зразок дає значно нижчий рівень ПСА, тоді як у серії розведень значення маркера суттєво зростають. Така картина є типовою для хук-ефекту й свідчить, що в установі 2 пацієнт протягом тривалого часу отримував хибно «нормальні» результати ПСА попри прогресування захворювання.

Як уникнути недооцінки пухлинного процесу через хук-ефект?

Якщо результат онкомаркерів не узгоджується з клінічною картинию, завжди слід пам’ятати про можливість хук-ефекту й перевіряти зразок у серії розведень або на альтернативній системі. Такий підхід дає змогу уникнути недооцінки пухлинного процесу й затримки ескалації терапії. Тому при виборі тест-системи важливо враховувати не лише аналітичну чутливість, а й заявлену стійкість до ефекту високої дози.

Можливості набору LabUa для  визначення ПСА

Набір для визначення загального простат специфічного антигена від LabUa має аналітичну чутливість 0,013 нг/мл та зберігає коректність результатів при концентраціях ПСА до 6250 нг/мл. Такий широкий робочий діапазон мінімізує ризик хук-ефекту, запобігає хибно низьким результатам і забезпечує клініцистів надійними даними для вибору тактики лікування.

Детальніше про набори LabUa для визначення онкомаркерів, включно з ПСА, можна дізнатися тут.

Статтю підготувала Демедецька Оксана, спеціаліст по продукції з напрямку ІФА