ABC--生物素-亲和素系统及其在体外诊断试剂中的应用
近年来，随着高剂量生物素的摄入以及更高剂量生物素治疗措施等的应用，生物素对体外诊断试剂的干扰以及对临床检验造成的风险引起人们广泛关注。
生物素-亲和素（链霉亲和素）系统因具有高特异性、高亲和力和级联放大效应，被广泛应用于临床检验领域中。研究发现，样本中高浓度生物素可能会对该检测系统产生干扰。
生物素-亲和素系统
生物素（biotin），又被称为维生素B7、维生素H、辅酶R，是一种水溶性维生素，分子量仅有244.31Da。生物素在细胞中作为一种重要的辅酶，参与多种代谢，如糖代谢、脂肪酸合成、氨基酸代谢、糖原异生等。生物素在体内存在结合与游离两种形态，大约12%的生物素是共价结合，7%为可逆结合，其余80%左右为游离生物素。
人体需要从外界摄入生物素来满足自身需求，通常通过膳食补充即可。生物素天然存在于多种食物（如蛋、肉、谷物、绿色蔬菜等）中，也可由肠道细菌合成。在复合维生素、孕期维生素以及促进头发、皮肤和指甲生长的营养品中通常也含有较高剂量的生物素。此外，高剂量的生物素也可通过非处方药物的形式用于治疗糖尿病、脂代谢异常、生物素合成酶缺乏、羧化酶缺乏以及周围神经病变等。
亲和素（avidin）是一种糖蛋白，分子量为67～68kDa，每个分子由4个亚基组成，能够与4个生物素紧密结合。链霉亲和素由亲和素链霉菌（Strept omycesavidinii）中分离，因其具有更低的非特异性而得到广泛应用。
生物素-亲和素系统（BAS）是20世纪70年代末发展起来的一种新型生物反应放大系统。生物素可与大多数蛋白、酶及其他分子的氨基共价结合形成偶联物，亲和素也可通过共价键连接到修饰的磁珠、固相载体等介质上，而1分子亲和素可与4分子生物素以非共价键的形式形成高亲和力的结合，并且可以耐受pH值的变化、去污剂、多次洗脱步骤、螯合剂以及其他极端反应条件（如温度）。
生物素与亲和素之间的高亲和力与级联放大效应使BAS的免疫标记和有关的示踪分析更加灵敏，在医学检验领域得到广泛应用。大约85%常见的化学发光分析仪都采用了基于BAS的检测方法。
生物素对BAS检测系统的干扰
生物素干扰的机制
生物素干扰是基于BAS的检测方法中普遍存在的问题。采用BAS进行免疫检测时，如果待测样本中存在高浓度的游离生物素，则将与生物素化抗体竞争结合亲和素的结合位点，若超过耐受的阈值，有可能影响检测结果。
生物素干扰生物素化免疫检测的机制因检测原理不同而不同。生物素的干扰在竞争法和夹心法中表现出相反的方向。当生物样本含有过量的生物素时，生物素会与生物素化抗体或抗原竞争结合到链霉亲和素包被的磁性表面，导致生物素化抗体或抗原的捕获减少。在夹心法免疫测定中，测定信号与分析物浓度成正比，因此过量的生物素会产生错误的低结果。而在竞争法免疫测定中，因测定信号与分析物浓度成反比，所以过量的生物素会导致结果错误地升高。
生物素干扰的相关因素
免疫检测试剂的组成及检测原理、患者服用生物素的剂量、样本中生物素的浓度，以及从最后一次服用生物素到样本采集的时间间隔等，决定了检测结果是否受生物素干扰。
越来越多的文献表明，在促甲状腺激素（TSH）、甲状腺素等甲状腺功能检测，甲状旁腺激素（PTH）、促肾上腺皮质激素、催乳素、睾酮、皮质醇等内分泌检测，肿瘤标志物，心脏功能性标志物等检测中均不同程度受到生物素的干扰。在此类案例研究中，当患者停止服用生物素时，实验室结果发生显著变化，证实了生物素干扰的存在。
降低生物素干扰的方法
目前，临床上普遍采取以下5种措施降低生物素对检测结果的干扰。
●稀释样本再进行系列检测。
●更换其他对生物素不敏感的检测方法进行检测，如液相质谱法等。
●待生物素在体内清除后再重复检测。
该方法现实中不易执行，因为患者通常意识不到生物素可能会对检测结果产生干扰。此外，生物素在体内清除所需的时间与服用的生物素剂量、患者肾功能情况等多种因素有关，短则2小时可清除低剂量的生物素，长则需要15天，甚至数月才能清除。对于多发性硬化症或其他生物素缺乏相关疾病的人群来说，延长时间重新检测不太适用。
●清除游离生物素后再进行检测。
样本中的生物素可以通过包被有亲和素/链霉亲和素的固相介质上（如磁珠、琼脂微珠、硅化微珠等），与样本混合孵育后去除亲和素-亲和素复合物。结合链霉亲和素的多聚物可以预装到小的注射器中，方便加载含生物素的样本。但需要注意的是，清除方案需要全面评估后才能应用。临床上经过生物素清除后的检测结果通常不作为最终参考，但可以提示生物素干扰的存在，可让患者避免摄入生物素后一定时间再次取样进行检测。
●通过临床一致性进行验证。
对于企业而言，开发不受生物素干扰的体系需要改变试剂的组成，进行充分的性能验证，并且获得监管机构的批准。医疗机构与患者也应当意识到样本中高剂量的生物素可能产生干扰，从而避免误诊或者采取错误的治疗措施。
需要注意的是，对于检测结果的干扰，可能是多个影响因素的共同作用，除了生物素，还可能包括嗜异性抗体（如HAMA、HAAA)、其他常见内源性干扰物质（如溶血、高血脂、高胆红素）等。因此，需要更全面地进行分析，结合临床表型以及其他验证方法对结果进行综合判断。
监管思考
对于应用以BAS为基本原理的体外诊断试剂，样本中生物素对检测系统的干扰性是在产品设计开发中就需要考虑的问题。
对于生物素干扰性的研究，资料显示生物素的最高药物浓度为1.17ng/mL，建议的检测浓度为3.51ng/mL。按照美国食品药品管理局（FDA）的推荐剂量摄入30μg/d生物素通常不会对3.51ng/mL的阈值的产品产生生物素干扰。但是，随着生物素摄入量的增加以及不良反应的不断报道，FDA先后发布警示信以及相关指南对生物素干扰进行监管，将需要研究的生物素最高浓度设定到3500ng/mL。
部分企业已经在陆续对各自的相关产品进行生物素干扰评估，并采取不同的措施提高产品抗生物素干扰性能，使其能够耐受高浓度的生物素干扰。如在说明书中增加警示信息注明相关风险，或者优化产品设计、优化检测流程等。对于此类变更注册的申请，需要综合考虑产品发生的具体变化及其对产品性能的影响，通过充分的性能验证保证变更后产品的安全有效。
(摘自中国医药报)