生物素是一种水溶性维生素,在酶的羧化反应中起辅助作用。它在多种遗传代谢性疾病(生物素酶缺乏、生物素-硫胺素反应性基底神经节疾病)、线粒体能量疾病和复发缓解型多发性硬化[1]的治疗中发挥着重要作用。生物素作为一种非处方膳食补充剂也很受欢迎,它可以促进头发、皮肤和指甲的生长。它的一个不太为人所知的应用是在生物技术中,在生物技术中它通常被用于免疫测定,以测量各种蛋白质和激素[2]。
最近,儿科文献报道了一些儿童服用高剂量生物素后,甲状腺功能试验检测受到干扰,导致Graves病[1]误诊的病例。在这里,我们将回顾几项文献研究,并报告我们自己在成人人群中的发现。
Kumer等[1]报道了6例接受高剂量生物素治疗的遗传性代谢性疾病患儿。在常规实验室评估中,所有6名儿童的实验室结果均提示Graves病,游离甲状腺素(T4)和总三碘甲状腺原氨酸(T3)水平升高,促甲状腺素(TSH)水平低,抗促甲状腺素受体抗体水平升高。只有一名儿童报告甲状腺机能亢进症状。甲状腺超声及多普勒血流均正常。最终,实验室模式归因于生物素检测干扰。停用生物素治疗后,TSH和甲状腺激素水平在24-48小时内恢复正常,抗促甲状腺激素受体抗体在7天内恢复正常。
Kwok等人[3]报道了一名患有遗传代谢性疾病丙酸血症的3岁女童,每天服用高剂量生物素10mg。甲状腺功能基线检查显示TSH低,FT4、T3正常,提示甲状腺功能亢进。然而,该患者临床甲状腺功能正常。作者对实验室的干扰表示怀疑。他们用含有生物素的分析仪对病人的血清进行了测试。他们发现最初的实验室模式是错误的,因为生物素干扰了使用生物素-链霉亲和素相互作用的特定TSH检测。
Pedersen等人[4]报道了一例新生儿生化功能亢进的错误病例。母亲的第一个孩子在常规新生儿筛查中被诊断为生物素酶缺乏,每天服用5mg生物素。因此,母亲每天服用10毫克生物素从20th妊娠周,直到第二次怀孕。她的新生儿被发现有甲亢的甲状腺功能测试(抑制TSH和高正常的T4和T3)。该婴儿被认为患有新生儿甲状腺机能亢进,并在出生10天时住院。然而,她表现健康和无症状,甲状腺超声正常。最终,她的医生清楚地认识到,她的实验室测试是错误的,原因是生物素测定干扰,随后生物素水平被代谢和排出。
为了理解这种实验室现象是如何发生的,了解生物素-链霉亲和素相互作用如何在标准的TSH夹层免疫分析中起作用是有帮助的。将患者的血清与生物素化的单克隆TSH抗体和钌连接的单克隆TSH抗体一起孵育。血清TSH与两种抗体形成免疫复合物。免疫复合物通过位于井表面的生物素和链霉亲和素包被的微粒之间的强相互作用固定在固相上。对样品施加电压,钌产生的信号与血清中的TSH成正比。因此,当病人的血清中有过量的生物素,少TSH-immune复合物将绑定到streptavidin-coated固相,以及由此产生的TSH测定将错误地低(图1)。相比之下,在游离T4等化验,包括竞争的过程中,一个错误地将获得高水平的激素,进一步复杂化甲状腺机能亢进[5]的错误诊断。
图1:Biotin-streptavidin交互
在我们的成人内分泌学实践中,我们在使用小剂量生物素(100-300微克)治疗头发、皮肤和指甲生长的非处方(OTC)膳食补充剂的患者中遇到过这种实验室人工制品。因此,含有生物素的OTC产品有能力引起检测干扰,导致临床混淆和误诊。我们在成人中的发现也强调了这种实验室人为因素对整个甲状腺疾病的诊断和管理的不利影响,而不仅仅是对Graves病的错误诊断。
在过去的一年里,已经进行了几项前瞻性试验来证实生物素对常用TSH试验的干扰。Li等人进行了一项非随机交叉研究,研究对象为6名健康成人,他们每天摄入10mg生物素,持续一周。他们测量了11种不同的分析物,包括9种激素和2种非激素,使用了37种免疫检测方法(其中23种使用生物素-链霉亲和素系统)。具体来说,他们发现当使用生物素-链霉亲和素系统测量血清TSH[6]时,这种剂量的生物素会引起实验室干扰。
我们相信教育临床医生和消费者这一实验室现象是很重要的。由于大剂量生物素在婴儿和儿童的遗传代谢性疾病的治疗中被指出,与这些人群打交道的临床医生必须意识到这一实验室人为因素。同样,在儿童人群中,TFTs也被常规检查以评估先天性甲状腺功能减退、甲状腺癌和青春期延迟。然而,存在化验干扰风险的人群要大得多,包括任何使用含有生物素(包括多种维生素)的非处方产品的人。这包括使用生物素促进头发和指甲生长的青少年和成年人,或使用产前或可能含有生物素的复合维生素的年轻孕妇。
我们建议临床医生定期询问患者生物素的使用情况,无论是作为处方药物还是非处方补充剂。如果患者正在服用外源性生物素,我们建议将甲状腺功能检查推迟到上次摄入生物素后24-48小时。
确认
我们没有需要披露的利益冲突。
口头陈述:Charles S, Agrawal N, Blum M.由于非处方生物素导致的甲状腺错误诊断和处理。2017年4月21日,纽约甲状腺俱乐部。
我们向Barbesino G博士表示感谢,感谢他允许我们使用他的图形来创作我们自己的图形。
参考文献
- Kummer S, Hermsen D, Distelmaier F(2016)模拟graves病的生物素治疗。英国医学杂志375: 704 - 706。[Crossref]
- 比赛EP生物素-亲和素体系的原理及其在生物技术中的应用。中国化学37: 625 - 636。(Crossref)
- 郭俊生,陈毅华,陈明华(2012)生物素对TSH和游离甲状腺激素的干扰。病理44: 278 - 280。(Crossref)
- Pederson IB(2016)由摄入生物素的检测相互作用引起的新生儿生化甲亢。甲状腺J欧元5: 212 - 215。[Crossref]
- Barbesino G(2016)大剂量服用生物素的Graves病伴明显严重甲状腺功能亢进的误诊。甲状腺26日:860 - 863。[Crossref]
- Li D, Radulescu A, Shrestha RT, Root M, Karger AB, et al.(2017)健康成人中生物素摄入与激素和非激素检测性能的关系。《美国医学会杂志》318: 1150 - 1160。(Crossref)