學習重點 抗球蛋白試驗分為兩個階段:第一階段為「致敏/吸附」(抗體結合到紅血球抗原),第二階段為「凝集」(加入 AHG 試劑使已致敏的紅血球互相連結)。增強介質依作用階段不同而有不同機轉。 白蛋白主要作用於凝集階段,機轉為增加介電常數、使紅血球距離縮短而容易凝集。LISS 主要作用於吸附階段,機轉為降低 zeta potential、加速抗體吸附。 PEG 藉排除水分子,提高抗體的有效濃度,促進 IgG 吸附。它不是靠縮短紅血球距離來幫助凝集,也不增強 IgM(如 ABH、Lewis)。 可加強 IgG 吸附的有 LISS、PEG、酵素。一般生理食鹽水(saline)只是標準反應介質,沒有增強作用。 PEG 的偽陽性有兩種來源:37℃ 孵育後直接離心判讀,以及 IgG 濃度過高造成蛋白質沉澱。 核心觀念 一、抗球蛋白試驗的基本原理 抗球蛋白試驗(Coombs test)用來偵測紅血球表面是否已結合 IgG 或補體。步驟如下: 紅血球先與待測血清在 37℃ 下反應,使抗體吸附於紅血球抗原,這是致敏/吸附階段。 洗滌,除去游離的球蛋白。 加入抗人球蛋白試劑(AHG reagent),AHG 與紅血球表面的 IgG 或補體結合,把紅血球互相「橋接」,形成肉眼可見的凝集。 試管法中,血清與紅血球的比例以約 40:1 較為理想。這個比例能提供足量抗體與抗原反應,又不致因細胞過多而降低敏感度。 紅血球表面帶負電(主要來自 sialic acid),周圍會吸引陽離子形成離子雲,造成 zeta potential,使紅血球彼此排斥、保持距離。多數增強介質就是針對這個排斥力,或針對抗體與抗原的接觸機會來設計。 二、白蛋白(Albumin) 常用牛血清白蛋白。它的作用是增加介質的介電常數,使紅血球之間的靜電排斥減弱、距離縮短,已致敏的紅血球因此更容易發生凝集。 白蛋白主要作用在第二階段(凝集階段),對促進抗體吸附的效果有限。因此它的定位是「幫助凝集」,與 LISS、PEG 的「幫助吸附」不同。 三、LISS(低離子強度溶液) LISS 降低反應系統的離子強度,使紅血球與抗體周圍的離子雲變薄,紅血球的 zeta potential 降低。抗體與抗原因此更容易互相接近、結合,抗體吸附速度加快。 作用階段:第一階段(吸附/致敏)。 效果:縮短孵育時間(通常可由 30~60 分鐘縮短為約 10~15 分鐘),並提高偵測敏感度。 LISS 不會水解 sialic acid(那是酵素的作用),也不會直接連結已致敏的紅血球(那是 AHG 的作用)。 四、PEG(Polyethylene glycol,聚乙二醇) PEG 是水溶性高分子,作用機轉是排除反應系統中的水分子(立體排除效應),使抗體的有效濃度提高,促進 IgG 抗體吸附到紅血球上。它對 IgG 抗體的偵測相當有效。 不是凝集增強劑:PEG 作用在吸附階段,不能用「縮短紅血球間距離、幫助凝集」來描述。 不增強 IgM:對 ABH、Lewis 等多屬 IgM 的抗體沒有增強效果,因此主要用於偵測具臨床意義的 IgG 抗體。 37℃ 孵育後不可離心判讀:PEG 存在時離心,會使紅血球發生非特異性聚集,常造成偽陽性。正確流程是孵育後直接洗滌,再加 AHG(建議用 anti-IgG)。 高 IgG 檢體:血清 IgG 濃度過高時,蛋白質可能在 PEG 中沉澱,干擾判讀而造成偽陽性。 五、酵素與生理食鹽水 蛋白酶(如 papain、ficin、bromelin、trypsin)可切除紅血球表面含 sialic acid 的醣蛋白,使負電荷減少、zeta potential 下降,並去除阻礙抗體接近抗原的立體障礙,所以能加強 IgG 抗體反應。例如 Rh、Kidd 系統抗體經酵素處理後反應會增強。要注意,酵素也會破壞部分抗原,例如 M、N、S、Duffy(Fya、Fyb),使相對應抗體的反應減弱或消失。 生理食鹽水提供等張的標準反應環境,離子強度正常,不會降低 zeta potential,也不能提高抗體有效濃度,所以不能用來加強 IgG 抗體吸附。 六、增強介質比較表 介質作用機轉主要作用階段重點/限制 白蛋白增加介電常數,使紅血球距離縮短凝集階段促進吸附的效果有限 LISS降低離子強度與 zeta potential,加速抗體吸附吸附階段縮短孵育時間、提高敏感度 PEG排除水分子,提高抗體有效濃度吸附階段只增強 IgG、不增強 IgM;37℃ 後不可離心判讀;高 IgG 檢體可能沉澱 酵素切除 sialic acid,降低負電與立體障礙吸附階段增強 Rh、Kidd 等抗體;破壞 M、N、S、Duffy 抗原 生理食鹽水只提供等張環境—無增強作用 常考陷阱 「PEG 可縮短紅血球間的距離,幫助凝集反應」:錯。「縮短距離、幫助凝集」是白蛋白的描述。PEG 是排除水分子以促進 IgG 吸附,而且在 PEG 中離心反而會造成非特異性聚集。 「白蛋白增加介電常數,使血球距離縮短而容易凝集」:正確。不要因為白蛋白促進吸附的效果有限,就把這句判為錯誤。 「LISS 促進抗體吸附、減少孵育時間、提高敏感度」:正確。LISS 的原理是降低 zeta potential,縮短抗體吸附所需時間。 「LISS 讓已附有抗體或補體的血球互相連結」:錯。這是 AHG 試劑的作用。 「LISS 讓血球表面具親水性而容易靠近」:錯。LISS 的機轉是降低離子強度,與親水性無關。 「LISS 水解紅血球表面 sialic acid」:錯。這是蛋白酶的作用。 「Saline 可加強 IgG 吸附」:錯。LISS、PEG、酵素都可以,只有生理食鹽水不行。 「PEG 會加強 ABH 或 Lewis 等 IgM 抗體偵測」:錯。PEG 只有效增強 IgG。 「PEG 在 37℃ 孵育後離心觀察常有偽陽性」、「IgG 濃度過高時蛋白質可能沉澱造成偽陽性」:兩句都正確。不要誤判為錯誤選項。 記憶口訣 「白蛋白管凝集(介電常數升),LISS、PEG 管吸附;LISS 降 zeta,PEG 擠掉水。」 「PEG 只愛 IgG,ABH、Lewis 不理你;37℃ 別離心,高 IgG 會沉澱;鹽水一般般,不能來增強。」