Bulletin 2001-n°1

Transcription

Bulletin 2001-n°1
bulletin 2001/1
SLBC 2001 – p. 6
Bulletin de la Société Luxembourgeoise de Biologie Clinique 2001n°1
SOMMAIRE
Conseil d’Administration de la S.L.B.C. et Comité de rédaction du Bulletin …
6
Répertoire des annonceurs
7
…………………………………..……………………
MICROBIOLOGIE
Laboratory diagnosis of HIV infection: role of combined HIV p24 antigen
and antibody assays
par Bernard WEBER
…………………………………………………………………
9
21ième Journée Nationale de Biologie Clinique
du Samedi 22 septembre 2001
au Centre Culturel Prince Henri à Walferdange
MARQUEURS TUMORAUX
Utilisation rationnelle des marqueurs tumoraux
Dr. Georges GILSON
…………………………………..……………………………
18
La thyroglobuline en tant que marqueur tumoral
Jean Paul HOFFMANN
……………………………………………………………….
19
Les marqueurs urinaires du cancer de la vessie
A. De BOURCY
………………………………………………………………….. ……
20
Syndromes neurologiques Paranéoplasiques
Pr. René Louis HUMBEL
……………………………………………………………….
21
MICROBIOLOGIE/IMMUNOLOGIE
Diagnostic des infections à papillomavirus
Pr. Bernard WEBER
…………………………… …………………………………
22
L’Interaction moléculaire d’un anticorps avec un antigène peptidique
M. PUTZ
………………………………………………………………….. …………… 23
Demande d’adhésion à la S.L.B.C.………………………….…………………………
24
Instructions de la rédaction
25
………………………………………………………
SLBC 2001 – p. 7
LABORATORY DIAGNOSIS OF HIV INFECTION: ROLE OF
COMBINED HIV P24 ANTIGEN AND ANTIBODY ASSAY
Bernard Weber
Laboratoires Réunis Kutter-Lieners-Hastert, Luxemburg und Institut für Med. Virologie,
Universitätskliniken Frankfurt
SUMMARY
Although HIV antibody assays have achieved a high quality standard, there is still a
residual risk for blood donor screening and laboratory diagnosis of HIV infection due to
the diagnostic window prior to seroconversion. Atypical courses with delayed antibody
response, genetic variability of HIV and laboratory errors are unusual sources of false
negative results. Additional HIV antigen testing or nucleic acid amplification from
individual samples is not performed or performed only in certain centers due to technical
and financial limitations. Combined HIV p24 antigen and antibody assays have been
developed in recent years by the diagnostic industry. Combined HIV assays are rarely
used for blood donor screening because of the low sensitivity of the antigen detection
module and their impaired specificity in comparison to third generation EIAs. New assays
with a detection limit of HIV p24 Ag below 10 pg/ml and improved specificity will be
licensed this year. They will represent an alternative to separate antigen and antibody
testing for laboratory diagnosis and to nucleic acid amplification assays from (mini)pools
of blood donor samples.
KEY WORDS
Primary HIV infection, diagnostic window, HIV-1 RNA, HIV Ag, Nucleic acid amplification
test (NAT)
INTRODUCTION
Since the first enzyme immunoassays (EIA) for blood donor screening and laboratory
diagnosis of HIV infection were licensed over 15 years ago, the quality of these tests has
been continuously improved by the use of recombinant antigens and synthetic peptides
(second test generation), and the sandwich EIA technology (third test generation) (Figure
1). There is however a residual risk for false-negative results (Table 1). The potential
causes include the diagnostic window in the pre-seroconversion phase, genetic
variability, atypical seroconversions, delayed or absent immune response in the
advanced stages of infection, and laboratory reporting errors.
The prevalence of HIV-1 group M non-B subtypes (subtypes A-J) and HIV-2 infections are
increasing relatively quickly in Europe. HIV-1 Group O infections remain a rarity. The
epidemiological significance of HIV-1 Group N, described only recently, is not yet known
(1). The genetic variability represents a challenge in particular for the early detection of
HIV infection. In the seroconversion phase, false-negative results or delayed detection of
antibody response are observed in infections with HIV-1 non-B subtypes and HIV-2 (1, 2).
In recent years, the sensitivity for detection of HIV-1 non-B subtypes has been optimized.
However, seroconversion samples with HIV-1 non-B subtypes are difficult to obtain in
order to permit an extensive evaluation of the sensitivity of newly developed tests.
Atypical seroconversions with delayed immune response are rare, but the exact
frequency is unknown (3). Individual cases of HIV-antibody-negative infections, which
were described in the late 1980’s and early 1990’s (4), could not be confirmed by
monitoring of high-risk
SLBC 2001 – p. 8
Table 1: HIV Blood Donor Screening and Laboratory Diagnosis: Sources of Error
false “negative” results
false “positive” results
Genetic variability:
p24Ag
anti-HIV EIA
NAT (PCR)
Interferences:
p24Ag
anti-HIV EIA
Contamination:
NAT
Diagnostic window:
anti-HIV EIA
(p24 Ag)
Inhibition, aliquoting effect:
NAT
HIV RNA (Plasma)
HIV p24 Ag
HIV Comb. Assay (4th Gen. EIA)
3rd Gen EIA
2nd Gen EIA
1st Gen EIA
0
10
20
30
40
50
60
70
Days after Exposure
Figure 1: Diagnostic window of specific markers of HIV infection
groups and blood donor screening with nucleic acid amplification tests (NAT). These were
artefacts caused by PCR contamination or false-positive cell culture results.
False-negative results are occasionally observed in the late stages of HIV infection (5).
The diminishing immune response to various epitopes of the virus and the formation of
immune complexes are possible explanations for the limited sensitivity of HIV antibody
assays in patients with advanced HIV infection (6). Such cases may not be relevant to the
reliability of HIV laboratory diagnosis or blood donor screening, since these patients are
usually known or clinically conspicuous.
SLBC 2001 – p. 9
The frequency of errors in laboratory testing provided that all specifications are met for
correct laboratory diagnostics, starting with blood sampling up to availability of results is
relatively small, at approximately 0.1 % (7).
Over 90 % of the risk of a “false negative” result starts in the pre-seroconversion phase in
the primary HIV infection (diagnostic window). The residual risk of an HIV infection by a
seronegative blood donor during the acute HIV infection is estimated to be 1/493,000 –
1/1866000 in healthy, unpaid donors in the United States and Germany (8). In emergency
department patients and in high-risk groups, it ranges between 0.14 and 0.17 % (9, 10).
The time interval between point of infection and detection of a seroconversion using
third-generation antibody assays averages 22 days (Figure 1). In the primary HIV
infection, a localized viral replication (eclipse) takes place first, and lasts for
approximately 10 days. In exceptional cases, it can last for many months (Figure 2).
Experiments conducted in the animal model indicate that the HIV-infected subject is not
infectious during this phase of the incubation period (11). In the subsequent viremic
phase, HIV RNA is the first and only detectable virus-specific marker for 1-5 days (Figures
1 and 3), followed by HIV p24 Ag. Peak values of over 108 HIV-1 RNA copies/ml plasma are
reached before seroconversion (12). During the viremic phase, infectivity is very high due
to disseminated replication, the high viral load, and the fact that the immune response is
still absent. Early detection of HIV infection is important for reasons of infection security,
prevention, and individual prognosis. An antiretroviral combination therapy during
primary HIV infection reduces the likelihood of a rapid progression to the AIDS stage.
Moreover, the frequency of opportunistic infections, skin and mucous membrane
diseases, as well as respiratory infections, is reduced (13).
Exposure
Seroconversion
Localized viral replication
Viremia
NAT Eclipse
NAT Detection
Weeks after Infection
Figure 2: Diagnostic window and nucleic acid amplification
REDUCING THE DIAGNOSTIC WINDOW
NAT and HIV Ag detection make it possible to reduce the residual risk of blood and blood
products, and to improve the early detection of primary HIV infection in high-risk groups.
The following options are possible, in theory:
(i)
(ii)
(iii)
NAT from a single donation and antibody screening
NAT from a single donation without antibody screening
NAT from minipools and antibody screening
SLBC 2001 – p. 10
(iv)
Separate HIV p24 Ag and antibody screening in the individual donation
HIV RNA (Plasma)
HIV p24 Ag
Concentration
HIV-Ab
11
0
10
16
22
20
30
40
50
60
70
Days after Exposure
(v)
Combined HIV p24 Ag and antibody screening in the individual donation
Figure 3: Kinetics of virus-specific parameters in the course of a primary HIV infection
(i) With NAT testing, the diagnostic window is reduced by 50 % (11 days, Figure 1) and
the residual risk is reduced by over 50 %. In theory, all potentially infectious viral carriers
are excluded using the NAT technique, because no infectivity is observed during primary
infection in the animal model before appearance of HIV-1 RNA (12). The advantages of
NAT are offset by its technical limitations. The automated processing of large numbers of
samples, especially nucleic acid extraction, is not possible at this time or it is possible
only with limitations. Using the methods established so far, the sensitivity for HIV-1 B and
non-B-subtypes differs (14), HIV-2 and HIV-1 Group O are not amplified using different
commercial methods. The detection limit of NATs varies according to sample and batch.
Fluctuations of up to a factor of 30 have been observed with commercial tests (8). In up
to 5 % of cases, the lower detection limit is not reached, and the test batch must be
repeated. Despite methods to eliminate amplificates, there is a risk of contamination. In a
prospective study to optimize the laboratory diagnosis of primary HIV infection, falsepositive results were observed more frequently with NAT than with the p24 antigen assay
(15).
(ii) NAT cannot be used as a standalone method for the laboratory diagnosis and
screening of blood donors, because “false-negative” results are observed in infected
subjects with a low viral load independent of the HIV-1 subtype (16).
(iii) HIV-1 RNA amplification is currently performed from pooled donors in European blood
banks as a more cost-effective alternative to single-sample testing (17). A decisive factor
for the sensitivity of nucleic acid detection is the pool size and the sensitivity of NAT. With
mini-pools of 10 samples and a detection limit of 200 copies of HIV-1 RNA/ml, the
diagnostic window is reduced by 9.8 days (44 %) compared with antibody determination,
approximately 2 days later than with single sample testing (18). With a pool size of 100,
the time advantage is 7.8 days compared with antibody determination. A total of 2.5 days
are gained as compared with p24 antigen detection. By testing larger pools and/or using
less sensitive NAT, the gain in sensitivity is low compared with HIV p24 Ag testing.
SLBC 2001 – p. 11
However, NAT is more cost-effective in pools than antigen determination in individual
donations (19).
(iv) Separate HIV Ag and antibody screening in the individual donation is carried out
systematically in a few European countries and in the United States during blood donor
screening. Although the technical and financial cost is lower than for NAT in individual
donations, the efficiency of this strategy in relation to the cost/benefit analysis is
questioned (9).
(v) Fourth-generation HIV screening assays that make combined HIV Ag and antibody
detection possible in one test batch have been licensed since 1997 (20-26). These
combined assays offer the advantage of early detection of HIV infection via Ag detection
at a more or less equal technical burden and financial cost as with HIV antibody testing
using third-generation EIAs.
COMBINED HIV AG AND ANTIBODY DETERMINATION: STATE OF THE
ART (1997-2000)
Five different combined HIV p24 Ag and Ab assays (fourth-generation HIV EIA or HIV
combined assay) have been licensed in Europe since 1997. Approximately one-third of
the solid phase is coated with monoclonal antibodies for HIV p24 Ag detection. The
remaining binding capacity is available for antibody detection (sandwich or indirect EIA).
With the exception of one test kit, the HIV combined assays exhibit a relatively high
detection limit of the HIV antigen module (> 30 pg p24 Ag/ml, Table 2). For this reason,
they cannot substitute single antigen determination with sensitive commercially available
EIAs (detection limit: 3 – 5 pg/ml, Table 2) (27, 28). Using HIV combined assays the
diagnostic window is reduced by 4-5 days as compared with antibody detection alone
(Figure 1).
HIV-1 subtypes and HIV-2 are detected with a different, usually lower, sensitivity than
with single p24 antigen assays. Different combination assays detect only partly HIV-1
Group O and HIV-2 strains in low dilutions (21, 24).
Since approximately one-third of the binding capacity for antibody detection is not
available, there is a risk with HIV combined assays of a second diagnostic window in the
transition phase between the declining p24 antigen level and a beginning seroconversion.
In extreme cases, the antibody activity is so low that the measured absorbance lies in the
threshold range (Figure 4). False-negative results in the course of a primary infection
have not yet been described for HIV combined assays, however.
In possibly very rare, atypical courses with seroconversion before p24-Ag can be
detected, the primary infection is detected earlier with the third generation EIA than with
the HIV combined assay due to the higher sensitivity of the antibody alone test (Figure 5).
SLBC 2001 – p. 12
4. Gen HIV EIA
3. Gen HIV EIA
3. Gen HIV EIA
HIV-1 p24 Ag EIA
Index
s/co 25
20
15
10
5
cut-off
0
3
4
5
6
7
8
9
12
14
16
21
36
Day of Blood Sampling
Figure 4:
Example of a primary HIV infection with borderline results
from the HIV combined tests with beginning seroconversion
SLBC 2001 – p. 13
Table 3: Initial specificity of 4th generation HIV screening assays
Assay
Collective
Number of
samples tested
No. of false
positive results
Author
Enzymun-Test
HIV Combi
Blood donors
6649
0.4 %
Gürtler et al.
1998
Enzygnost
Integral
Blood donors
5568
0.2 %
Brust et al.
2000
High risk
population
29,002
0.49 %
VIDAS HIV DUO
Ly et al.
2000
Table 3: Sensitivity of 4th generation assays in comparison to single HIV p24 Ag assays
Test Name
4th Gen. EIAs
VIDAS HIV DUO Ultra (Biomérieux)
AxSYM HIV Ag HIV O Plus (Abbott)
HIV-Ag-Ab Combination Assay (Murex)
Cobas Core HIV Combi (Roche Diagn.)
VIDAS HIV DUO (Biomerieux)
Enzygnost HIV Integral (Dade-Behring)
Vironostika HIV Uni-Form II Ag/Ab (Organon Teknika)
Genscreen Plus HIV Ag-Ab (Biorad) *
Enzymun-Test HIV Combi (Roche Diagn.)
HIV Ag
Elecsys HIV Ag (Roche Diagn.)
Coulter HIV Ag (Coulter)
VIDAS HIV p24II (Biomerieux)
HIV AG-1 Monoclonal (Abbott)
Detection
Limit
pg p24 Ag/ml
Licensed
PEI or CE
3.3
5
5
10
19
30
40
44
70
*
*
*
9/2001
1999
1999
1999
*
1997
2.5
3
5
10
1998
1990
*
1991
SLBC 2001 – p. 14
4. Gen. EIA (Test 1)
3. Gen. EIA
HIV1 p24 Ag
PCR +
Index 20
+
+
+
4th Gen. EIA (Test 2)
4. Gen. EIA (Test 3)
+
+
+
+
+
+
s/co
15
10
5
cut-off
0
Day after Blood Sampling
Figure 5: Seroconversion with atypical course of HIV antigen and antibody
COMBINED HIV
DEVELOPMENTS
AG
AND
ANTIBODY
DETERMINATION:
NEW
The first EIAs of the “second” generation of HIV combination assays with increased
sensitivity and improved specificity will be licensed in the course of the current year. The
HIV Ag detection limit is below 10 pg p24 Ag/ml. As-yet unpublished results show that,
with a fourth-generation EIA with a detection limit of 3.3 pg/ml, the time difference
compared with NAT is about 2 days. A further HIV combined assay with a highly sensitive
antigen module exhibited an initially reactive specificity of 99.89 % in 3550 unselected
blood donors. The comparative third-generation comparison assay achieved a specificity
of “only” 99.83 %. These initial, yet-unpublished results show that these new HIV EIAs
may represent an alternative to separate antigen determination in the diagnostic
laboratory and blood donor screening, and possibly to NAT in (mini-) pools.
REFERENCES
1. Apetrei C, Loussert-Ajaka I, Descamps D, Damond F, Saragosti S, Brun-Vezinet F,
Simon F. Lack of screening test sensitivity during HIV-1 non-subtype B
seroconversions. AIDS 1996; 10: 57-60
2. Christiansen CB, Jessen TE, Nielsen C, Staun-Olsen P. False negative anti-HIV-1/HIV2 ELISAs in acute HIV-2 infection. Vox Sang 1996; 70: 144-147
3. Burin des Roziers N, Coste J, Courouce A, Bibollet-Ruche F, Guillard A, Nasr O.
Detection of HIV-1 RNA in two consecutive blood donations screened negative for
HIV antibodies. Vox Sang 1998; 75: 298-302
4. Imagawa DT, Lee MH, Wolinsky SM, et al. Human immunodeficiency virus type 1
infection in homosexual men who remain seronegative for prolonged periods. N
Engl J Med 1989; 320: 1458-1462
SLBC 2001 – p. 15
+
5. Weber B. Multicenter evaluation of the new automated Enzymun-Test anti HIV
1+2+ subtype O. J Clin Microbiol 1998; 36: 580-584
6. Ascher DP, Roberts Ch, Fowler A. Acidification modified p24 antigen capture
assay in HIV seropositives. J Aquired Immune Defic Syndr 1992; 5: 1080-1083
7. Report of the Interorganizational Task Force on Nucleic Acid Amplification Testing
of Blood Donors. Nucleic acid amplification testing of blood donors for transfusiontransmitted infectious diseases. Transfusion 2000; 40: 143-159
8. Aubuchon JP, Birkmeyer JD, Busch MP. Cost-effectiveness of expanded human
immunodeficiency virus-testing protocols for donated blood. Transfusion 1997; 45:
45-51
9. Clark SJ, Kelen GD, Henrard DR, Daar ES, Craig S, Shaw GM, Quinn TC.
Unsuspected primary human immunodeficiency virus type 1 infection in
seronegative emergency department patients. J Infect Dis 1994; 170: 194-197
10. Ly TD, Edlinger C, Vabret A. Contribution of combined detection assays of p24
antigen and anti-human immunodeficiency virus (HIV) antibodies in diagnosis of
primary HIV infection by routine testing. J Clin Microbiol 2000; 38: 2459-2461
11. Murthy KK, Henrard DR, Eichberg JW, Cobb KE, Busch MP, Allain JP, Alter HJ.
Redefining the HIV-infectious window period in the chimpanzee model: evidence to
suggest that viral nucleic acid testing can prevent blood-borne transmission.
Transfusion 1999; 39: 688-693
12. Van Gemen B, Kievits T, Schukkink R, van Strijp D, Malek LT, Snooknanan R,
Huisman HG, Lens P. Quantification of HIV-1 RNA in plasma using NASBA during
HIV-1 primary infection. J Virol Meth 1993; 43: 177-187
13. Berrey MM, Schlaker T, Collier AC, Shea T, Brodie SJ, Mayers D, Coombs R, Krieger
J, Chun TW, Fauci A, Self SG, Corey L. Treatment of primary human
immunodeficiency virus type 1 infection with potent antiretroviral therapy reduces
frequency of rapid progression to AIDS. J Infect Dis 2001; 183: 1466-1475
14. Triques K, Coste J, Perret Jl et al. Efficiencies of four versions of the Amplicor HIV-1
Monitor test for quantification of different subtypes of human immunodeficiency
virus subtype 1. J Clin Microbiol 1999; 37: 110-116
15. Daar ES, Little S, Pitt J, Santangelo J, Ho P, Harawa N, Kerndt P, Glorgi JV, Bai J,
Gaut P, Richman DD, Mandel S, Nichols S, Los Angeles County Primary HIV
Infection Recruitment Network. Diagnosis of primary HIV infection. Los Angeles
County Primary HIV Infection Recruitment Network. Ann Intern Med 2001; 134: 7577
16. Barlow KL, Tosswill JHC, Parry JV, Clewley JP. Performance of the Amplicor human
immunodeficiency virus type 1 PCR and analysis of specimens with false-negative
results. J Clin Microbiol 1997; 35: 2846-2853
17. Roth WK, Weber H, Seifried E. Feasibility and efficacy of routine PCR screening of
blood donations for hepatitis C virus, hepatitis B virus, and HIV-1 in a blood bank
setting. Lancet 1999; 353: 359-363
18. Le Corfec E, Le Pont F, Tuckwell HC, Rouzioux C, Costaglioa D. Direct HIV testing in
blood donations: variation of the yield with detection threshold and pool size.
Transfusion 1999; 39: 1141-1144
19. Quinn TC, Brookmeyer R, Kline R, Shepherd M, Paranjape R, Mechendale S,
Gadkari DA, Bollinger R. Feasibility of pooling sera for HIV-1 viral RNA to diagnose
acute primary HIV-1 infection and estimate HIV incidence. AIDS 2000; 14: 27512757
20. Gürtler L, Mühlbacher A, Michl U, Hofmann H, Paggi GG, Bossi V, Thorstensson R,
Villaescusa RG, Eiras A, Hernandez JH, Melchior W, Donié F, Weber B. Reduction of
the diagnostic window with a new combined p24 antigen and human
immunodeficiency virus antibody screening assay. J Virol Meth 1998; 75: 27-38
21. Ly, T D, Laperche S, Couroucé AM. Early detection of human immunodeficiency
virus infection using third- and fourth-generation screening assays. Eur J Clin
Microbiol Infect Dis 2001; 20: 104-110
22. Portincasa P, Grillo R, Pauri P, Colao MG, Valcavi PP, Speziale D, Mazzarelli G, De
Majo E, Varaldo PE, Fadda G, Chezzi C, Dettori G. Multicenter evaluation of the new
SLBC 2001 – p. 16
HIV DUO assay for simultaneous detection of HIV antibodies and p24 antigen. New
Microbiol 2000; 23: 357-365
23. Weber B, Fall EMB, Berger A, Doerr HW. Reduction of Diagnostic Window by New
Fourth- Generation Human Immunodeficiency Virus Screening Assays. J Clin
Microbiol 1998; 36: 2235-2239
24. van Binsbergen J, Keur W, Siebelink A, van de Graaf FM, Jacobs A, de Rijk D, Nijholt
L, Toonen J, Gürtler LG. Strongly enhanced sensitivity of a direct anti-HIV-1/-2
assay in seroconversion by incorporation of HIV p24 ag detection: a new
generation vironostika HIV Uni-Form II. J Virol Meth 1998; 76: 59-71
25. van Binsbergen J, Siebelink A, Jacobs A, Keur W, Bruynis F, van de Graaf M, van
der Heijden J, Kambel D, Toonen J. Improved performance in seroconversion with a
4th generation HIV antigen/antibody assay. J Virol Meth 1999
26. Yerly S, Simon F, Perrin L. Early diagnosis of primary HIV infections: using a
combined screening test (p24 antigen and anti-HIV antibodies). Schweiz Med
Wochenschr 1999; 27: 319-322
27. Laperche S, Maniez-Montreuil M, Couroucé AM. Screening tests combined with p24
antigen and anti-HIV antibodies in early detection of HIV-1. Transfus Clin Biol 2000;
7 Suppl.1: S18-S24
28. Weber B, Mühlbacher A, Michl U, Paggi G, Bossi V, Sargento C, Camacho R, Fall
EMB, Berger A, Schmitt U, Melchior W. Multicenter evaluation of a new rapid
automated HIV antigen detection assay. J Virol Meth 1999; 78: 61-70
SLBC 2001 – p. 17
UTILISATION RATIONELLE DES MARQUEURS TUMORAUX
Georges Gilson
Laboratoire de Biochimie-Immunopathologie
Centre Hospitalier de Luxembourg
Il y a une quinzaine d'années, le domaine émergeant des marqueurs tumoraux
donnait lieu à un vif intérêt de la part des biologistes et à de grands espoirs de la
part des cliniciens et patients. Même si les expériences initiales concernant la
spécificité et la sensibilité de la plupart de ces marqueurs ne se sont pas réalisées,
l'utilisation judicieuse de ces tests combinée à une interprétation informée des
résultats a conduit au cours des dernières années à une augmentation constante
de leur utilité clinique.
Les marqueurs tumoraux sont des macromolécules – le plus souvent des protéines
avec une composante carbohydrate ou lipide – dont les taux sériques corrèlent
avec la présence et la croissance de tumeurs malignes. Le marqueur tumoral idéal
utilisable pour le diagnostic primaire devrait répondre aux deux critères suivants :
- sécrétion dans la circulation sanguine à des concentrations mesurables
uniquement par des cellules ayant subi une transformation maligne
- sécrétion permettant des conclusions quant à la localisation de la tumeur
Or il n'existe actuellement aucun marqueur tumoral répondant à ces conditions
strictes. Par conséquent l'utilisation de ces marqueurs à des fins de diagnostic
primaire doit se limiter à des groupes à haut risque et à des patients
symptomatiques. L'utilité majeure de ces marqueurs réside dans le suivi d'une
maladie établie, le contrôle de l'efficacité d'une thérapie, l'identification d'une
tumeur résiduelle et, dans certains cas, dans la détermination d'un pronostic.
L'utilisation correcte des marqueurs tumoraux peut bénéficier au patient et aider à
réduire les coûts de traitement.
Au contraire, l'utilisation peu judicieuse, voire anarchique, de ces tests conduit non
seulement à une augmentation des coûts mais aussi à des décisions cliniques
erronées et peut provoquer des situations traumatisantes chez le patient.
SLBC 2001 – p. 18
LA THYROGLOBULINE EN TANT QUE MARQUEUR
TUMORAL
J.P. Hoffmann
Laboratoire National de Santé, LUXEMBOURG
La thyroglobuline est une glycoprotéine iodée dimérique de poids moléculaire 660
kDa. Elle est synthétisée dans les cellules folliculaires de la thyroïde et constitue le
support pour la synthèse des hormones thyroïdiennes T4 et T3. La thyroglobuline
peut être mesurée dans le sérum de tous les individus normaux. Sa concentration
est le reflet de la masse de tissu thyroïdien différencié présent, de toute
inflammation de la thyroïde, ainsi que du degré de stimulation du récepteur de la
TSH par la thyréostimuline. Dans le cancer différencié de la thyroïde la
thyroglobuline peut se présenter dans le sérum à des concentrations élevées, mais
ne peut être utilisée dans un but diagnostique. Après ablation totale de la thyroïde,
elle doit être non décelable dans le sérum. La présence de quantités mesurables
dans le sérum indique la persistance ou la réapparition de tissu néoplasique. Ceci
est à la base de l’utilisation de la thyroglobuline comme marqueur tumoral pour le
suivi post-opératoire de patients atteints de cancer de la thyroïde. Le but de ce
suivi est la détection précoce d’une rechute, qui peut être reconnue par des
mesures sensibles de la thyroglobuline combinées à une scintigraphie totale à
l’iode 131I.
La thyroglobuline est une molécule très immunogène. Son dosage est actuellement
basé sur des techniques de type sandwich utilisant des anticorps monoclonaux
avec un marqueur soit isotopique (IRMA) soit froid (ICMA). Pour employer la
thyroglobuline en tant que marqueur tumoral il faut que la sensitivité fonctionnelle
de la méthode se situe aux alentours de 1 µg / litre. Des efforts ont été faits pour
standardiser la mesure de la thyroglobuline avec la l’introduction récente d’un
matériel de référence, le CRM 457. Malgré la disponibilité de cette préparation
standard, des divergences substantielles subsistent encore entre les différentes
méthodes de dosage. Dans le suivi de patients atteints de cancer thyroïdien il
importe de doser la thyréoglobuline toujours avec la même méthode. La présence
d’auto anticorps anti-thyroglobuline pose un autre problème difficile et
incomplètement résolu. Ces auto anticorps sont trouvés dans au moins 15% des
patients atteints de cancer différencié de la thyroïde. En entrant en compétition
avec les anticorps monoclonaux du coffret les anticorps anti-thyroglobuline
peuvent interférer dans la mesure de la thyroglobuline, le plus souvent en la sousestimant. Il est donc nécessaire d’associer une recherche d’anticorps antithyroglobuline à tout dosage de thyroglobuline avant de valider un résultat. Une
alternative consiste à appliquer en parallèle à tout dosage de thyroglobuline un
test de récupération. Celui ci a pour avantage de reconnaître une interférence par
les auto-anticorps et détecter un éventuel effet crochet dû à des concentrations
très élevées en thyroglobuline, telles qu’elles peuvent ce présenter dans des
récidives de cancer thyroïdien.
En tenant compte des pièges analytiques que peut comporter son dosage, la
thyroglobuline est un marqueur précieux et indispensable dans le suivi postopératoire du cancer différencié de la thyroïde.
SLBC 2001 – p. 19
LES MARQUEURS URINAIRES DU CANCER DE LA VESSIE
Alain de Bourcy
Laboratoire de Biochimie-Immunopathologie
Centre Hospitalier de Luxembourg
Les tumeurs de la vessie sont classiquement diagnostiquées par cystoscopie est
une technique invasive et coûteuse, ainsi que par l’analyse cytologique des cellules
malignes exfoliées dans les urines, technique qui présente une faible spécificité,
surtout pour les lésions tumorales de faible grade.
A cause de ces inconvénients de la cystoscopie et de la cytologie urinaire, on a eu
l’idée de rechercher des marqueurs tumoraux biologiques permettant de faciliter le
dépistage du cancer de la vessie. Le marqueur idéal du cancer de la vessie devrait
avoir un intérêt dans la surveillance régulière et prolongée (monitoring) de tumeurs
vésicales afin d’éviter ou d’espacer les nombreuses cystoscopies de contrôle que
doivent subir les patients à antécédent d’épithélioma vésical.
Comme les urines sont au contact direct d’une tumeur de la paroi vésicale, il
apparaît logique d’orienter la recherche de marqueurs tumoraux vers des protéines
libérées directement par la tumeur dans l’urine. On peut ainsi escompter des
concentrations urinaires de marqueurs tumoraux qui sont nettement plus élevées
que les niveaux sériques correspondants.
En ce qui concerne notre étude expérimentale, nous nous sommes focalisés sur les
quatre marqueurs suivants :
- le BTA, pour Bladder Tumor Antigen,
- la BTF, pour Bladder Tumor Fibronectine,
- deux protéines issues du cytosquelette, la cytokératine 18 et le CYFRA 21-1
Cette étude nous a permis de dresser les conclusions suivantes :
-
-
-
Le CYFRA 21-1 est le marqueur tumoral qui, est le plus prometteur quant à une
utilisation clinique dans le dépistage et le suivi des cancers de la vessie : il
possède une sensibilité élevée (81,0 %) avec une spécificité acceptable (83,5
%).
La cytokératine 18 a une sensibilité faible (54,5 %) ne lui permettant pas de
jouer un rôle en tant qu’outil clinique de diagnostic du cancer de la vessie. Par
ailleurs, la faible spécificité (72,0 %) obtenue chez les patients à épithélioma
vésical suivis en rémission ne permet pas d’envisager l’utilisation de la
cytokératine 18 en tant qu’indice permettant au clinicien de décider de la durée
des intervalles entre deux cystoscopies de contrôle.
Le BTA TRAK a une sensibilité faible (57,9 %), inacceptable en pratique clinique.
La spécificité de 78,6 % est également médiocre : nous ne pouvons donc pas
recommander une utilisation de ce marqueur tumoral en pratique clinique.
Le BTF présente une sensibilité faible (33,3 %), incompatible avec une
utilisation en pratique clinique. Cependant, la spécificité du BTF est acceptable
(93,8 %) et on pourrait imaginer une utilisation du BTF dans la surveillance des
patients en rémission clinique après un épisode antérieur de carcinome vésical :
SLBC 2001 – p. 20
dans cette optique, on ferait subir des examens complémentaires à tous les
patients présentant un BTF urinaire élevé.
LES SYNDROMES NEUROLOGIQUES PARANEOPLASIQUES
René Louis Humbel
Laboratoire de Biochimie-Immunopathologie
Centre Hospitalier de Luxembourg
Certaines néoplasies peuvent altérer la fonction neurologique, en l'absence de tout
envahissement tumoral ou métastatique du système nerveux. Ces syndromes
neurologiques sont appelés "syndromes neurologiques paranéoplasiques". Ceux-ci
peuvent prendre plusieurs aspects suivant qu'ils affectent le système nerveux
central et/ou le système nerveux périphérique. Les symptômes neurologiques
apparaissent de façon subaiguë en quelques semaines, voire même quelques jours
et peuvent être profondément invalidants. Ils précèdent très souvent de plusieurs
mois ou même d'années la découverte du cancer sous-jacent.
Les atteintes du système nerveux central sont constituées par une encéphalite
limbique, une encéphalite du tronc cérébral, une dégénérescence cérébelleuse
subaiguë ou des opsoclonies-myoclonies. Une neuropathie subaiguë sensitive et
une pseudo-obstruction intestinale témoignent de l'atteinte du système nerveux
périphérique. Les atteintes qui touchent la jonction neuro-musculaire entraînent
des paralysies musculaires (syndromes myasthéniques). Plus rarement l'affection
provoque une dégénérescence des photorécepteurs rétiniens et entraîne une perte
visuelle progressant vers la cécité.
Divers types de tumeurs sont associés à des syndromes neurologiques
paranéoplasiques. Les cancers les plus fréquents sont le cancer pulmonaire à
petites cellules, les cancers du sein et de l'ovaire, la maladie de Hodgkin, le
thymome.
Divers anticorps peuvent être mis en évidence dans le sérum des malades. Ils
résultent d'une réaction autoimmune croisée entre des antigènes exprimés par les
cellules de la tumeur et par certaines cellules du système nerveux, d'où leur
dénomination d'antigènes onconeuronaux. Plusieurs types d'anticorps ont été
identifiés qui réagissent avec des constituants du noyau des neurones, du
cytoplasme des cellules de Purkinje, des oligodendrocytes ou de la rétine. Ces
anticorps sont spécifiques d'un type particulier de syndrome neurologique et du
type de tumeur cancéreuse. La mise en évidence de ces anticorps est d'un grand
intérêt pratique car elle permet de reconnaître l'origine de l'affection neurologique
et incite à chercher activement un cancer, qui peut être débutant, à un stade où il
peut encore être traité.
SLBC 2001 – p. 21
DIAGNOSTIC DES INFECTIONS À PAPILLOMAVIRUS
Bernard Weber
Laboratoires Réunis Kutter-Lieners-Hastert, Junglinster et Institut für Med. Virologie,
Universitätskliniken Frankfurt
Il existe plus de 70 types différents de Papillomavirus (HPV) pouvant induire une
prolifération cellulaire au niveau des muqueuses et de la peau. Tandis que la
grande majorité des Papillomavirus provoquent des lésions bénignes telles que des
verrues et condylomes, un certain nombre de types oncogènes à « haut risque»
sont associés à des tumeurs malignes cutanées génito-anales et le cancer du col
de l’utérus. Le cancer du col est la deuxième cause de cancer féminin dans le
monde, l’incidence mondiale est évaluée à environ 500 000 cas par an. Chaque
année, en France, 5400 nouveaux cas de carcinomes infiltrant avec environ 1600
décès sont enregistrés. L’infection génitale à HPV est transmise par voie sexuelle,
la prévalence des porteurs de virus est avec environ 50 % très élevée. En général
HPV est éliminé chez la plupart des sujets après une durée de quelques mois. Des
lésions précancéreuses et cancéreuses ne se développent probablement que chez
des femmes porteuses de HPV oncogènes pendant de nombreuses années. Le
dépistage en masse du cancer du col est basé en première approche sur l’examen
cytologie classique. La détection des HPV oncogènes comme outil pour améliorer le
dépistage des lésions précancéreuses et/ou cancéreuses du col utérin fait l’objet de
travaux contradictoires. A l’heure actuelle il est recommandé de réserver le
diagnostic étiologique de l’infection à HPV aux femmes de plus de 30 ans qui
représentent les populations les plus à risques de développer des néoplasies intraépithéliales cervicales de haut grade (CIN3, dysplasie sévère et carcinoma in situ)
et aux femmes avec des atypies cellulaires de nature mal définie (ASCUS). L’HPV
étant un virus non cultivable, le diagnostic de laboratoire repose essentiellement
sur la mise en évidence du génome viral ou l’immunohistochimie. La détection de
l ‘HPV DNA avec ou sans amplification génique à l’avantage par rapport à
l’immunohistochimie d’être plus sensible et elle peut être réalisée à partir d’un
simple frottis cervical prélevé par cytobrosse. Bien que la réaction de
polymérisation en chaîne (PCR) présente en théorie une sensibilité plus élevée que
l’hybridation en phase liquide, il n’existe à l’heure actuelle qu’une seule trousse
commerciale permettant la détection des HPV oncogènes par hybridation avec
amplification du signal par chimiluminescence (Hybrid Capture II, Digène). Le test
Hybrid Capture permet d’effectuer une détermination semi-quantitative de la
charge virale, présente une grande reproductibilité et permet grâce à des
mélanges de sondes de mettre en évidence et de différencier de manière aisée
entre HPV oncogènes (types 16, 18, 31, 33, 35, 39, 45, 51, 52, 56, 58, 59 et 68) et
à « bas risque» (types 6, 11, 42, 43 et 44). La détection d’HPV DNA est effectuée
depuis novembre aux Laboratoires Réunis Kutter-Lieners-Hastert. Sur les 381
prélèvements qui ont été analysés, des renseignements cliniques étaient
disponibles dans 22,3 % des cas. La prévalence de HPV oncogènes à « haut
risque » était de 32,8 %. Des infections à HPV types à « bas risque» étaient
présentes dans 16,8 % des cas. D’après les données cliniques recueillies, il semble
qu’un pourcentage élevé de femmes soumises au test de mise évidence de l’HPV
DNA sont considérées comme potentiellement à risque de cancer. L’association du
test HPV au frottis de dépistage permet une approche plus ciblée et plus
économique en proposant essentiellement aux femmes positives pour les HPV
SLBC 2001 – p. 22
oncogènes avec ASCUS ou lésions pavimenteuses intra-épithéliales un rythme de
dépistage plus rapproché et une surveillance plus attentive.
SLBC 2001 – p. 23
L’INTERACTION MOLÉCULAIRE D’UN ANTICORPS AVEC UN
ANTIGÈNE PEPTIDIQUE
Mike Pütz*, Fabienne Bouche*, Fred Fack*, Wim Ammerlaan*,
Johan Hoebeke†, Claude P. Muller*
*Laboratoire National de Santé, Département d’Immunologie, Luxembourg
†UPR 9021 CNRS, IBMC, “Immunochimie des Peptides et des Virus”, Strasbourg
Les interactions protéines-protéines sont à la base de pratiquement tous les
processus biologiques. La spécificité de ces interactions est essentielle pour
préserver les fonctions et les cascades complexes de la reconnaissance au niveau
moléculaire. En immunologie, par exemple un système sophistiqué est en mesure
de distinguer entre le soi et le non-soi, et la reconnaissance spécifique est un
requisite fondamentale. Dans notre étude nous avons mis en évidence les résidus
importants dans un épitope peptidique pour la reconnaissance par un anticorps
monoclonal, et tiré quelques conclusions concernant la structure de ce peptide lors
de son interaction avec le paratope. Le peptide dérive de la protéine
hémagglutinine du virus de la rougeole. Il a été montré dans notre laboratoire que
ce peptide est en mesure d’induire des anticorps protecteurs et neutralisants dans
un système murin. Il représente donc un candidat potentiel pour être inclus dans
un vaccin contre la rougeole. Nous avons synthétisé plusieurs sets d’analogues
substitués du peptide qui ont été analysés pour leur capacité d’interagir avec un
anticorps monoclonal par ELISA et par des mesures sur un instrument
BIAcore3000. Ces résultats vont nous permettre de mieux concevoir nos antigènes
peptidiques nécessaires pour le développement d’un vaccin efficace contre la
rougeole à base de peptides.
SLBC 2001 – p. 24

Documents pareils