Interférences par une IgM monoclonale dans un bilan biochimique : détection et recommandations

A Barbier; I Vuillaume; A Baras; V Coiteux; P Maboudou; J Rousseaux

doi:10.1684/abc.2007.0139

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Interférences par une IgM monoclonale dans un bilan biochimique : détection et recommandations

Annales de Biologie Clinique. Volume 65, Numéro 4, 411-5, Juillet-Août 2007, Pratique quotidienne

DOI : 10.1684/abc.2007.0139

Résumé

Summary

Auteur(s) : A Barbier, I Vuillaume, A Baras, V Coiteux, P Maboudou, J Rousseaux , Laboratoire de biochimie, Hôpital Roger Salengro, Lille, Service des maladies du sang, Hôpital Claude Huriez, CHRU Lille, 59037 Lille Cedex.

Résumé : Nous présentons un cas d’interférence analytique sur trois paramètres (lactate déshydrogénase, acide urique et phosphatase alcaline), liée à une IgM monoclonale, mise en évidence chez un patient atteint de maladie de Waldenström. Le mécanisme de l’interférence était probablement lié à la formation de complexes entre la paraprotéine et l’héparine de lithium, qui précipitent lors de la réaction chimique, introduisant un biais dans les résultats. La conduite à tenir en cas de suspicion d’interférences dans un bilan biochimique est explicitée. Sont discutés pour le cas clinique, les conséquences cliniques de l’interférence, ses mécanismes possibles ainsi que son évolution sous traitement, en fonction de la concentration de la protéine monoclonale.

Mots-clés : interférences, IgM monoclonale, Waldenström

Illustrations

ARTICLE

Auteur(s) : A Barbier¹, I Vuillaume¹, A Baras¹, V Coiteux², P Maboudou¹, J Rousseaux¹

¹ Laboratoire de biochimie, Hôpital Roger Salengro, Lille
² Service des maladies du sang, Hôpital Claude Huriez, CHRU Lille, 59037 Lille Cedex

Article reçu le 22 Février 2007, accepté le 4 Avril 2007

L’observation

Un homme de 76 ans présentait depuis 10 mois une altération de l’état général avec une perte pondérale de 7 kg et, depuis 6 mois, des troubles visuels à type de flou visuel et de myodésopsies. Il a été hospitalisé en raison de la découverte d’une anémie et d’une hyperprotidémie. Son score d’activité selon l’indice Ecog (eastern cooperative oncology group) était chiffré à 1 (patient restreint dans les activités physiques fatigantes, mais ambulatoire, pouvant exercer une activité sans contraintes physiques importantes telle qu’une activité domestique légère ou une activité de bureau). À l’admission, il ne présentait ni sueurs nocturnes ni fièvre. L’examen clinique ne montrait pas de tuméfaction des organes hématopoïétiques périphériques. On constatait des signes d’hyperviscosité responsables d’une baisse de l’acuité visuelle et d’hémorragies rétiniennes bilatérales au fond d’œil. Il n’y avait pas de troubles de la vigilance. On notait également des signes cliniques en faveur d’une neuropathie périphérique avec une marche instable sans déficit moteur, une aréflexie ostéotendineuse des membres inférieurs, une diminution des réflexes aux membres supérieurs, une apallesthésie du membre inférieur gauche, une hypopallesthésie marquée des 3 autres membres. L’électromyogramme notait une diminution de la vitesse de conduction motrice aux membres supérieurs et inférieurs avec allongement des latences distales et abolition des réponses sensitives en faveur d’une polyneuropathie sensitivo-motrice démyélinisante dysglobulinémique. La recherche des anticorps anti-MAG s’est avérée négative. La recherche d’une cryoglobulinémie était également négative. L’hémogramme retrouvait une anémie (Hb : 7 g/dL) normochrome normocytaire arégénérative, une hyperleucocytose à 12 G/L avec une myélémie totale de 10 % et des plaquettes normales à 190 G/L. Le bilan biochimique réalisé sur l’automate Modular DP (Roche Diagnostics) montrait la présence d’une hyperprotidémie à 109 g/L, associée à une hypoalbuminémie à 25 g/L. Le bilan rénal, hépatique, phosphocalcique était normal. On notait la présence d’une alarme sur le résultat de la lactate déshydrogénase (LDH) qui montrait une concentration de 630 UI/L. Curieusement, après dilution, le résultat obtenu était de 171 UI/L. Une nouvelle dilution de l’échantillon plasmatique dans de l’eau distillée mettait en évidence la formation d’un précipité blanc, évocateur d’une paraprotéine. Une électrophorèse des protéines sériques a été réalisée et mettait en évidence une bande intense et homogène de migration gammaglobulinique (gel d’agarose Rep Helena) à une concentration de 54 g/L. L’immunofixation des protéines sériques (gel d’agarose Spife 2000 Helena) caractérisait une dysglobulinémie monoclonale à IgM lambda. La recherche d’une cryoglobulinémie et d’agglutinines froides était négative. Les sérologies virales des hépatites B et C, et VIH étaient négatives. On retrouvait la présence d’une protéinurie de Bence Jones de type lambda. Le myélogramme montrait une infiltration lymphocytaire à 42 % avec présence de rares lymphoplasmocytes et mastocytes et une plasmocytose à 1 %. La biopsie ostéomédullaire confirmait l’infiltration interstitielle à 80 % par un lymphome malin non hodgkinien à petites cellules B avec, à l’immunophénotypage sur moelle, la présence d’une population lymphoïde B monotypique (CD19+, CD5-, CD10-, CD79b+, IgM membranaire positive). L’ensemble de ces examens confirmait le diagnostic de maladie de Waldenström. Trois séances de plasmaphérèse ont permis une diminution de la concentration d’IgM de 50 à 30 g/L, une régression des hémorragies au fond d’œil et une amélioration de la symptomatologie clinique fonctionnelle, notamment neurologique. Une chimiothérapie orale par chloraminophène a été mise en route.

Le point de vue du biologiste

La présence d’alarme automate sur la LDH et les discordances de résultats à la dilution ont fait suspecter une interférence dans le dosage. Le prélèvement était veineux, et collecté dans un tube hépariné (Vacutainer^®) de 5 mL, correctement rempli. On ne notait pas d’hémolyse, d’ictère ou de turbidité. Afin de mettre en évidence l’interférence, les résultats obtenus sur le Modular DP ont été comparés à ceux obtenus par une technique de chimie sur support sec (Vitros 950, Ortho Clinical Diagnostics), et un test de dilution de l’échantillon dans une solution saline a également été réalisé sur Modular DP (Tableau 1). Dans le même temps, un screening large des autres paramètres biochimiques a été effectué en parallèle sur les automates Vitros 950 et Modular DP. Des discordances sont apparues entre les résultats obtenus sur le Vitros 950 et ceux rendus par le Modular DP (Tableau 1) pour trois paramètres, la LDH, l’acide urique et la phosphatase alcaline (PAL). Ces différences de résultats n’ont pas été retrouvées lors des études de corrélation entre ces automates (données non montrées). Les différences de méthodologies entre les deux automates sont résumées dans le tableau 2. Par ailleurs, un défaut de proportionnalité lors de la dilution a également été mis en évidence sur le Modular DP pour la LDH et l’acide urique (Tableau 1). Une interférence médicamenteuse a pu être exclue, le patient n’étant pas sous traitement. Les fiches techniques des réactifs de dosage de la LDH, acide urique et PAL signalent sur Modular le risque de résultats erronés, en cas de gammapathie en particulier de type IgM. Le test de Sia (ou dilution dans de l’eau distillée) était positif, suggérant la présence d’une paraprotéine, confirmée par l’électrophorèse des protéines sériques et l’immunofixation. L’évolution de ces interférences a été suivie sur un prélèvement du patient réalisé un an plus tard, après traitement. Les mêmes tests biochimiques ont été réalisés sur un prélèvement veineux recueilli sur tube hépariné (Tableau 1) et sur tube sec. Ces résultats montraient la persistance d’une interférence modérée résiduelle sur la LDH visible lors du comparatif Modular/Vitros, alors que l’interférence sur la PAL (biais résiduel de 13 %) était à la limite de la significativité au vu des corrélations entre automates (erreur maximale de 10 %), et que l’interférence sur l’acide urique avait complètement disparu. On notait que la présence de l’interférence sur la LDH engendrait un biais négatif sur le dosage à un an, alors que le biais était positif sur le dosage réalisé à l’admission. Curieusement également, l’interférence sur la LDH n’était visible que sur tube hépariné, et non sur tube sec. Dans le même temps, la concentration d’IgM du patient était passée de 54,5 à 6,5 g/L, suggérant un effet de l’interférence dépendant de la concentration de l’immunoglobuline. La courbe réactionnelle de la LDH à 1 an chez le patient, dosée sur le Modular DP est présentée sur la figure 1 (les courbes réactionnelles des paramètres dosés à l’admission du patient n’ont pu être récupérées). Un échantillon contrôle avec une concentration de LDH équivalente montre une réaction typique avec une décroissance linéaire des absorbances dès le début de la réaction chimique par l’ajout du NADH. Chez le patient présentant une protéine monoclonale, le suivi spectrophotométrique des absorbances lors du dosage de la LDH montre un défaut de linéarité en début de réaction et une décroissance retardée des absorbances. Des profils de courbes réactionnelles similaires mettant en évidence une augmentation inadéquate d’absorbance ont été décrits chez d’autres patients avec myélome, pour différents paramètres [1]. Cette augmentation d’absorbance évoque la formation d’un précipité par la protéine monoclonale.
Tableau 1 Effet de la dilution sur les dosages biochimiques, dosage comparatif Modular/ Vitros sur tube hépariné et suivi de l’interférence à 1 an.

	À l’admission			Un an après
	Modular	Modular Dilution au 1/2 *	Vitros	Modular	Modular Dilution au 1/2 *	Vitros
LDH	630	171	262	167	190	260
Acide urique	38	50	91	40	40	38
PAL	156	154	237	151	146	174
Prot (g/L)	108			78
IgM (g/L)	54,5			6,5

Tableau 2 Techniques utilisées sur Modular DP et Vitros 950.

	Modular DP	Vitros 950
LDH	Test LDH optimisée (Roche)	Test LDH (Vitros)
Pyruvate + NADH + H⁺ → lactate + NAD⁺ (LDH)	Pyruvate + NADH + H⁺ → lactate + NAD⁺ (LDH)
Acide urique	Test : UA plus (Roche)	Test : Uric (Vitros)
Acide urique + 2 H₂O + O₂ → allantoïne + CO₂ + H₂O₂ (uricase)	Acide urique + 2 H₂O + O₂ → allantoïne + CO₂ + H₂O₂ (uricase)
2 H₂O₂ + H⁺ + TOOS + 4 aminophénazone → colorant benzoquine dimine + 4 H₂O (peroxydase)	2 H₂O₂ + leucodérivé → colorant + 2 H₂O (peroxydase)
PAL	Test : ALP optimisée (Roche)	Test : ALKP (Vitros)
Phosphate de p-nitrophényle + H₂O → p-nitrophénol + H₃PO₄ (PAL, Mg⁺⁺)	Phosphate de p-nitrophényle + H₂O → p-nitrophénol + H₃PO₄ (PAL, AMP, Mg⁺⁺)

Le point de vue du clinicien

La maladie de Waldenström est une lymphoprolifération chronique de type B caractérisée par une infiltration médullaire par des petits lymphocytes, des cellules lymphoplasmocytaires, des plasmocytes et par la présence d’une immunoglobuline monoclonale IgM [2]. Les critères de traitement sont : un taux d’hémoglobine < 10 g/dL, un taux de plaquettes < 100 x 10⁹/L, une forte masse tumorale ou une symptomatologie induite par le composant monoclonal (syndrome d’hyperviscosité, neuropathie sévère, amylose AL, cryoglobulinémie symptomatique, maladie des agglutinines froides) [3]. Ce patient présentait une macroglobulinémie de Waldenström au diagnostic avec un composant monoclonal IgM lambda très élevé. Ce dernier était responsable d’un syndrome d’hyperviscosité et d’une neuropathie périphérique sévère justifiant l’initiation d’un traitement en urgence (plasmaphérèses) et d’une chimiothérapie (chloraminophène). La concentration en LDH, bien que non spécifique, est un indicateur de la masse tumorale dans le lymphome non hodgkinien. La LDH et l’uricémie sont aussi des marqueurs du syndrome de lyse tumorale spontanée ou induite par la chimiothérapie, complication exceptionnelle de la maladie de Waldenström, lymphoprolifération B indolente. La concentration en LDH est généralement normale dans la maladie de Waldenström. Son augmentation fait toujours suspecter une transformation en un lymphome agressif et un dosage fiable est nécessaire. Par ailleurs, le dosage de la LDH est également un élément diagnostique dans le cadre d’une anémie hémolytique auto-immune, complication fréquente de la maladie de Waldenström. Enfin, une augmentation des PAL pourrait également faussement orienter le clinicien vers une complication hépatique ou osseuse. Un dosage fiable et reproductible de ces paramètres paraît donc indispensable.

Discussion

La présence d’une interférence a pu être suspectée pour 3 paramètres (LDH, acide urique, PAL) chez un patient pour lequel une gammapathie monoclonale à IgM a été finalement diagnostiquée (maladie de Waldenström). Une interférence sur le dosage de la LDH générant une concentration faussement élevée avait déjà été décrite avec une IgG kappa à 7 g/L [4]. L’interférence des IgM sur la concentration d’acide urique avait déjà été décrite plusieurs fois, donnant des faux négatifs [5]. En cas de suspicion d’interférences, la procédure de validation biologique dans notre laboratoire prévoit une vérification du dosage par une autre méthodologie, la chimie sur support sec (sur Vitros 950), ainsi qu’une étude de l’effet de dilutions en série (1/2, 1/5, 1/10) dans une solution saline. Une interférence est identifiée en cas de résultats discordants entre les deux méthodologies (écart de plus de 10 % par rapport à la concentration initiale), ou si les résultats après dilution montrent un défaut de linéarité. Une différence de plus de 10 % par rapport à la concentration attendue pour la dilution apparaît significative, la concentration attendue étant déterminée pour chaque paramètre par comparaison à une série de contrôles. L’étude des courbes réactionnelles permet également de mettre en évidence un bruit de fond inhabituel ou une réaction anormale. En cas de suspicion de paraprotéinémie (protidémie > 90 g/L), l’étude est complétée par une électrophorèse des protéines sériques à la recherche d’un pic monoclonal. Différents problèmes peuvent être rencontrés lors de l’analyse d’échantillons contenant une paraprotéine [6], en relation avec une activité anticorps de la paraprotéine (activité anticorps hétérophile, anticorps anti-animal, activité facteur rhumatoïde), une activité de liaison à d’autres substances, un effet agglutinine, une pseudohyponatrémie, une hyperviscosité, une cryoglobulinémie ; et enfin, certains problèmes analytiques peuvent être liés à la précipitation de la paraprotéine causant une augmentation de turbidité et une augmentation apparente de l’absorbance à toutes les longueurs d’onde, dont celles utilisées dans la réaction chimique du dosage en question. Cet artefact peut toucher de nombreux paramètres et causer à la fois des résultats faux positifs ou faux négatifs, selon la cinétique de l’apparition du précipité (pendant le blanc, à l’addition du 1^er ou 2^e réactif…). La variété des circonstances physicochimiques à l’origine de l’insolubilité de ces protéines est liée à de multiples variables (pH, force ionique, conservateurs, pI et autres propriétés de l’immunoglobuline monoclonale…), rendant la prédiction ou la prévention de cette interférence délicate, ce qui pourrait expliquer le biais variable observé dans le cas clinique présenté ici. La disparition de ce type d’interférence en cas de recueil sur tube sec, par rapport à un recueil sur héparine de lithium, a déjà été décrite [7] ; elle a été attribuée à la formation de complexes entre l’héparine de lithium et une paraprotéine de type IgG pour le dosage de glucose et gamma-glutamyl transférase. Cet effet pouvait être reproduit en ajoutant de l’héparine au sérum, et bloqué dans le plasma hépariné par l’addition du sulfate de protamine, un antagoniste de l’héparine. La faible sensibilité de l’analyseur Vitros 950 à ce type d’interférence est probablement liée à la technologie multicouche du Vitros qui empêche le précipité de pénétrer dans la couche réactive et d’interférer lors de la réaction chimique. Un dosage biologique aberrant de l’un de ces trois paramètres peut faussement orienter le clinicien vers une transformation de la maladie de Waldenström en lymphome agressif (LDH, uricémie), une anémie hémolytique auto-immune (LDH), des complications hépatiques ou osseuses (PAL). Un résultat fiable et reproductible paraît donc indispensable. Ces interférences, difficiles à prédire, sont également difficiles à dépister par le laboratoire et peuvent donner des résultats faussement positifs ou négatifs. Il serait utile que les cliniciens soient alertés sur ces caractéristiques des paraprotéines (meilleure communication entre services cliniques et laboratoire) et puissent en avertir le laboratoire, notamment en cas de résultats inattendus chez des patients présentant une paraprotéine. La présence d’une telle paraprotéine peut également être évoquée et recherchée au laboratoire, notamment en cas de protidémie élevée (> 90 g/L). La connaissance de l’existence d’une paraprotéine ou sa suspicion chez un patient incite à rester prudent sur l’interprétation des résultats des dosages, à surveiller les courbes réactionnelles en cas de doute, à confronter les résultats avec ceux fournis par un automate utilisant la chimie sur support sec (type Vitros), et à signaler la possibilité d’interférences en commentaire du résultat. Nous proposons un protocole synthétique pour la mise en évidence de telles interférences dans le tableau 3. Il pourrait être intéressant d’envisager une étude de plus grande envergure sur le suivi et l’impact des interférences sur la prise en charge des patients en cas de dysglobulinémie, et notamment en fonction des concentrations des globulines.
Tableau 3 Synthèse des recommandations pour la détection d’interférences par des protéines monoclonales dans un bilan biochimique.

Responsable	Actions à mettre en œuvre
Clinicien	Information au laboratoire sur l’existence d’une gammapathie monoclonale chez le patient
Laboratoire disposant de technologies sur support sec	Évocation d’une possible paraprotéine en cas de protidémie > 90 g/L
Vérification des résultats obtenus en chimie liquide à l’aide d’une technologie de chimie sur support sec
Laboratoire ne disposant pas de technologies sur support sec	Évocation d’une possible paraprotéine en cas de protidémie > 90 g/L
Recherche d’une alarme sur les dosages générée par l’automate de biochimie
En cas d’alarme :
- vérification de la linéarité après dilutions en série (pur, 1/2, 1/5, 1/10) et comparaison des résultats par rapport à ceux obtenus sur une série de contrôles
- vérification de la linéarité de la courbe réactionnelle du dosage et comparaison à une courbe réactionnelle d’un contrôle à la même concentration

Références

1 Smogorzewska A, Flood JG, Long WH, Dighe AS. Paraprotein interference in automated chemistry analyzers. Clin Chem 2004 ; 50 : 1691-3.

2 Owen RG. Developing diagnostic criteria in Waldenstrom’s macroglobulinemia. Semin Oncol 2003 ; 30 : 196-200.

3 Treon SP, Gertz MA, Dimopoulos M, et al. Update on treatment recommendations from the Third International Workshop on Waldenstrom’s macroglobulinemia. Blood 2006 ; 107 : 3442–6.

4 Backer ET, Harff GA, Beyer C. A patient with an IgG paraprotein and complexes of lactate dehydrogenase and IgG in the serum. Clin Chem 1987 ; 33 : 1937-8.

5 Langman LJ, Allen LC, Romaschin AD. Interference of IgM paraproteins in the Olympus AU800 uric acid assay. Clin Biochem 1998 ; 31 : 517-21.

6 Berth M, Delanghe J. Protein precipitation as a possible important pitfall in the clinical chemistry analysis of blood samples containing monoclonal immunoglobulins : 2 case reports and a review of the literature. Acta Clin Belg 2004 ; 59 : 263-73.

7 Dimeski G, Carter A. Rare IgM interference with Roche/Hitachi Modular glucose and gamma-glutamyltransferase methods in heparin samples. Clin Chem 2005 ; 51 : 2202-4.