Modification of ABO antigens in quality control materials

Abstract

The interpretation of variable results of blood group testing must be accurate to prevent potentially fatal consequences and to maintain laboratory confidentiality. So far, both quality control and proficiency testing (PT) of ABO subgrouping have been challenging with specimens from blood donors or volunteers because of antigenic diversity. The purpose of the present study was to explore whether modified blood red cells (RBCs) bearing synthetic analogs of blood group A or B antigens, Funtion–Spacer–Lipid (FSL) structure, can aid in quality control. The antigenicity of the modified RBCs (RBC kodecytes) were measured by hemagglutination assays and flow cytometry, and the storage periods of RBC kodecytes in several media were assessed. The quality control materials were evaluated in both a workshop and an educational trial of external PT. In tube test, RBC kodecytes exhibited agglutination grade of w+ to 4+ by reagent ABO antibodies: the cells were prepared in solution of 0.005 ‒ 0.04 mg/mL synthetic blood group A antigen (FSL–A) or 0.05 ‒ 0.4 mg/mL synthetic blood group B antigen (FSL–B) solutions. Both A and B kodecytes were agglutinated to grade 4+ by anti–H lectin regardless of the concentration of the FSL solution. The A kodecytes did not react with anti–A1 lectin. The kodecyte suspensions showed a stability in solution similar to that of natural RBCs. The workshop allowed all participants to evaluate the phenotypes of cells expressing blood group A to an agglutination grade <3+. The survey materials were composed of suspension of O RBCs and RBC kodecytes expressing weak A (Aw) and weak B (Bw) prepared with 0.02 mg/mL FSL–A solution and 0.15 mg/mL FSL–B solution. Of the 43 participants responded to the PT trial, 15 (35%) and 29 (67%) laboratories reported the Aw kodecytes as Aw and Bw kodecytes as Bw, repectively. The clonal characteristic of the antisera used affected the reactivities of the the quality control materials and the outcomes of ABO subgrouping. The study confirmed that RBCs expressing low levels of various antigens are able to be constructed using synthetic glycolipid and O RBCs. RBCs with modified antigenicities were confirmed as valuable survey materials. The survey revealed that the availability of the PT materials allowing subgrouping improves the quality of laboratory analyses although the analyses of monoclonal antibody are not sufficient. Surface modified RBCs of varying antigenicities are more useful than donor RBCs in performing quality control and will improve laboratory outcomes.

잘못된 혈액형 아형 판정은 환자의 진료에 영향을 주고 검사실 신뢰도를 떨어뜨리는 요인이 될 수 있어 결과에 정확성을 요한다. 혈액형 아형 검사의 정도관리를 위해서는 다양한 항원성을 표현하는 물질이 필요한데 헌혈자나 자원자로부터 얻은 검체를 사용하는 방법은 그 종류와 기회의 제한으로 인하여 아직까지 숙련도 평가나 정도관리에 이용하는데 어려움이 많은 실정이다. 이에 본 연구에서는 인체 유래의 적혈구에 A형 혹은 B형의 성상을 가진 각각의 합성 당지질인 Function–Spacer–Lipid (FSL) 구조물을 부착시켜 변형 적혈구 kodecyte를 제조하고 실제 검사에 사용할 수 있게 하여 정도관리물질로의 활용 가능성을 평가하였다. 여러 농도로 물질을 제조하였고 제조된 변형 적혈구는 혈구 응집법과 유세포 분석법으로 항원성을 측정하고 여러 보존용액에서의 안정성을 평가한 다음 실습 워크숍과 외부정도관리 사업에서 시범 사용하였다. 적혈구 kodecyte는 시험관법에서 FSL 용액 농도에 따라 w+에서 4+의 응집정도를 보였으며(FSL–A, 0.005 ‒ 0.04 mg/mL: FSL–B, 0.05 ‒ 0.4 mg/mL) 제조 농도와 상관없이 항–H lectin에 4+ 응집을, 항–A1 lectin에 음성반응을 보였다. 적혈구 kodecyte의 보관 안정성은 인체 유래 O형 적혈구와 비슷함을 확인하였다. 실기 워크숍에서 사용한 weak A (Aw) 표현형을 보이는 변형 적혈구는 참가자들에게 3+ 미만의 응집을 경험할 수 있는 기회를 제공하였다. 신빙도 조사사업에서 53개 기관에 O형 적혈구, Aw kodecyte (FSL–A, 0.02 mg/mL로 제조) 와 weak B (Bw) kodecyte (FSL–B, 0.15 mg/mL로 제조) 를 발송하였는데 응답한 43개 기관 중 의도한 Aw형과 Bw형으로 답변한 기관은 각각 15개(35%), 29개(67%) 기관이었다. 항–A 단클론항체의 종류는 Aw kodecyte의 혈액형 판정에 영향을 미쳤다. 결론적으로 FSL용액과 O형 적혈구를 이용하여 다양한 항원량을 가지는 A형과 B형 아형 표현형 적혈구 제조가 가능하였으며 제조한 물질은 정도관리물질로서의 안정성이 확인되었다. 제조된 kodecyte는 공여자로부터 얻은 검체를 대신하여 ABO 아형 검사를 시행하는 검사실의 질향상에 큰 도움을 줄 것으로 보인다.