Identifizierung eines mittels Immunturbidimetrie nach Anionenaustausch-Chromatographie erhöhten Carbohydrate-Deficient-Transferrin-(CDT-)Serumspiegels als Transferrin (Tf)-D-Variante

Zusammenfassung

Die Bestimmung des Carbohydrate-Deficient-Transferrin (CDT)- Serumspiegels gilt als sensitive und spezifische Methode zur Erfassung eines chronischen Alkoholkonsums. Wir stellen den Fall eines 23-jährigen gesunden Profisportlers vor, der unter Alkoholeinfluss in einen Verkehrsunfall verwickelt war. Aufgrund eines über mehrere Monate wiederholt erhöht gemessenen CDT-Serumspiegels wurde die Rückgabe des Führerscheins unter Annahme eines chronischen Alkoholkonsums verweigert. Daraus folgten eine zunehmende soziale Isolation und berufliche Probleme. Zur Abklärung einer möglichen Lebererkrankung als Ursache des erhöhten CDT-Serumspiegels wurde der junge Mann in unserer Ambulanz vorgestellt. Bei glaubhaft verneintem chronischem Alkoholkonsum und fehlenden Hinweisen auf eine Lebererkrankung erfolgte als weiterführende Diagnostik bei wiederholt erhöhtem CDT-Serumspiegel die qualitative Charakterisierung der Transferrin-Isoformen. Nach isoelektrischer Fokussierung zeigte sich ein Transferrin-Isoformmuster nicht typisch für einen chronischen Alkoholkonsum, sondern hinweisend auf das Vorliegen einer heterozygoten Transferrin (Tf)-D-Variante. Die veränderte Aminosäuresequenz der Transferrin (Tf)-D-Variante hatte durch Überlagerung von Transferrin-Isoformen mit unterschiedlichem Sialylierungsgrad zu einem falsch positiven quantitativen CDT-Serumspiegel geführt. Erst durch den Nachweis dieser Tf-D-Variante, die auch bei der Mutter identifiziert werden konnte, erfolgte die Rückgabe der Fahrlizenz sowie die soziale und berufliche Rehabilitation. Bei wiederholt erhöht gemessenen CDT-Serumspiegeln und begründetem Zweifel an einem chronischen Alkoholkonsum sollte daher wegen der weitreichenden Konsequenzen eines falsch positiven Wertes eine qualitative Analyse der Transferrin-Isoformen durch Isoelektrische Fokussierung erfolgen.

Abstract

Many studies have shown carbohydrate-deficient transferrin (CDT) to be a sensitive and specific marker of chronic alcohol abuse. We present the case of a 23-year-old, healthy professional soccer player who caused a car accident due to alcohol consumption. Several CDT test results were elevated above the laboratory reference range and were considered to be caused by alcohol intake at a level commensurate with misuse and thus license reapplication was refused. In addition, assuming chronic alcohol abuse, the young man suffered from increasing social isolation. He was finally referred to our out-patient clinic for further evaluation on the assumption of a liver disease. Since chronic alcohol consumption was denied, and there was no evidence of liver disease, a qualitative characterization of the transferrin isoforms was performed. Isoelectric focusing of serum transferrin revealed a pattern atypical for chronic alcohol intake but detected a genetically determined transferrin (Tf)-D-variant. The changed amino acid sequence caused an overlapping of transferrin isoforms with different degrees of sialylation, thus revealing false-positive serum CDT values. Determination of this Tf-D-variant heterozygosity resulted in his social rehabilitation and license reinstatement. Thus, where the evidence for alcohol dependency is either uncertain or uncorroborated, qualitative isoelectric focusing of transferrin is a useful method for analyzing unexplained CDT elevations, thus increasing the value of CDT as a marker for chronic alcoholic abuse.

Schlüsselwörter

Carbohydrate-Deficient-Transferrin (CDT) - Transferrin (Tf)-D-Variante - isoelektrische Fokussierung

Key words

Carbohydrate-deficient transferrin (CDT) - transferrin (Tf)-D-variant - isoelectric focusing

Literatur

• 1 Morgan M Y, Major M G. The use of serum carbohydrate-deficient transferrin in the assessment of „high risk offenders” in Great Britain.  Alcohol Alcohol. 1996;  31 625-628
• 2 deJong G, van Dijk J P, van Eijk H G. The biology of transferrin.  Clin Chim Acta. 1990;  190 1-46
• 3 Xin Y, Lasker J M, Lieber C S. Serum carbohydrate-deficient transferrin: mechanism of increase after chronic alcohol intake.  Hepatology. 1995;  22 1462-1468
• 4 Stibler H. Carbohydrate-deficient transferrin in serum, a new marker of potentially harmful alcohol consumption reviewed.  Clin Chem. 1991;  37 2029-2037
• 5 Hackler R, Arndt T, Helwig-Rolig A. et al . Investigation by isoelectric focusing of the initial carbohydrate-deficient transferrin (CDT) and non-CDT transferrin isoform fractionation step involved in determination of CDT by the ChronAlcol. D. assay.  Clin Chem. 2000;  46 483-492
• 6 Hackler R, Arndt T, Kleine T O. et al . Effect of separation conditions on automated isoelectric focusing of carbohydrate-deficient transferrin and other human isotransferrins using the PhastSystem.  Anal Biochem. 1995;  230 281-289
• 7 Allen J P, Litten R Z, Anton R F. et al . Carbohydrate-deficient transferrin as a measure of immoderate drinking: remaining issues.  Alcohol Clin Exp Res. 1994;  18 799-812
• 8 Kamboh M I, Ferrell R E. Human transferrin polymorphism.  Hum Hered. 1987;  37 65-81
• 9 Arndt T, Hackler R. Kohlenhydrat-defizientes Transferrin (CDT) - eine spezifische Kenngrösse chronischen Alkoholmissbrauchs. In: Soyka, M (ed). Klinische Alkoholismusdiagnostik Darmstadt; Steinkopf 1999: 98-109
• 10 Helwig-Rolig A, Hackler R, Printz H. et al . Isoelectric focusing of transferrin (Tf) for validation of slightly elevated CDT results obtained by immunoturbidimetry after Anion-Exchange Chromatography.  Clin Chem Lab Med. 2001;  39 A40
• 11 Printz H, Hackler R, Helwig-Rolig A. et al . Isoelectric focusing of transferrin increases the value of CDT in the diagnosis of chronic alcohol abuse.  GUT. 2001;  49 (Suppl III) 3008
• 12 Bean P, Peter J B. Allelic D variants of transferrin in evaluation of alcohol abuse: Differential diagnosis by isoelectric focusing- immunoblotting-laser densitometry.  Clin Chem. 1994;  40 2078-2083
• 13 Jeppson J O, Kristensson H, Fimiani C. Carbohydrate-deficient transferrin quantified by HPLC to determine heavy consumption of alcohol.  Clin Chem. 1993;  39 2115-2120
• 14 Renner F, Kanitz R D. Quantification of carbohydrate-deficient transferrin by ion-exchange chromatography with an enzymatically prepared calibrator.  Clin Chem. 1997;  43 485-490
• 15 Jaeken J, Carchon H. The carbohydrate-deficient glycoprotein syndromes: an overview.  J Inher Metab Dis. 1993;  16 813-820
• 16 Charlwood J, Clayton P, Keir G. et al . Defective galactosylation of serum transferrin in galactosemia.  Glycobiology. 1998;  8 351-357
• 17 Jaeken J, Pirard M, Adamowicz M. et al . Inhibition of phosphomannose isomerase by fructose-1-phosphate: an explanation for defective N-glycosylation in hereditary fructose intolerance.  Pediatr Res. 1996;  40 764-766
• 18 DiMartini A, Day N, Lane T. et al . Carbohydrate deficient transferrin in abstaining patients with end-stage liver disease.  Alcohol Clin Exp Res. 2001;  25 1729-1733
• 19 Bean P, Sutphin M S, Liu Y. et al . Carbohydrate-deficient transferrin and false-positive results for alcohol abuse in primary biliary cirrhosis: differential diagnosis by detection of mitochonrial autoantibodies.  Clin Chem. 1995;  41 858-861
• 20 Perret R, Froehlich F, Lavanchy D. et al . Is carbohydrate-deficient transferrin a specific marker for alcohol abuse? A study in patients with chronic viral hepatitis.  Alcohol Clin Exp Res. 1997;  21 1337-1342
• 21 Murawaki Y, Sugisaki H, Yuasa I. et al . Serum carbohydrate-deficient transferrin in patients with nonalcoholic liver disease and with hepatocellular carcinoma.  Clin Chim Acta. 1997;  259 97-108
• 22 Arndt T, Hackler R, Mueller T. et al . Increased serum concentration of carbohydrate-deficient transferrin in patients with combined pancreas and kidney transplantation.  Clin Chem. 1997;  43 344-351
• 23 Larsson A, Flodin M, Kollberg H. Increased serum concentration of carbohydrate-deficient transferrin (CDT) in patients with cystic fibrosis.  Ups J Med Sci. 1998;  103 203-236
• 24 Barasch J, Kiss B, Prince A. et al . Defective acidification of intracellular organelles in cystic fibrosis.  Nature. 1991;  352 70-73
• 25 de Loos F, Huijben K MLC, van der Kar N CAJ. et al . Hemolytic uremic syndrome attributable to Streptococcus pneumoniae infection: a novel cause for secondary protein N-Glycan abnormalities.  Clin Chem. 2002;  48 781-784
• 26 de Feo T M, Fargion S, Duca L. et al . Carbohydrate-deficient transferrin, a sensitive marker of chronic alcohol abuse, is highly influenced of body iron.  Hepatology. 1999;  29 658-663
• 27 van Pelt J, Azimi H. False-positive CDTect values in patients with low ferritin values.  Clin Chem. 1998;  44 2219-2210
• 28 Jensen P D, Peterslund N A, Hjelm P oulsen J. et al . The effect of iron overload and iron reductive treatment on the serum concentration of carbohydrate-deficient transferrin.  Brit J Haematol. 1994;  88 56-63
• 29 Leusink G, Smeets-Goevaers C G, Breed S A. et al . Carbohydrate-deficient transferrin in relation to the menopausal status of women.  Alcohol Clin Exp Res. 2000;  24 172-175
• 30 Assmann B, Hackler R, Peters V. et al . Increased carbohydrate-deficient transferrin concentration and abnormal protein glycosylation of unknown etiology in a patient with achondroplasia.  Clin Chem. 2000;  46 584-586
• 31 Arndt T, Kropf J. A prolonged time interval between blood sample collection and centrifugation causes an increase in serum carbohydrate-deficient transferrin.  Med Sci Monit. 2002;  8 BR 61-64
• 32 Helander A. Multicentre validation study of instrument applications for % CDT, an immunoassay for quantification of carbohydrate-deficient transferrin in serum.  Alcohol Alcohol. 2002;  37 209-212