張嬋媛,徐珊珊,王學(xué)晶
(1.民航總醫(yī)院檢驗(yàn)科,北京 100123;2.北京利德曼生化股份有限公司技術(shù)服務(wù)部,北京 102600)
腎損傷標(biāo)志物對于腎臟損傷的早期診斷、鑒別診斷和病情評估非常重要,尿清蛋白(albumin,u-Alb)是應(yīng)用最廣泛的腎損傷標(biāo)志物[1],其在不同檢測系統(tǒng)間的一致性在中間濃度范圍內(nèi)(20~400 mg/L)較為理想[2]。此外,還有其他臨床常用的尿液標(biāo)志物,如有反映腎小球?yàn)V過屏障損傷的尿液轉(zhuǎn)鐵蛋白(transferrin,u-Trf)、免疫球蛋白G(immunoglobulin G,u-IgG),反映腎小管細(xì)胞損傷的中性粒細(xì)胞明膠酶相關(guān)脂質(zhì)運(yùn)載蛋白(neutrophil gelatinase-associated lipocalin,u-NGAL)、N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶(N-Acetyl-β-D-glucosaminidase,u-NAG),反映腎小管重吸收功能損傷的α1微球蛋白(α1-microglobulin,u-α1MG)、視黃醇結(jié)合蛋白(retinol binding protein,u-RBP)、β2微球蛋白(β2-microglobulin,u-β2MG)、半胱氨酸蛋白酶抑制劑C(cystatin C,u-CysC)等。尿液物質(zhì)濃度個(gè)體間差異非常大,可達(dá)上萬倍,故準(zhǔn)確檢測需要了解檢測試劑的線性范圍以制定科學(xué)的前處理方法。此外,腎臟疾病常出現(xiàn)血尿等干擾檢測的情況,故驗(yàn)證抗血紅蛋白干擾的性能也非常重要。截至目前,較為全面系統(tǒng)的評價(jià)尿液常見標(biāo)志物性能的研究報(bào)道尚不多[3-4]。此外,檢測系統(tǒng)間的可比性研究也較少。隨著標(biāo)志物在泌尿系統(tǒng)疾病診斷、監(jiān)測和評估中的作用越來越重要,制定基于這些標(biāo)志物的臨床共識或指南也迫在眉睫,這就需要檢測結(jié)果的可比性及互認(rèn)性。
本研究擬系統(tǒng)評估北京利德曼公司尿液10項(xiàng)腎損傷標(biāo)志物檢測系統(tǒng)的性能,觀察其臨床適用性及與另外較為公認(rèn)檢測系統(tǒng)的一致性。
1.1標(biāo)本來源
1.1.1性能評估 收集2021年7月至12月民航總醫(yī)院患者和體檢健康者新鮮尿液標(biāo)本。
1.1.2比對 收集2021年7月至12月民航總醫(yī)院無血、膿的新鮮尿液標(biāo)本40份。
1.2儀器與試劑 7600全自動(dòng)生化分析儀(日本日立公司)上裝載u-α1MG、u-TP、u-IgG、u-Alb、u-NGAL、u-CysC、u-RBP、u-β2MG、u-NAG、u-Trf(北京利德曼公司)和u-NAG(柏定生物工程公司)檢測試劑。IMMAGE 800特種蛋白分析儀(美國貝克曼庫爾特公司)上裝載u-α1MG、u-IgG、u-Alb、u-Trf檢測試劑。校準(zhǔn)品和質(zhì)控品均為與試劑配套產(chǎn)品。
1.3性能驗(yàn)證
1.3.1正確度 依據(jù)美國臨床和實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(CLSI) EP15-A3文件[5]所提供方案,通過檢測參考物質(zhì)的偏倚來評價(jià)各試劑的正確度。復(fù)融ERM-DA470k、ERM-DA471、B2M-NIBSC等參考物質(zhì)及純度物質(zhì)(見表1),重復(fù)檢測3次,計(jì)算偏倚。
表1 尿液10項(xiàng)腎損傷標(biāo)志物的參考物質(zhì)及純度物質(zhì)
1.3.2不精密度 依據(jù)CLSI EP15-A3文件[5]所提供方案,分別檢測高、低2個(gè)水平的質(zhì)控品,連續(xù)檢測5 d,每天檢測4次。計(jì)算各水平重復(fù)性及室內(nèi)不精密度。
1.3.3線性范圍 其中8項(xiàng)尿液蛋白質(zhì)(u-α1MG、u-Alb、u-NGAL、u-RBP、u-β2MG、u-NAG、u-Trf、u-TP)用一份低濃度混合尿液(L)、一份高濃度混合尿液(H)及生理鹽水(S),按0.25L∶0.75S、0.5L∶0.5S、1.0L、0.1H∶0.9L、0.2H∶0.8L、0.3H∶0.7L、0.4H∶0.6L、0.5H∶0.5L、0.6H∶0.4L、0.7H∶0.3L、0.8H∶0.2L、0.9H∶0.1L、1.0H,配成13個(gè)濃度梯度的混合樣本。其預(yù)期濃度按照公式:x=(CL×VL+CH×VH)/(VL+VH)計(jì)算,其中C為濃度,V為體積。從低到高各測3次,記錄檢測結(jié)果。按照CLSI EP06[6]文件提供的方案初步檢查數(shù)據(jù),檢查離群值,判斷重復(fù)性,之后進(jìn)行多元線性回歸,將結(jié)果分別擬合1次、2次、3次多項(xiàng)式,并繪制散點(diǎn)圖進(jìn)行評價(jià)[7-8]。因高濃度u-IgG、u-CysC尿液留取較難,故是用一份低濃度混合尿液(L)、一份高濃度混合尿液(添加≤2%血清)配制而成,其余操作與上文一致。
1.3.4稀釋驗(yàn)證試驗(yàn) 1份混合標(biāo)本用生理鹽水進(jìn)行系列稀釋(1∶2、1∶4、1∶8、1∶16),雙份檢測,計(jì)算均值乘以稀釋倍數(shù)的結(jié)果與原倍血清檢測結(jié)果的偏差百分比。
1.3.5干擾試驗(yàn) 參考CLSI EP07[9]文件提供的方案,將不同濃度血紅蛋白加入到高、低濃度的兩份尿液中,觀察干擾物對檢測結(jié)果的影響。尿液中血紅蛋白終濃度分別為8、4、2、1、0.5、0.25、0.125 g/L。以原始樣本結(jié)果為準(zhǔn),以超過±10%為標(biāo)準(zhǔn)判斷是否存在干擾。
1.3.6方法學(xué)比對 分別用本實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)用檢測試劑和北京利德曼公司試劑檢測40份患者新鮮尿液5種尿液標(biāo)志物(u-α1MG、u-IgG、u-Alb、u-NAG、u-Trf)。其中,本實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)用檢測試劑包括貝克曼試劑(u-α1MG、u-IgG、u-Alb、u-Trf)和柏定生物試劑(u-NAG)。參考CLSI EP09文件[10]提供的方案,評估不同檢測系統(tǒng)間檢測結(jié)果的一致性。
1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 用Microsoft Excel 2020及SPSS 20.0軟件進(jìn)行。采用K-S正態(tài)分布檢驗(yàn)檢查數(shù)據(jù)正態(tài)性。正態(tài)分布的數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示;相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)分析,線性回歸采用簡單線性回歸分析;以P<0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1正確度 見表2。測定10項(xiàng)尿液標(biāo)志物低、中、高值標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的偏倚分別為-2.69%~4.67%、-3.60%~3.33%、-2.38%~3.02%。
表2 尿液10項(xiàng)腎損傷標(biāo)志物試劑正確度驗(yàn)證結(jié)果
2.2不精密度 見表3。尿液10項(xiàng)腎損傷標(biāo)志物的重復(fù)性以不精密度表示,低值的不精密度為1.90%~5.43%,高值為0.63%~2.42%;低值的室內(nèi)不精密度為2.27%~5.63%,高值為1.09%~3.41%之間;均小于試劑盒聲明的不精密度。
表3 尿液10項(xiàng)腎損傷標(biāo)志物試劑不精密度驗(yàn)證結(jié)果
2.3線性范圍和稀釋驗(yàn)證試驗(yàn) 尿液10項(xiàng)腎損傷標(biāo)志物線性檢測理論值與實(shí)測值擬合方程中斜率a在0.98~1.08之間,截距b在-25.00~0.09之間,相關(guān)系數(shù)(r)為0.992~0.999之間,均大于0.975,說明線性良好。尿液10項(xiàng)腎損傷標(biāo)志物試劑最大稀釋倍數(shù)除u-Trf為8倍,其他均為16倍,每種標(biāo)志物的線性范圍和臨床可報(bào)告范圍見表4。
表4 尿液10項(xiàng)腎損傷標(biāo)志物試劑線性范圍和稀釋度驗(yàn)證
2.4干擾試驗(yàn) 尿液中血紅蛋白終濃度≤8 g/L時(shí)對u-α1MG、u-Alb未產(chǎn)生明顯干擾,≤4 g/L時(shí)對u-β2MG、u-Trf未產(chǎn)生明顯干擾,≤2 g/L時(shí)對u-CysC未產(chǎn)生明顯干擾,≤1 g/L時(shí)對u-NAG未產(chǎn)生明顯干擾,而血紅蛋白終濃度≥0.125 g/L時(shí),u-TP、u-IgG、u-RBP、u-NGAL即受干擾。
2.5一致性評估 Bland-Altman偏倚圖見圖1。不同檢測試劑u-Trf、u-NAG、u-Alb、u-IgG、u-α1MG結(jié)果間差值的平均偏倚(95%置信區(qū)間)為-26.9%(-68.4%~14.6%)、48.3%(-9.5%~106.0%)、1.0%(-34.3%~36.3%)、-12.6%(-72.7%~47.6%)、142.8%(108.5%~177.0%)。
注:A~E分別為u-Trf、u-NAG、u-Alb、u-IgG、u-α1MG。圖1 本室現(xiàn)用檢測試劑與北京利德曼公司試劑檢測5種尿液標(biāo)志物的一致性的Bland-Altman偏倚圖
目前市面上的尿液檢測試劑盒種類繁多,標(biāo)準(zhǔn)化程度不一,線性范圍參差不齊,因而有必要在使用試劑盒前進(jìn)行性能評價(jià),尤其是正確度、精密度、線性范圍和抗干擾性能,以保證檢測結(jié)果準(zhǔn)確。尿液10項(xiàng)腎損傷標(biāo)志物在高、低濃度下的不精密度均≤5.63%,說明目前國產(chǎn)試劑盒穩(wěn)定性良好。正確度評價(jià)中,u-Trf、u-IgG、u-Alb、u-CysC、u-β2MG、u-TP項(xiàng)目選取了國際有證參考物質(zhì)ERM-DA470k、ERM-DA471、B2M-NIBSC、SRM-927,u-α1MG、u-NGAL、u-RBP項(xiàng)目選取了α1-MG、NGAL、RBP純品,正確度評價(jià)結(jié)果滿足臨床要求。采用國際標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)所獲得的正確度可靠性高,良好的一致性和可比性容易達(dá)到,有助于國家衛(wèi)生健康委結(jié)果互認(rèn)的推進(jìn)。然而,部分項(xiàng)目因缺乏可靠的溯源方法,其系統(tǒng)間檢測結(jié)果的差異比較大。本研究中不同檢測系統(tǒng)間比對也驗(yàn)證了這一點(diǎn),溯源至ERM-DA470k的u-IgG、u-Alb一致性良好,u-Trf在中間范圍內(nèi)一致性良好;而沒有標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)可溯源的u-α1MG和u-NAG一致性較差。
尿液標(biāo)志物濃度變化非常大,要求檢測系統(tǒng)的線性范圍至少要涵蓋大部分臨床常見的濃度范圍。我院實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示,一段時(shí)間內(nèi)u-IgG的檢測結(jié)果范圍為0~993 mg/L,u-α1MG為0~99.4 mg/L,u-Trf為0~757 mg/L,u-NAG為0~180.5 U/L,u-Alb為0~11 240 mg/L,評估結(jié)果顯示,上述尿液標(biāo)志物的線性范圍較寬,可以涵蓋絕大多數(shù)病理生理狀態(tài)下的尿蛋白濃度水平,可稀釋倍數(shù)也較高,能夠滿足高值樣本準(zhǔn)確測量的要求。然而,u-Alb濃度范圍0~11 240 mg/L、u-Trf濃度范圍0~757 mg/L,提示臨床常見濃度很容易超出試劑的檢測上限。建議測量u-Alb和u-Trf前,先用磺柳酸定性,再選擇合適的稀釋倍數(shù)稀釋后測量。
血尿在腎病患者中較為常見,因此本研究重點(diǎn)評價(jià)了血紅蛋白的干擾。研究表明,u-Alb檢測時(shí)尿中血紅蛋白和膽紅素對u-Alb檢測均呈負(fù)干擾[11]。本研究試劑多采用免疫比濁法或膠乳免疫比濁法,對于血紅蛋白產(chǎn)生的顏色效應(yīng)的抗干擾能力較強(qiáng)。本研究發(fā)現(xiàn),u-α1MG、u-Alb、u-β2MG、u-Trf、u-CysC、u-NAG未見明顯血紅蛋白的干擾。之前研究報(bào)道尿紅細(xì)胞或尿血紅蛋白對尿蛋白檢測存在干擾,但多數(shù)是對u-Alb的定性檢測結(jié)果的評價(jià)[12],尿液蛋白定量檢測前可通過離心去除紅細(xì)胞干擾,本研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)血紅蛋白濃度為0.125 g/L時(shí),仍然對u-TP、u-IgG、u-RBP檢測結(jié)果存在明顯干擾,且隨血紅蛋白濃度的增加呈正干擾,而對u-NGAL檢測結(jié)果呈負(fù)干擾。干擾的主要原因可能來自于血紅蛋白的色源干擾,并且還與紅細(xì)胞的組成有關(guān),由于干擾實(shí)驗(yàn)的血紅蛋白是通過溶解紅細(xì)胞得到的,可能紅細(xì)胞膜和內(nèi)部結(jié)構(gòu)物質(zhì)會(huì)對檢測造成一定影響。本研究的缺陷在于僅評價(jià)了血紅蛋白的干擾,下一步將對總蛋白、單克隆免疫球蛋白和濁度等其他物質(zhì)的干擾進(jìn)行分析。
綜上所述,10種尿液標(biāo)志物檢測試劑正確度和精密度良好,線性范圍寬,稀釋準(zhǔn)確性滿足臨床需要,大部分試劑抗血紅蛋白干擾能力較強(qiáng)。一致性方面,不同檢測系統(tǒng)間尿液標(biāo)志物測量結(jié)果存在一定差異。實(shí)驗(yàn)室在使用前應(yīng)重點(diǎn)評估試劑盒的正確度、線性范圍和抗干擾能力,以保證檢驗(yàn)結(jié)果一致化和標(biāo)準(zhǔn)化,為相關(guān)指南和共識提供一致可比的實(shí)驗(yàn)室信息。