从半胱氨酸蛋白酶抑制剂C看检测标准化的重要性

2023-05-10 14:56:27


一、什么是CysC?


1、CysC的生物化学


1983年Anastasi等首次在鸡蛋清中分离纯化得到高纯度的半胱氨酸蛋白酶抑制剂(Cysteine Proteinase Inhibitor,CPI)后被命名为半胱氨酸蛋白酶抑制剂C(CysC)。该蛋白也被称为γ-微量蛋白及γ-后球蛋白,广泛存在于各种组织的有核细胞和体液中,是一种低分子量、碱性非糖化蛋白质,分子量为13.3KD,由122个氨基酸残基组成,可由机体所有有核细胞产生,产生率恒定。


2、CysC的临床价值


循环中的CysC仅经肾小球滤过而被清除,是一种反映肾小球滤过率变化的内源性标志物,并在近曲小管重吸收,但重吸收后被完全代谢分解,不返回血液,因此,其血中浓度由肾小球滤过决定,而不依赖任何外来因素,如性别、年龄、饮食的影响,是反映肾小球滤过率变化的理想同源性标志物。这个说法目前也被发现并不完整。但要较肌酐等好得多。


3、DAKO A/S公司开发了自动粒子增强免疫透射比浊方法。


1994年Kyhse Andersen J等报道的颗粒增强透射免疫比浊法,1997年Finney H等报道的颗粒增强散射免疫比浊法,这两个方法原理都能够在自动生化分析仪上测定CysC,而且快速稳定。这样CysC可以更方便地应用于临床。


二、关于肾小球滤过功能


1、GFR


肾脏功能包括肾小球的滤过功能、肾小管的重吸收及分泌功能。血中肌酐和尿素通过肾小球滤过进入尿液排出体外,因此血清尿素、肌酐是评价肾脏滤过功能的指标。血清尿素(氮)首先被作为肾功能的评价指标,但它不符合内源性肾小球滤过率(glomerular filtration rate,GFR)标志物的要求,当GFR减少到正常值的40%以前,尿素浓度升高缓慢,并且与外源性(蛋白质摄入量)与内源性(感染、肾上腺皮质激素的应用、胃肠出血等)尿素负荷的大小有关,更重要的是肾小管对尿素有明显的被动重吸收性。


肌酐基本符合内源性GFR标志物的要求,国内外仍用血清肌酐作为临床常规评估肾小球滤过功能受损的指标。但只有当GFR下降1/3~1/2时.血清肌酐才有明显变化,而且受性别、饮食、肌肉量等因素的影响。因此,尿素、肌酐都不是评价肾功能的理想指标。


2、CysC与GFR


本期杂志上,刊登了关于CKD-EPI的肾小球滤过率的内容。近期临床实践导则推荐,检测血清肌酐和使用CKD-EPI 2009等式报告eGFRcr,作为初始项目;检测血清CysC和使用CKD-EPI 2012等式报告eGFRcys,作为一个确认项目。


但是,使用肌酐和CysC计算肾小球滤过率的,一定在计量上可溯源至国际认可参考物质。


三、认识ERM-DA471


1、ERM-DA471的研究和含义


Grubb领导了CysC标准化的工作组(WG-SCC),由IFCC和IRMM(参考物质和检测研究院)建立和支持。2010年正式发布:ERM-DA471成为国际上第一个确认的人血清胱蛋白酶抑制剂C参考物质。


2、ERM-DA471代码的含义


ERM-DA471/IFCC中,ERM为European Reference Material欧洲参考物质;DA是IRMM在分类各种参考物质时指出该物质的性质。其中D为与健康关联的基质物质;A为D类中人的体液(包括血清、尿液等)。


3、ERM-DA471证书介绍了什么


证书说明,该参考物质用于离子增强的免疫散射比浊、离子增强的免疫透射比浊、和免疫单向扩散的方法。


该物质的定值有各个参与实验室各自检测,由7个可接受均值的未加权均值确定。被证实的质量浓度,通过该CysC纯蛋白制品,可溯源至SI单位。该物质最后报告的证书值为5.48mg/L ± 0.15mg/L。


为该物质定值的有:丹麦的Dako公司、瑞典Lund大学医院、瑞典Malmo大学医院、比利时IRMM、德国Roche Diagnostics公司、德国Siemens公司等。


4、至此,国际上结束了长期以来的争论,即以西门子内的原DADE-Behring公司开发的免疫散射比浊产品,它们由自己的参考物质;以北欧的Dako公司开发的免疫透射比浊产品,它们也有自己的参考物质。但是它们相互间的检测结果不一,造成临床在使用中的困难。ERM-DA471的发布,正式结束了国际上关于CysC参考物质的争论,使全球的CysC检测结果实现标准化。


五、美国CAP室间质量评估结果令人担忧


去年美国Arch Pathol Lab Med杂志(2015;139:888),刊登了“CAP 2014CYS调查中参加实验室的血清半胱氨酸蛋白酶抑制剂C检测的性能”。离奇的是,今年美国的Clin Chem杂志(2016;62:2:410)上,刊登了“不使用国际参考物质校准半胱氨酸蛋白酶抑制剂C检测的有害影响”文章。这些文章令我惊讶的是,参与编写的都是美国著名的临床实验室权威,有Miller WG,Eckfeldt JH,Sacks DB等。为什么他们会如此重视这次CAP的室间质量评估的结果?为了了解美国国内检测CysC的质量,CAP于2014年组织了这次质量调查。


1、调查样品的准备和定值


下发的样品是:两个新鲜冰冻混合血清。一个为表面健康供体的血清,第二个为慢性肾病患者的血清。同时还分发两个处理过的人血浆样品。每个混合血清的靶值,使用Siemens ProSpec系统和Roche cobas 6000系统免疫检测方法和ERM DA471/IFCC国际参考物质校准后检测确定。为调查样品定值过程非常严密,2个天然样品每一个的浓度,正确地可溯源至ERM-DA471/IFCC设定的确认值。2个混合血清可溯源至ERM-DA471/IFCC的值,在Siemens的Prospec和Roche cobas得到的数据互相差异小于1%,所以将最后的值平均,分别得到的最后靶值为:CYS-WC1为0.96mg/L、CYS-WC2为2.37mg/L。


2、调查结果


见表1。


表1. 表面健康个体新鲜血清CYS-WC1调查结果


表2. 慢性肾病血清CYS-WC2调查结果


图1 CYS-WC1调查结果分布图


图2 CYS-WC2调查结果分布图


3、讨论


Roche和其他试剂组的CysC浓度均值,在CYS-WC1(正常的新鲜冰冻混合血清)几乎非常接近可溯源ERM-DA471/IFCC的值; CYS-WC2 CKD的新鲜冰冻混合血清,Gentian、Roche、和其他试剂组均值非常接近靶值。使用Gentian试剂看来具有最小的变异。


对于Siemens,在CYS-WC1和CYS-WC2样品中观察到有明显的负偏移。将美国实验室的Siemens用户结果与非美国实验室的Siemens用户结果比较,发现CYS-WC1均值美国的为0.766mg/L(SD,0.056mg/L),非美国的为0.799mg/L(SD,0.064mg/L);CYS-WC2的:美国的为2.00mg/L(SD,0.125mg/L),非美国的为2.12mg/L(SD,0.156mg/L)。美国的和非美国的均值,两个样品在统计上有显著差异。


依据非美国实验室的数据,Siemens结果依然具有真实的负偏移CYS-WC1:(-16.7%)(0.80mg/L与0.96mg/L);以及CYS-WC2:(-10.5%)(2.12mg/L与2.37 mg/L)。


4、结论


不可互换性参考物质可以解释在能力验证结果中出现的许多被测量(分析物)的问题。 用于校准品或作为能力验证(室间质量评估)物质的参考物质基质出现了不可互换性,使它们与典型的患者样品有了很大的不同(差异)。因此,不可互换的检测结果不能准确地反映预期患者样品的性能。


专家相信,使用人的样品,可较好地代表真实临床样品的性能,最重要的是可确定不同检测程序间的变异。使用可互换的样品评估CysC检测的性能,展示了在参加实验室间的真实变异。这个变异严重地危害了在临床实践和研究中有效使用CysC。厂商需要去改善常规方法的性能,实验室只需要选择较好性能的方法。 Roche和Gentian检测程序看来是最准确的,不同实验室间既有最低的偏移、而且还是最小的变异。


其他的/非特定的试剂/校准品组的结果,尽管均值与ERM-DA471/IFCC靶值很一致,但是它们具有实验室间最大的变异。难以解释变异的来源,因为不清楚,它们使用了什么检测程序、仪器、试剂、或校准品。


但Siemens的CYS-WC1和CYS-WC2样品结果具有真实的负偏移。Siemens的免疫散射的CysC结果,相对于ERM-DA471/IFCC可溯源值的负偏移,以往已经报告了,因校准偏移看来许多年了还在逐渐发展。事实上,Siemens结果的数字纠正,在它们使用于任何慢性肾病流行病合作(CKD-EPI)以CySC为基础的eGFR等式前,已经被建议给了检测CysC使用Siemens试剂、校准品、和仪器系统的实验室。


因为Siemens知道,它们的散射系统在美国给出的结果,并没有溯源至ERM-DA471/IFCC,因必须得到美国FDA的批准而延误,而这也必须实施它们检测程序的重新校准。但是,Siemens试剂、校准品、和仪器系统,已经分布于世界,它们已经报告了被重新校准得到可溯源至ERM-DA471/IFCC的靶值。非美国实验室的结果确实与美国实验室的结果有显著差异,因美国的有很大的负偏移。


注意:在进行这次CAP调查前和调查中,美国的临床实验室,由于西门子具有可溯源至ERM DA471的CysC产品,还没有得到美国FDA的批准。但是,为了能让使用西门子产品进行CySC检测实验室,可以使用CKD-EPI计算eGFR结果的,必须要校正报告的CysC的数字!不然无法使用!但是,平时西门子在宣传他们的产品时,却一直说,它们的产品可溯源至ERM-DA471的。这就是美国著名专家非常愤怒的理由!


就是在回答调查结果问题的质疑时,西门子的美国人员还在强调它们的产品具有溯源性!这就更加引起专家的不满!引出了以下的意见。


5、Sacks的意见


CAP 2014 CYS调查报告显示了,参加实验室使用不同方法的结果间具有实质的变异。例如,CysC的靶值为0.96和2.37 mg/L的,方法均值变异各自为29%和36%。


BNⅡ(Siemens)检测被用于原先形成和确认了CKD-EPI 2012 CysC基础的等式。但是,它没有被广泛接受(即使该领域的专家),该研究的BN Ⅱ CysC结果没有直接可溯源至参考物质;BN Ⅱ CysC值必须乘以1.12,方可校正结果至ERM-DA471/IFCC国际参考物质的可溯源值,由此产生CKD-EPI 2012 CysC基础的等式。


Sacks评价了近期BNⅡCysC性能。检查他们医院患者数据从2004年到2014年,揭示了BNⅡCysC中位数值下降了≤31%。 以2004年的中位数为准,他们观察到2006年极度下降(21%),2009年进一步下降,以后值保持较稳定。这些结果与报告BNⅡ CysC校准值在2006和2010年间减少15%是一致的,在2003和2009年间观察储存样品在BNⅡ上分析的下降偏移17%。他们比较了BNⅡ和罗氏Cobas6000 c501的CysC的检测。西门子和罗氏是CAP 2014 CYS调查中2个被最广泛应用的CysC厂商,分别占参加者的39%和26%。在说明书上,罗氏具有2014年7月14日被每个FDA批准的内容,但Siemens没有,却声明CysC已经被标准化至ERM-DA471/IFCC参考物质。


在患者数据观察到的CysC结果的离散,与CAP 2014CYS调查使用可互换样品(新鲜冰冻的混合血清,可溯源至ERM-DA471/IFCC)的结果是一致的。在这次调查中,罗氏结果展示了与可溯源至ERMDA471/IFCC的靶值高度一致,而BNII结果观察到了相当的负偏移(在靶值为0.96和2.37 mg/L下,偏移分别为-20%和-16%,这是美国的Siemens的用户)。 BNII CysC结果将产生(未经调整)高假性eGFR值,会导致疾病错误分类、不合适的诊断和药物介入、以及增加不利后果的风险,如因使用伤害肾药物和显影剂所致的急性肾损害。


Sacks的数据展示BNII CysC结果。在美国引入国际参考物质后的5年,还是不准确。而Siemens的CysC检测在许多国家被校准至ERMDA471/IFCC参考物质,但没有在美国这样做。Siemens没有通知美国的用户,它们的CysC没有被校准至该参考物质,仅少数临床医生和临床实验室了解这个情况。


Sacks呼吁,美国的临床医生和实验室必须重视这些问题,由于CysC已经被越来越多的患者诊疗所接受了。 最后,Sacks强烈地鼓励Siemens通知美国的所有实验室,使用BNII的CysC,要包括在eGFR计算中的转换因子,以避免错误的解释。


六、我的惊讶


无独有偶,美国AACC中刚刚刊登了CAP 2014对CysC的调查的看法;却在另一个杂志Archives of Pathology & Laboratory Medicine(APLM)上也刊登了几乎完全相同的文章。当然,回答作者是另外三位,但影响更大,其中一位是Dr.Miller WG。说明美国的临床检验界非常重视这个问题。Siemens写了一篇读者来信,要辩护他们的产品很好,却招来了更多的美国著名专家的强烈回应。他们是:Eckfeldt JH、Inker LA和Miller WG。它们的回答如下:


“我们感谢Siemens代表明确声明在美国和其他国家,它们的CysC检测程序的溯源至到ERM-DA471/IFCC国际参考物质。 我们说的是,美国实验室对于非美国实验室结果的不一致,有显著偏移,这是在CAP调查数据报告的。注意,Siemens建议对跨越在完整范围内纠正+17%的,没有与我们在2011年依据观察到的系列血清样品的校准偏移+12%一致,这是我们使用ERM-DA471/IFCC时的结果可溯源至ERM-DA471/IFCC。 我们很失望,可溯源ERM-DA471/IFCC的和不可溯源的方法二者,已经提供了这么长的时间了。几乎临床医生都简单的使用CysC检测,他们的实验室提供了各个eGFR等式-如肾病改善全球后果(Kidney Disease Inproving Global Outcome)-建议的CKD-EPI CysC的eGFR等式,从不考虑或了解实验室使用的方法的标准化。医生也难以了解应用什么校准或校准校正了报告的CysC浓度了。很重要的是临床实验室要确保他们仅提供使用了校准可溯源至ERM-DA471/IFCC国际参考物质的结果。 但临床实验室主任人员是否阅读了试剂或校准物的说明书中,关于校准溯源性的信息?可能只是一个特定的技术通报。真的是问题!我们相信,许多常规CysC检测程序缺乏这个一致的校准溯源性,已经严重地阻碍了接受CysC作为估计GFR使用的生物标志物。所有厂商应认真地检查它们的校准系统以确保,它们可溯源至ERM-DA471/IFCC国际参考物质,为了防止报告给医生错误的eGFR。”


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