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TSH受体抗体浓度的稳定性及其免疫测定法的可比性研究

期刊:clinica chimica actaDOI:10.1016/j.cca.2023.117505

本文发表于期刊 Clinica Chimica Acta 2023年第548卷,文章在线发表日期为2023年8月3日。本研究的作者团队来自荷兰阿姆斯特丹大学医学中心(Amsterdam UMC),包括Heleen I. Jansen, Héloïse G. Gohy, Anita Boelen, Peter H. Bisschop, Jacquelien J. Hillebrand,以及通讯作者Annemieke C. Heijboer。所有作者均隶属于该中心的实验室医学部、内分泌代谢科以及相关研究机构。

本研究的学术背景聚焦于内分泌学与临床检验医学领域,具体涉及格雷夫斯病(Graves‘ disease, GD)的诊断。格雷夫斯病是一种由促甲状腺激素受体抗体(TSH-receptor antibodies, TRAbs)引起的自身免疫性甲状腺功能亢进症。在临床诊断中,检测TRAbs浓度对于区分GD与其他原因引起的甲亢至关重要。目前,市场上存在多种用于检测TRAbs的免疫测定法,但这些方法缺乏标准化,其判定阳性/阴性的截断值(cut-off value)也各不相同。其中,Kryptor(赛默飞世尔)和Cobas(罗氏)检测法是已确立并广泛使用的第三代免疫测定法,具有良好的诊断性能。近期,雅培公司推出了新的Alinity TRAbs免疫测定法,但其性能数据有限,仅有一项近期研究对其进行了评估。因此,本研究的主要目的是评估新近应用的Alinity TRAbs免疫测定法的性能,并将其与已确立的Kryptor和Cobas免疫测定法进行比较。此外,由于缺乏长期储存稳定性的数据,本研究还旨在评估血清样本在-20°C下储存多年以及经历多次冻融循环对TRAbs浓度稳定性的影响。

研究的详细工作流程包含两个主要部分:TRAbs浓度稳定性评估与三种免疫测定法的性能比较。

在第一部分(稳定性评估)中,研究者使用了既往检测剩余的血清样本。首先,他们评估了长期储存稳定性。从库存中选取了54份血清样本,这些样本此前已使用Kryptor法检测过TRAbs浓度(初始浓度T0),并已在-20°C下储存了不同年限:4年(n=16)、5年(n=15)和6年(n=23)。随后,使用相同的Kryptor免疫测定法对这些储存后的样本进行了重复检测,比较储存前后(T4、T5、T6与T0)的浓度差异。其次,他们评估了冻融循环的影响。选取了另外20份血清样本,在室温下解冻后立即使用Kryptor法测量TRAbs浓度,然后再次冷冻至-20°C。此过程重复五次,模拟最多五次冻融循环,并计算每次循环后浓度的百分比变化。在数据处理上,使用Wilcoxon符号秩检验来评估长期储存前后浓度的统计学差异,并通过计算百分比变化范围来评估冻融稳定性。

在第二部分(方法学比较)中,研究样本来源于2016年12月至2019年1月期间在阿姆斯特丹UMC门诊就诊、并已使用Kryptor法检测过TRAbs的患者剩余血清,共计436份。所有样本在采集后均储存在-20°C。在2021年12月,研究者使用Alinity免疫测定法和Cobas免疫测定法对这436份样本(或其子集)进行了重复测量。由于技术问题,有9份样本未能在Alinity上检测,9份未能在Cobas上检测,因此最终用于配对比较的样本量为:Kryptor vs Alinity (n=434), Kryptor vs Cobas (n=427), Cobas vs Alinity (n=425)。本研究没有开发新的实验方法或设备,而是严格遵循各制造商(Kryptor、Cobas、Alinity)的说明书进行操作。所使用的关键商业化免疫测定法技术细节如下:Kryptor法采用时间分辨放大穴状化合物发射(TRACE)技术的竞争性两步法免疫测定,使用鼠源性单克隆抗体m22a;Cobas法为电化学发光免疫测定法(ECLIA),使用人源性单克隆抗体m22;Alinity法为延迟一步法化学发光微粒子免疫检测法(CMIA),同样使用人源性单克隆抗体m22。三者均为第三代检测法,但校准标准不同(Kryptor和Cobas使用第一代WHO国际标准90/672,Alinity使用第二代WHO标准08/204)。判定阳性/阴性时,分别采用了制造商推荐的截断值:Kryptor > 1.80 U/L, Cobas > 1.75 U/L, Alinity > 3.10 U/L。数据统计分析方面,首先根据截断值将结果分类为阳性或阴性,通过交叉表计算不同方法间的一致性和差异百分比。使用Kappa系数评估方法间的一致性程度(<0.20为轻微,0.21-0.40为一般,0.41-0.60为中等,0.61-0.80为高度,>0.80为几乎完全一致)。此外,还使用Passing-Bablok回归分析比较了不同方法间绝对浓度值的关系。

研究的主要结果如下:

在稳定性方面,长期储存评估显示,储存4年和5年的样本,其TRAbs浓度与初始浓度相比无统计学显著差异(Wilcoxon检验p值分别为0.84和0.09)。然而,储存6年的样本显示出虽小但具有统计学意义的浓度升高(中位数增加2.0 U/L, p=0.006)。尽管如此,这种差异在临床意义上可能有限,因为只有一个接近截断值(1.7 U/L)的样本从阴性转为阳性(2.2 U/L),而其他阴性结果保持阴性,阳性结果保持阳性。因此,研究者得出结论:TRAbs浓度在-20°C下储存长达5年是稳定的,储存超过6年则需谨慎对待。在冻融循环评估中,经过最多五次冻融循环后,TRAbs浓度的百分比变化范围在-4.22%到1.03%之间(考虑内部对照的变异),表明TRAbs浓度可耐受多达五次冻融循环而不发生显著变化。

在方法学比较方面,三种方法在相同样本集中报告的阳性率不同:Cobas法最高(65.3%),其次是Alinity法(59.4%),Kryptor法最低(52.1%)。方法间的一致性分析显示,Alinity与Cobas法之间的一致性最高,总差异率最低(5.4%),Kappa系数为0.885(几乎完全一致)。Alinity与Kryptor之间的总差异率为8.8%,Kappa系数为0.824(几乎完全一致)。Cobas与Kryptor之间的总差异率最高(13.3%),Kappa系数为0.728(高度一致)。具体来看,不一致的结果呈现特定模式:Kryptor法比其他两种方法更倾向于报告阴性结果。当Kryptor结果为阴性时,Cobas和Alinity报告为阳性的情况分别占12.9%和8.1%;而相反情况(Kryptor阳性,其他阴性)则非常少见(0.5%和0.7%)。在Cobas与Alinity的比较中,Cobas报告阳性而Alinity报告阴性的情况占5.2%,反向情况仅占0.2%。在全部样本中,有60份(13.8%)的结果在三种方法间存在不一致。对这些不一致样本的患者病历回顾发现,其中相当一部分患者正在接受GD治疗,其TRAbs浓度处于下降过程中。

本研究的主要结论是:首先,血清中的TRAbs浓度在-20°C下储存至少5年以及经历多达5次冻融循环是稳定的,这为基于长期储存样本的回顾性研究提供了重要依据。其次,新近应用的Alinity TRAbs免疫测定法与已广泛使用的Kryptor和Cobas测定法总体一致性良好。具体表现为,Alinity与Cobas法的一致性最佳,与Kryptor法的一致性也较高。尽管存在差异,即Alinity比Kryptor报告了更多阳性结果,而比Cobas报告了更多阴性结果,但这些差异在可接受的范围内。研究指出,Kryptor法使用的较高截断值(1.80 U/L)以及其“不确定区间”(1.0-1.80 U/L,本研究中按阴性处理)可能是导致其阳性率较低的原因之一。特别是,在56份Kryptor阴性而其他方法阳性的不一致样本中,有21份(37.5%)的Kryptor结果恰好处于这个“不确定区间”。这表明,对于处于治疗中、TRAbs浓度下降的患者,Cobas和Alinity法可能具有更高的检测灵敏度。

本研究的价值和意义体现在以下几个方面:在科学价值上,首次系统评估了TRAbs在长期储存(长达6年)和多次冻融下的稳定性,填补了该领域的知识空白。在临床应用价值上,对新上市的Alinity TRAbs检测法进行了全面的性能验证,为其在临床实验室的推广应用提供了关键数据支持。研究结果提示临床医生和实验室人员,在解读不同检测方法的TRAbs结果、特别是在结果接近截断值或患者处于治疗随访期时,需注意方法间可能存在的差异,并结合临床背景进行综合判断。研究也强调了未来需要进一步研究以确定各免疫测定法在诊断GD时的最佳截断值,这有助于提高不同检测平台结果的可比性和诊断准确性。

本研究的亮点在于:第一,研究设计全面,同时评估了分析前(样本稳定性)和分析中(方法学比较)两个关键环节。第二,样本量较大(n>400),且来源于真实的临床患者,增强了结果的代表性和外推性。第三,对不一致结果进行了深入分析(如回顾患者病历、关注“不确定区间”样本),为观察到的差异提供了合理的临床解释。第四,首次将新的Alinity测定法与两种主流的、性能已知的测定法(Kryptor和Cobas)进行三方比较,提供了更全面的性能视角。

其他有价值的内容包括:研究详细说明了三种免疫测定法所使用的不同技术平台(TRACE, ECLIA, CMIA)、抗体来源(鼠源性vs人源性)和校准标准(不同WHO标准),这些技术细节的差异是导致结果不一致的潜在原因。作者在讨论中指出,由于本研究是实验室质量改进项目,未能获取患者的年龄、性别、最终诊断等完整临床信息,因此无法计算各方法的诊断敏感性和特异性,也无法确定最优截断值,这是本研究的一个局限性,也为未来研究指明了方向。文章最后建议,针对所有TRAbs免疫测定法(包括Alinity)进行诊断敏感性、特异性及最佳截断值的研究,将有助于进一步提升GD的诊断水平和不同检测方法间的可比性。

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