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人血清涎液化糖链抗原磁微粒化学发光免疫分析方法的建立及对肺癌的诊断价值

2024-02-28张少华杜文水

医疗装备 2024年1期
关键词:精密度灵敏度线性

张少华,杜文水

1 南京华银医学检验所 (江苏南京 211100); 2 徐州市铜山区中医院 (江苏徐州221116)

肺Ⅱ型上皮细胞能够分泌一种特殊的涎液化糖链抗原(sialylated carbohydrate antigen,KL-6),KL-6 是一类相对分子质量接近200 kDa 的糖蛋白[1]。Peng 等[2]研究表明,机体内的KL-6 主要由肺泡Ⅱ型上皮细胞分泌,肺泡Ⅱ型上皮细胞出现增殖、受激发等可引发肺泡细胞受损 ,因此,可以推断KL-6 水平与肺泡损伤直接相关,可作为临床评价肺部疾病的重要指标之一[3-8]。血清肿瘤标志物是目前临床开展最为广泛、最简便的肿瘤各期的筛查指标,其中肺癌神经元特异度烯醇化酶(neuron specific eno1ase,NSE)、鳞状上皮细胞癌抗原(squamous cell carcinoma,SCC)、细胞角蛋白19(cytokeratin-19-fragment,CYFRA21-1) 及 血 清癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)等为用于肺癌筛查的常用指标。但上述指标对肺癌诊断的特异度、灵敏度欠佳,故对肺癌的诊断不具有特异性。基于此,本研究以磁微粒化学发光免疫术作为技术支撑,建立血清KL-6 的检测方法,旨在探讨其在肺癌中的诊断价值,并与NSE、SCC、CEA、CYFRA21-1 进行联合检测,以期为肺癌的诊断提供灵敏度指标,现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2023 年1—5 月徐州市铜山区中医院收治的85 例肺癌患者为试验组,其中男44 例,女41 例;年龄19~70 岁,中位年龄38(31,46)岁。对照组为随机选取同期体检中心接受健康体检的健康人群85 名,其中男40 名,女45 名;年龄19~70 岁,中位年龄38(31,46)岁。试验组纳入标准:均经手术、穿刺活检等组织病理学检查结果确诊为肺癌;均行CT 和高分辨率CT 扫描;未伴随其他恶性肿瘤;临床资料和影像资料完整。试验组排除标准:有既往放化疗史;伴有其他肺部疾病。本研究经徐州市铜山区中医院医学伦理委员会审批通过(伦理审批号:202301304)均于检查前签署知情同意书。

1.2 仪器与试剂

受检者入组时剔除溶血、黄疸、脂血等标本,采集空腹静脉血,置入4 ℃ 冰箱中恒温保存。KL-6 抗体-ALP、KL-6 抗体-磁性颗粒、重组KL-6 抗原均购自天津(梅迪赛斯)生物科技有限公司。采用磁微粒全自动化学发光免疫分析仪(天津博奥赛斯公司,Axceed 260 型)检测 NSE、SCC、CEA、CYFRA21-1 水平,检测方法为化学发光免疫法,所用试剂为Axceed 260 型检测仪配套试剂,检测过程严格依据说明书。

1.3 检测指标及方法

1.3.1 精密度检测

依据美国临床实验室标准化协会(Clinical and Laboratory Standards Institute,CLSI)所制定临床评价方案5(evaluation protocols 5,EP 5)标准指南[9]文件进行精密度实验,选取高值和低值质控品和4 个浓度不同的血清样本,在同一实验内重复测定2 次,间隔2 h 以上记录数据。同时根据EP5 中的A3 文件标准计算重复性(SR)、实验室精密度(SWL)。

1.3.2 检测范围线性验证

参照EP 6指南[10],选取线性范围(50~10 000 U/ml)内患者的低值样本和高值样本,配制11 组梯度样本,重复测定2 次。已达到设定要求条件基础上以多项式回归分析计算重复性,分别完成一次多项式拟合、二次多项式拟合、三次多项式拟合。KL-6 检测可接受线性允许误差关系范围为8.0%,可接受重复性设定范围≤6.0%。

1.3.3 检测限

参照EP17[11]标准指南文件确定KL-6 的空白限LoB):空白样本测定结果第95 百分位数秩号对应浓度结果为LoB),检出限LoD:浓度范围LoB 值1~5 倍范围内的低浓度样本,第50 百分位数秩号对应的浓度为LoD),每天重复测定4 次,连续测定3 d,低浓度样本结果确保低于LoB 的百分比<5%。选用2 批不同批次试剂进行实验测定并计算LoB、LoD,比较2 批试剂计算结果,较大值为最终LoB、LoD 值。

1.3.4 评价标准

NSE>15.2 ng/ml 为阳性[5]、SCC>1.7 ng/ml 为阳性[6]、CEA>5.0 ng/ml 为阳性[7]、CYFRA21-1>3.3 ng/ml 为阳性[8]、KL-6 ≥500 U/ml 为阳性[9]。

1.4 统计学处理

采用SPSS 22.0 统计软件进行数据分析。计量资料以±s表示,采用t检验。计数资料以率表示,采用χ2检验。诊断效能评价使用受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线,计算曲线下面积(area under curve,AUC),根据AUC结果评价血清标志物检测诊断的灵敏度和特异度。P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 KL-6 精密度测定结果

不同浓度精密度检测结果均值、SD、SR、SWL见表1。本产品的重复性变异系数(CV%)<6.0%(2.4%~3.3%),实验室内精密度CV%<8.0%(4.3%~6.0%)。

表1 KL-6 精密度测定结果

2.2 KL-6 检测线性范围

线性范围结果见表2,SDr为2.6%,<实验室设定允许范围5%。多项式回归分析显示,二次多项式非线性系数与三次多项式的非线性系数与一次拟合系数比较,差异无统计学意义(P>0.05),说明预期值与测量值间相关性良好,相关系数r=0.996。磁微粒化学发光法检测KL-6 在50~10 000 U/ml 范围内成良好的线性,经计算KL-6 检测限指标LoB为20 U/ml,LoD 为50 U/ml。

图1 KL-6 梯度浓度预测值与实测值的线性分析图

表2 KL-6 线性范围检测结果

2.3 KL-6 在肺癌诊断中的应用

2.3.1 试验组和对照组血清KL-6、NSE、SCC、CEA、CYFRA21-1 水平比较

试验组血清KL-6、NSE、CEA、CYFRA21-1 水平高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);试验组SCC 水平与对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05),见表3。

表3 试验组和对照组血清KL-6、NSE、SCC、CEA、CYFRA21-1 水平比较 (±s)

表3 试验组和对照组血清KL-6、NSE、SCC、CEA、CYFRA21-1 水平比较 (±s)

注:KL-6 为涎液化糖链抗原,NSE 为神经元特异度烯醇化酶,SCC 为鳞状上皮细胞癌抗原,CEA 为血清癌胚抗原,CYFRA21-1 为细胞角蛋白19

CYFRA21-1(ng/ml)试验组85 例 2463.55±522.49 25.83±8.81 1.01±0.45 101.03±16.82 3.82±3.57对照组85 名 209.75±117.05 10.44±3.92 0.93±0.39 2.57±0.49 1.85±0.95 t 38.810 14.710 1.240 53.950 4.979 P 0.000 0.000 0.217 0.000 0.000组别 人数 KL-6(U/ml)NSE(ng/ml)SCC(ng/ml)CEA(ng/ml)

2.3.2 肿瘤标志物单项检测与联合检测对肺癌患者的诊断效能比较

血 清KL-6、NSE、SCC、CEA、CYFRA21-1 肿瘤标志物单项检测与联合检测对肺癌患者的诊断效能分析结果比较,ROC 曲线分析显示,5 项肿瘤标志物联合诊断肺癌的灵敏度为98.80%,特异度为97.60%,AUC为0.997,其灵敏度和AUC均分别高于5 项指标单一检测,见表4 和图2。KL-6、NSE、SCC、CEA、CYFRA21-1 5 项指标所形成的鉴别诊断体系诊断肺癌的AUC为0.997(95%CI:0.992~1.000,P<0.01),最大约登指数为0.964,灵敏度为98.8%,特异度为97.6%,具有一定诊断价值。

图2 5 项血清肿瘤标志物单项及其联合检测诊断肺癌的ROC 曲线

表4 肿瘤标志物单项检测与联合检测对肺癌患者的诊断效能比较

3 讨论

血清肿瘤标志物检查在肺癌早期筛查中具有重要的参考预警价值,且能为其分期诊断提供重要参考价值。虽然单项血清肿瘤标志物检查简便、价格低,但诊断灵敏度和特异度欠佳。虽然多项肿瘤标志物联合检测价格相对较贵,但检测效能优于B 超、CT 或磁共振等影像学检查,且诊断时间早,尤其对早期微灶肿瘤,多项肿瘤标志物联合检测能至少提前半年以上发现,为肺癌的临床超早期诊断、治疗争取了宝贵的时间。近年来有研究表明,KL-6 血清学水平的高低与肺纤维化患者病情严重程度有较高的相关性,常作为肺纤维化病情评估、预后评价的生物学指标[12],但其与肺癌的相关研究报道较少。本研究参考CLSI 指南标准建立KL-6 检测精密度评价,确定KL-6 检测的线性范围和参考区间,结果显示,KL-6 的LoB 为20 U/ml、最低检出限LoD 为50 U/ml,该方法精密度良好,达到精密度质量规范,在检测范围50~10 000 U/ml 内成线性。该方法的精密性、检测能力及线性范围等均较为准确,符合临床诊断需求,可以作为临床诊断指标。

为了进一步探讨KL-6 在肺癌诊断中的价值,本研究对KL-6 单一检测和与其他指标联合检测进行价值分析,发现KL-6 单一指标检测肺癌的灵敏度为80%,特异度为76.5%,AUC为0.838,其灵敏度、特异度和AUC均高于其他3 项指标NSE、SCC、CYFRA21-1, 说 明KL-6 对 肺 癌 临床辅助诊断价值较高。 血清KL-6、NSE、SCC、CEA、CYFRA21-1 肿瘤标志物联合检测对肺癌患者的诊断效能分析结果显示,联合检测AUC为0.997(95%CI:0.992~1.000,P<0.01),最 大 约登指数0.964,灵敏度为98.8%,特异度为97.6%,具有极高诊断价值。

综上所述,基于磁微粒全自动化学发光免疫技术建立的血清KL-6 检测方法,符合CLSI 的EP5标准指南文件制定的相关性能指标参数,可作为临床实验室KL-6 的检测方法与试剂。KL-6 单一诊断肺癌的价值虽较高,但联合检测血清KL-6、NSE、SCC、CEA、CYFRA21-1 的诊断灵敏度为98.8%,特异度为97.6%,对于明确诊断肺癌具有较高的临床应用价值。

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