全国肿瘤标志物不同检测系统质量水平分析

引用本文

赵海建, 张传宝, 汪静, 马嵘, 张江涛, 王治国. 全国肿瘤标志物不同检测系统质量水平分析. 检验医学,2014, 29(5): 545-549
ZHAO Haijian, ZHANG Chuanbao, WANG Jing, MA Rong, ZHANG Jiangtao, WANG Zhiguo. Analysis on the quality levels of national tumor markers among different measuring systems.Labratory Medicine, 2014, 29(5): 545-549 复制到剪切板

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全国肿瘤标志物不同检测系统质量水平分析

赵海建¹, 张传宝², 汪静², 马嵘², 张江涛², 王治国²

1.卫生部北京医院卫生部临床检验中心北京协和医学院研究生院,北京 100730

2. 卫生部北京医院卫生部临床检验中心,北京 100730

作者简介：赵海建,女,1974年生,学士,副主任技师,主要从事临床化学检验工作。

通信作者：王治国,联系电话：010-58115054。

基金:国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2011AA02A102、2011AA02A116）;

摘要

目的

分析我国肿瘤标志物检测的实验室内精密度和实验室间变异,了解不同检测系统的质量水平。

方法

提取卫生部临床检验中心近3年的室间质量评价(EQA)数据,按检测系统对各实验室的测定结果进行分组,剔除“均值±3s”以外的数据,计算各组的变异系数(CV)。通过基于Web方式的EQA软件系统收集参加全国肿瘤标志物EQA实验室2012年5月份在控的室内质控数据及其CV,并分别以美国临床实验室改进修正法案(CLIA' 88)1/3允许总误差(TEa)、1/4 TEa以及按照生物学变异推导的最低、适当和最佳允许不精密度评价标准作为判断标准,计算不同系统的通过率。

结果

按分析系统分组后,其中有4个进口系统各项平均CV<10%;而放射免疫分析(RIA)组和酶联免疫吸附试验(ELISA)组各项目显示较大的CV。多数系统70%以上的实验室室内精密度满足1/3 TEa要求,多数检测系统85%以上的实验室能够满足基于生物学变异度的适当规范要求。

结论

在实验室使用的分析系统中,进口系统2室间精密度最好, 进口系统5室内精密度最好。生产厂家和学术机构应关注肿瘤标志物检测的溯源性问题,临床实验室应加强质量控制,以保证测定结果的可靠性。

关键词: 肿瘤标志物; 室间质量评价; 可比性; 免疫测定

中图分类号:R446.1 文献标志码:A 文章编号:1673-8640(2014)05-0545-05

Analysis on the quality levels of national tumor markers among different measuring systems

ZHAO Haijian¹, ZHANG Chuanbao², WANG Jing², MA Rong², ZHANG Jiangtao², WANG Zhiguo²

1. Graduate School of Peking Union Medical College, National Center for Clinical Laboratory, Beijing Hospital, Beijing 100730, China

2. National Center for Clinical Laboratory, Beijing Hospital, Beijing 100730, China

Abstract

Objective

To analyze intralaboratory precisions and interlaboratory variations of the measuring system for national tumor marker detection, and to investigate the quality levels among different measuring systems.

Methods

External quality assessment(EQA) data were collected from the National Center for Clinical Laboratory in the past 3 years. The measuring results were classified into different groups according to the measuring systems, after excluding the data of "mean ± 3s". The coefficients of variation (CV) were calculated respectively. Internal quality control data and correspondingCV from nationwide participanting laboratories in May 2012 were collected by Web-based EQA software system. Acceptable rates were calculated according to Clinical Laboratory Improvement Amendments(CLIA)' 88 1/3 total allowable error (TEa), 1/4 TEa and the specifications based on biological variation including the minimal, appropriate and optimal imprecisions.

Results

After classification based on analysis systems, the averageCVs of 4 inlet systems were <10%. However, from the groups of radioimmunoassay (RIA) and enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) showed largeCV. More than 70% of laboratories from most systems met 1/3 TEa requirement. More than 85% of laboratories from most systems met appropriate specification based on biological variation.

Conclusions

The inlet system 2 shows best interlaboratory precision, and inlet system 5 shows best intralaboratory precision. To ensure the reliability of the measuring results, manufacturers and academic institutions should pay more attention to the traceability of tumor markers, meanwhile clinical laboratories should strengthen their quality controls.

Keyword: Tumor marker; External quality assessment; Comparability; Immunoassay

Show Figures

随着肿瘤的发生率和患者的死亡率逐年增加,肿瘤标志物在肿瘤的辅助诊断、鉴别诊断、疗效观察、监测复发转移以及预后的评价中的价值越来越受到临床医生的重视^{[ 1]}。肿瘤标志物检测的质量控制是其结果稳定、可靠的有力保证。肿瘤标志物的检测已经在我国各级医院临床实验室广泛开展,甚至在同一个医院内部有不同实验室使用相同或不同的检测系统进行肿瘤标志物的检测。多数情况下,使用不同的方法检测同一份样本时,往往得不到相同的结果。我们通过分析近年的室内质控和室间质评数据,对我国肿瘤标志物[包括总前列腺特异抗原(PSA)、游离PSA、癌胚抗原(CEA)、甲胎蛋白(AFP)、人绒毛膜促性腺激素(HCG)、β-HCG、糖类抗原(CA)19-9、CA125、CA153、β₂-微球蛋白和铁蛋白]检测系统的实验室精密度和实验室间变异进行分析,以了解我国肿瘤标志物检测的质量水平。

材料和方法

一、材料

1. 室间质评(EQA)材料肿瘤标志物质控物由美国伯乐公司提供,冻干品,2~8 ℃保存。

2. 室内质控(IQC)材料由各实验室自备。

二、方法

1. 肿瘤标志物EQA 每年采用邮寄的方式将10个批号的EQA样本发放到各实验室。要求实验室每年测定2次,每次测定其中5个批号的样本。收集2010至2012年肿瘤标志物EQA数据,按检测系统对各实验室的测定结果进行分组,剔除“均值±3 s”以外的数据,计算各组的异变系数( CV)。

2.IQC数据收集与评价采用基于Web方式的EQA软件系统,收集2012年5月参加全国肿瘤标志物检验项目室间质量评价室内质控数据当月在控数据的 CV。按照5种评价标准[1/4允许总误差(TEa)、1/3TEa^{[ 2]}以及根据生物学变异导出的最佳、适当和最低质量规范^{[ 3, 4]}]进行数据分析,计算 CV低于评价标准的实验室数所占该项目所有实验室数量的比例,具体标准见表1。

表1 5种部分分析物允许不精密度质量规范 (%)

3.室间质评数据按检测系统或方法分组包括进口系统1、进口系统2、进口系统3、进口系统4、进口系统5、进口系统6、国产系统1及国产系统2,放射免疫分析(RIA)组和酶联免疫吸附试验(ELISA)组。

三、统计学方法

采用Excel 2007软件进行统计分析。对符合<1/4 TEa标准的实验室组与不符合该标准的实验室组中检测系统使用情况进行比较。

结果

一、室内不精密度统计

分别有569、519、486、514、341家实验室上报了CEA、CA 125、CA 153、CA 19-9和铁蛋白在控质控数据的 CV。根据不同的标准,5个项目 CV符合情况各不相同。对于这5个项目,多数实验室(70%)符合除1/4 TEa以外的4种允许不精密度质量规范,50%以上的实验室满足1/4 TEa。见表2。因总PSA、游离PSA、AFP、HCG、β-HCG、β₂-微球蛋白6个项目没有生物学变异的质量规范,故未做统计。

表2 部分分析物当月 CV满足各种标准的情况 (%)

二、符合根据美国临床实验室改进修正法案(CLIA' 88)TEa导出的1/4 TEa质量规范的实验室使用的检测系统的情况

符合1/4 CLIA'88TEa的允许不精密度的实验室检测系统的情况见表3。对于部分分析物使用进口系统5的实验室,每一项目均有60%以上的实验室室内不精密度低于最严格的标准(1/4 TEa);使用国产系统2的实验室各项目均值仅有30%的实验室室内精密度低于1/4TEa。对表3的8组数据做Levene方差齐性检验发现总体的方差不等( P<0.05),故采用Dunnett T3方法做两两比较。各组实验室分析系统使用百分率总体差异有统计学意义( F=9.353, P<0.001)。

表3 部分分析物当月 CV<1/4 TEa的实验室分析系统使用情况 (%)

三、系统或方法内实验室间变异

表4列出了根据分析系统分组后11项分析物组内的 CV范围。结果表明全自动免疫分析仪系统(包括8个进口系统和3个国产系统)实验室间的 CV相对较小,平均 CV大部分在10%左右。其最大值为CA19-9进口系统1(26.1%)。而ELISA组及RIA组的实验室间结果的 CV较大,大部分 CV均值在20.8%以上, CV最大的组为β-HCG的RIA组(40.0%)。对13组平均 CV作Levene方差齐性检验发现总体的方差不等( P<0.05),故采用Dunnett T3方法作两两比较。各组平均 CV总体差异有统计学意义( F=29.784, P<0.001)。其中,RIA组和ELISA组与所有系统组两两之间差异均有统计学意义。

表4 2010至2012年分析物分组统计 CV范围和均值 (%)

检测系统	实验室数		总PSA(均值)	CEA(均值)	AFP(均值)
RIA	12~	22(13)	13.20~132.00(38.00)	5.01~42.30(21.00)	4.54~55.80(24.30)
ELISA	10~	11(10)	7.01~70.70(27.30)	9.14~58.00(23.30)	8.04~76.00(31.10)
进口系统1	11~	36(20)	3.63~22.80(10.90)	4.94~13.60(9.02)	3.32~23.00(10.80)
进口系统2	15~	120(94)	3.77~8.52(5.35)	2.92~8.02(5.34)	3.26~10.70(5.31)
进口系统3	26~	47(36)	3.87~35.60(8.35)	3.75~9.92(6.77)	4.56~8.49(6.59)
进口系统4	11~	54(35)	4.29~35.90(8.38)	3.75~8.75(5.82)	3.61~7.93(5.59)
进口系统5	14~	339(274)	3.05~9.02(5.29)	4.45~7.70(5.69)	4.39~6.67(5.34)
进口系统6	21~	77(54)	3.96~10.90(6.45)	4.10~9.26(6.08)	3.60~11.00(6.59)
进口系统7	10~	18(13)	—	2.09~18.20(8.57)	2.61~18.70(7.92)
进口系统8	8~	14(11)	3.36~13.50(7.92)	2.83~17.80(6.81)	1.43~17.90(9.45)
国产系统1	10~	13(11)	1.43~105.00(14.10)	3.29~16.20(8.38)	1.19~13.00(6.28)
国产系统2	8~	17(14)	1.59~26.50(7.75)	1.50~8.06(4.61)	1.68~32.40(4.89)
国产系统3	12~	18(15)	1.82~55.20(12.70)	0.84~35.10(8.41)	0.73~20.80(7.30)
检测系统	CA19-9(均值)		CA125(均值)	CA153(均值)	HCG(均值)
RIA	13.70~50.30(27.40)		2.91~50.80(24.90)	4.97~79.00(38.90)	4.56~81.30(31.90)
ELISA	2.57~33.60(14.30)		4.77~53.00(17.80)	0.93~23.20(11.00)	—
进口系统1	7.35~91.00(26.10)		1.98~21.60(11.80)	4.08~12.90(10.00)	6.48~44.40(17.50)
进口系统2	5.02~13.30(7.10)		3.86~7.51(5.68)	3.61~8.25(5.29)	3.58~15.30(7.80)
进口系统3	4.88~11.00(7.80)		3.08~9.02(5.77)	3.94~11.70(7.30)	4.21~11.80(7.88)
进口系统4	3.58~8.03(6.18)		4.56~13.00(7.58)	2.44~39.20(7.90)	—
进口系统5	4.12~6.02(4.94)		3.96~6.57(4.96)	4.05~6.67(5.09)	3.88~10.80(6.96)
进口系统6	5.79~9.72(7.58)		3.17~7.81(5.14)	4.83~14.60(8.72)	3.20~14.30(7.49)
进口系统7	1.57~21.30(8.43)		1.76~15.40(6.50)	1.62~15.10(6.83)	0.92~24.80(8.33)
进口系统8	—		0.72~11.00(5.28)	—	5.44~17.90(10.60)
国产系统1	2.47~11.50(6.42)		2.59~13.90(6.91)	2.36~25.40(8.85)	2.18~18.60(7.21)
国产系统2	1.64~6.75(4.40)		0.81~10.20(5.58)	2.26~11.10(6.99)	0.20~44.30(6.66)
国产系统3	0.71~21.70(7.45)		0.71~13.60(5.41)	0.70~31.10(8.43)	—
检测系统	β₂-微球蛋白	铁蛋白(均值)	β-HCG (均值)	游离PSA(均值)
RIA	7.85~24.20(14.90)	2.15~42.50(17.60)	6.36~72.80(40.00)	7.99~91.30(34.90)
ELISA	—	—	—	5.29~65.80(20.80)
进口系统1	5.07~17.00(10.60)	4.32~17.80(9.25)	4.38~19.60(10.90)	2.48~18.90(10.90)
进口系统2	—	3.64~9.19(5.76)	4.41~11.20(7.26)	3.35~9.97(5.77)
进口系统3	—	4.21~8.95(6.47)	4.38~15.50(7.01)	5.41~18.10(11.30)
进口系统4	4.13~9.08(6.53)	4.78~11.50(6.62)	4.71~9.88(6.53)	3.96~19.40(8.62)
进口系统5	2.66~24.90(10.90)	4.35~9.26(5.78)	4.19~8.23(6.04)	3.30~12.40(6.11)
进口系统6	—	4.41~10.60(6.78)	—	4.22~69.90(23.10)
进口系统7	1.22~12.90(6.15)	0.93~19.90(4.94)	—	0.51~19.40(5.98)
进口系统8	6.17~18.40(10.7)	1.95~12.00(7.44)	—	—
国产系统1	—	1.98~16.70(8.97)	—	2.24~14.10(6.04)
国产系统2	0.77~23.60(7.40)	0.19~8.73(3.28)	0.72~5.86(3.09)	3.48~68.10(11.30)
国产系统3	7.85~24.20(14.90)	0.54~23.00(6.06)	0.52~35.60(6.04)	1.19~28.80(7.56)

注:—为该项目没有这个仪器组

表4 2010至2012年分析物分组统计 CV范围和均值 (%)

讨论

EQA是多家实验室分析同一样本并且由外部独立机构收集和反馈实验室上报结果以评价实验室操作的过程。它是为确定某个实验室的检测能力而进行的一种实验室间比对,是评价实验室检测结果的准确性和检测质量认可的重要依据^{[ 5]}。卫生部临床检验中心于2000年开始组织全国肿瘤标志物室间质评计划。分析2010至2012年肿瘤标志物3年的EQA测定结果发现,目前使用的肿瘤标志物检测方法有RIA、ELISA、化学发光免疫分析(CLIA)、时间分辨荧光免疫分析(TRFIA)。表3结果显示RIA、ELISA这2种方法实验室间 CV较大。RIA、ELISA是按照方法分组的,不是按照分析系统分组的,这也是导致 CV较大的原因之一。自动免疫分析仪中进口系统2、进口系统5和国产系统2这3个分析系统11项肿瘤标志物平均室间 CV最小。在全国的肿瘤标志物检测实验室中存在不同检测系统之间还不具有可比性,同一系统不同实验室之间室间变异也比较大。室间 CV最大是CA19-9进口系统1(26.1%),室间 CV最小是β-HCG组(3.09%)。综合本研究结果,除了EQA样本本身的基质效应所造成的不同方法测定结果可能存在差异外,这一问题很大程度上与肿瘤标志物免疫测定的两个根本性问题有关,即检测系统的可溯源性和抗体特异性。现在总PSA、游离PSA、CEA、AFP、HCG、β-HCG、β₂-微球蛋白、铁蛋白这8个项目已有标准物质,多数体外诊断厂商的肿瘤标志物检测试剂盒校准品的定值也溯源到这些标准物质。对于CA19-9、CA125和CA153尚无标准物质,故量值溯源性水平就比较低。以上这些项目至少可在同一检测系统中求得一致,但在不同检测系统间不易求得一致。因此,在目前不同检测系统结果难以标准化的情况下,应先要求同一检测系统内测定结果的通用。

室内质控的 CV代表着实验室检测系统的不精密度水平,良好的实验室精密度水平是准确可靠结果的基础。本研究实验结果显示,不同检测项目的 CV满足允许不精密度要求的实验室所占比例不同,个别检测项目较高,而大多数项目较低。说明大多数实验室的 CV或者说精密度水平还需要进一步改进。从汇总的2012年部分肿瘤标志物室内质控数据显示,CEA、CA 125、CA 19-9这3项90%以上的实验室能够满足根据生物学变异导出的各项质量规范,对于满足于1/4 TEa允许的不精密度实验室数量不是很理想,实验室应当在注重整体室内质控情况的同时对出现问题的检测项目进行及时的整改。对于评价标准的选择,本研究选择了实验室常用的几个标准。对于不同的标准,能够满足要求的实验室比例自然不一样,实验室可根据实际情况进行选择。本研究还分析了能满足<1/4 TEa允许的不精密度实验室中检测系统的使用情况,得出的结论是对于部分肿瘤标志物进口系统5精密度比较好。该结果并不一定能说明进口系统5检测系统就一定比其它检测系统精密度水平高。实验室的正规操作, 仪器的定时保养和校准,试剂的保存和使用,校准品、质控品的复溶、保存和使用等均会影响室内质控的 CV。关于室内质控操作的规范可以参考相关国家标准^{[ 6]}。

实验室测定结果直接影响临床诊疗,质量控制是检测结果的保证,IQC和EQA是质量控制的组成部分。IQC是EQA的基础,是EQA的前提和先决条件,实验室应从分析前、分析中和分析后3个阶段的质量控制入手,建立全面的质量控制程序,确保检测结果的正确性和精密度。

(收稿日期:2013-08-15)

(本文编辑:储怡星)

The authors have declared that no competing interests exist.

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Strategies to set global analytical quality specifications in laboratory medicine:10 years on from the Stockholm consensus conference

1.University of Bergen Norwegian Quality Improvement of Primary Care Laboratories, NOKLUS, Division for General Practice Box 6165 5892 Bergen Norway<br/>2.Scottish Bowel Screening Centre Laboratory Kings Cross Dundee Scotland, UK<br/>3.Flittig Lise Vej 20 5250 Odense SV Denmark<br/>

The setting of analytical quality specifications in laboratory medicine has attracted attention for many years. Over time, many strategies were advocated and all had advantages and disadvantages. In the final decade of the last millennium, considerable confusion existed on how to define analytical quality specifications correctly and how to apply them in everyday practice. This led to wide professional interest. In 1999, a consensus conference sponsored by IUPAC, IFCC and WHO was held in Stockholm on “Strategies to Set Global Analytical Quality Specifications in Laboratory Medicine”. The consensus set useful and well-documented strategies for the setting of analytical quality specifications into a hierarchy with the best strategy at the highest level, namely, (1) Evaluation of the effect of analytical performance on clinical outcomes in specific clinical situations, (2) Evaluation of the effect of analytical performance on clinical decisions in general, (3) Published professional recommendations, (4) Performance goals set by regulatory bodies and EQAS organisers, and (5) Goals based on the current state of the art. Much success has been achieved since the promulgation of the statement with the approach being adopted by many in laboratory medicine for a very wide variety of purposes, particularly in quality management. However, there is a requirement for additional investigation of, inter alia, quality specifications for examinations done on measurements performed on ordinal and nominal scales, pre-analytical factors and matrix effects, examinations done as POCT, target values of control materials, and ways in which analytical quality specifications can be used both to set what is the optimum performance and as a tool for assessment of everyday practice.

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... 它是为确定某个实验室的检测能力而进行的一种实验室间比对,是评价实验室检测结果的准确性和检测质量认可的重要依据^[5] ...

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... 关于室内质控操作的规范可以参考相关国家标准^[6] ...

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