激素6项化学发光试剂盒性能比较
2017-11-25王小艳李志雄董志宁李明吴英松
王小艳 李志雄 董志宁 李明 吴英松★
激素6项化学发光试剂盒性能比较
王小艳1李志雄1董志宁1李明2吴英松2★
目的 对广州市达瑞生物技术股份有限公司与贝克曼库尔特商贸(中国)有限公司的激素6项化学发光试剂盒进行性能比较,为国产的商品化激素类化学发光法定量测定试剂盒替换进口激素类化学发光法定量测定试剂盒提供依据。 方法 用国产的和进口的激素6项化学发光试剂盒分别检测最低检测限、精密度、准确度及进行样本比对试验,对样本的检测结果进行相关性和一致性分析。 结果 国产的促卵泡激素(follicle stimulating hormone,FSH)、促黄体生成素(luteinizing hormone,LH)、雌二醇(estradiol,E2)、孕酮(progesterone,PROG)、催乳素(prolactin,PRL)、睾酮(testosterone,TES)试剂最低检测限均低于或等于进口的相应试剂的最低检测限;国产的激素6项试剂盒的精密度都<8%,进口的激素6项试剂盒精密度都<12%;各项目的线性相关系数r均大于或等于0.9,相关性很好。 结论 国产的激素6项试剂盒与进口的激素6项试剂盒均具有良好相关性及较高的一致性,可替代国外昂贵试剂应用于临床检测和基础医学的研究。
化学发光免疫分析;促卵泡激素;促黄体生成素;雌二醇;孕酮;催乳素;睾酮
激素的测定对于生殖内分泌功能的诊断具有很高的临床价值[1⁃4],可以根据不同生理时期测定的激素值,帮助诊断和指导临床治疗,观察疗效,但人体血液中激素的浓度极低,故准确定量测定人体血液中激素的浓度非常重要。健康人血中促卵泡激素(follicle stimulating hormone,FSH)、促黄体生成素(luteinizing hormone,LH)、雌二醇(estradiol,E2)、孕酮(progesterone,PROG)、催乳素(prolactin,PRL)、睾酮(testosterone,TES)等激素的浓度极低,以往主要采用放射免疫分析或酶联免疫吸附分析(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)测定技术。近年来,随着化学发光免疫分析技术(chemi⁃luminescent immunoassay,CLIA)在国内的应用逐渐成熟,已有不少国产的化学发光试剂盒能灵敏、特异、快速和准确地测定血液中各种激素的浓度,无污染,而且还可以做到全自动批量检测[5⁃7]。目前,我国大部分医院用进口激素类化学发光法试剂进行定量测定,如罗氏、雅培、西门子、贝克曼等外国公司的试剂盒,价格比较昂贵,患者负担沉重。为了降低国民医疗检测费用,我们需要用国产的商品化激素类化学发光法定量测定试剂盒替换进口激素类化学发光法定量测定试剂盒[8⁃10]。因此,本文将国产的激素类化学发光法定量测定试剂与进口激素类化学发光法定量测定试剂进行比较,为国产的商品化激素类化学发光法定量测定试剂盒替换进口激素类化学发光法定量测定试剂盒提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 样本
收集2017年6月5日至2017年6月9日广州达安临床检验中心体检者血清样本125例,其中男性体检者37例,女性体检者88例,年龄范围在19~54岁之间,平均年龄为37.6岁。
1.1.2 试剂盒
广州市达瑞生物技术股份有限公司的促卵泡激素定量测定试剂盒(化学发光免疫分析法)、促黄体生成素定量测定试剂盒(化学发光免疫分析法)、催乳素定量测定试剂盒(化学发光免疫分析法)、雌二醇定量测定试剂盒(化学发光免疫分析法)、孕酮定量测定试剂盒(化学发光免疫分析法)、睾酮定量测定试剂盒(化学发光免疫分析法),以下简称:达瑞生物激素6项试剂盒。
贝克曼库尔特商贸(中国)有限公司的促卵泡激素测定试剂盒(化学发光法)、促黄体生成素测定试剂盒(化学发光法)、催乳素测定试剂盒(化学发光法)、雌二醇测定试剂盒(化学发光法)、孕酮测定试剂盒(化学发光法)、睾酮测定试剂盒(化学发光法)及其相应试剂盒的校准品,以下简称:贝克曼性激素6项试剂盒。
伯乐质控品:Lyphochek®Immunoassay Plus Control(含低、中、高3个不同浓度水平),批号:40320,购自Bio⁃Rad公司。
激素6项血清质控品:含3个不同浓度水平的血清质控品,批号:201701,购自广州邦德盛生物科技有限公司。
1.1.3 仪器
厦门优迈科医学仪器有限公司的全自动化学发光免疫分析仪;贝克曼库尔特商贸(中国)有限公司的UniCel Dxi 800 Access免疫分析系统。
1.2 方法
1.2.1 最低检测限试验
参考 CLSI EP15⁃A2[11]文件,用 2 个厂家的各项目试剂盒分别对零浓度校准品进行重复测定20次,计算20次检测发光值的平均值(mean,M)和标准差(standard deviation,SD),得出M±2SD的结果,根据零浓度校准品及相邻校准品的发光值进行两点回归方程,拟合出一次方程,将M±2SD的发光值代入上述方程中,计算各项目的最低检出限。
1.2.2 精密度试验
参考 CLSI EP5⁃A2[12]文件,用 2 个厂家的各项目试剂盒分别检测3个不同水平浓度的混合血清质控品,每日3次,连续5天完成评价试验,计算各项目测定结果的M、SD和变异系数(coefficient of variation,CV)。
1.2.3 准确性试验
参考 CLSI EP9⁃A2[13]文件,用 2 个厂家的各项目试剂盒分别检测3个不同水平浓度的企业质控品,每日3次,连续5天完成评价试验,计算各项目测定结果的M与靶值的相对偏差,计算公式为相对偏差=(M-靶值)/靶值×100%。
1.2.4 样本比对试验
每天收集25例新鲜血清样本,用2个厂家的各种试剂盒分别检测,连续5天完成评价试验。以进口试剂盒检测结果为对照测值Y,以国产试剂盒检测结果为考核测值X。对实验数据的初步检查:计算每一样品的两种试剂检测结果的差值以及差值的均值,以差值的均值乘以4为判断限,两种试剂检测样品结果的差值都应在判断限值内。看散点图有无明显离群点,若有应对X、Y配对值做离群值计算,以4倍的平均差值为判断限,所有差值都不应超出限值,若有超出限值应删除,用新的样本替代。计算线性回归方程,分析国产试剂盒与进口试剂盒的相关性及一致性。
1.2.5 统计处理
利用SPSS 13.0统计软件和Medcalc软件对样本检测结果分别进行一元直线回归相关性分析及Bland⁃Altman定量分析;用SPSS 13.0统计软件对准确度进行t检验分析。
2 结果
2.1 最低检测限试验结果
根据各项目零浓度校准品和相邻校准品的浓度RLU值的结果进行两点回归方程拟合得出一次性方程,将零浓度校准品的M±2SD的结果分别代入一次性方程中,得到结果见表1,2个厂家的各试剂盒均在允许范围内,达瑞生物的FSH、LH、E2、PROG试剂最低检测限均低于贝克曼的相应试剂的最低检测限,达瑞生物的PRL、TES试剂最低检测限均与贝克曼的相应试剂的最低检测限一样。
表1 最低检测限结果Table 1 The results of lowest detectable limit
2.2 线性范围比较结果
根据达瑞生物及贝克曼激素6项各试剂说明书,得各项目线性范围结果见表2,达瑞生物的FSH、LH、PRL试剂线性范围和贝克曼的相应试剂一样,达瑞生物的E2、TES试剂线性范围小于贝克曼的相应试剂的线性范围。达瑞生物的PROG试剂线性范围高于贝克曼的PROG试剂。
表2 线性范围Table 2 The range of linear
2.3 精密度试验结果
达瑞生物激素6项试剂盒及贝克曼激素6项试剂盒连续5天检测同一份激素6项血清质控品,达瑞生物激素6项试剂盒的精密度都<8%,贝克曼激素6项试剂盒都<12%,见表3,均符合各试剂盒说明书要求。
2.4 准确性试验
达瑞生物激素6项试剂盒连续5天平行检测同一份激素混合质控品15次,取其平均值,再与标示值比较,同时进行t检验,见表4。达瑞生物试剂及贝克曼试剂对企业质控品检测出来的结果很相近均在允许范围内,且P<0.05。因此2个厂家相对应试剂盒均具有可比性。
2.5 质量控制
经过多次测定伯乐质控品以及反复验证,达瑞生物激素6项得到伯乐质控品范围值见表5,可见达瑞生物激素6项测定得到的伯乐质控品范围值与贝克曼激素6项测定的范围值相近。质量控制符合要求则进行临床性能评价。
表3 精密度试验的结果(x±s)Table 3 The results of precision(x±s)
表4 准确性试验结果Table 4 The results of veracity
2.6 相关性分析
利用SPSS 13.0统计软件,以贝克曼试剂盒检测结果为对照测值,以达瑞生物试剂盒检测结果为考核测值,对125例新鲜血清的检测结果进行相关性分析。FSH相关系数r值为0.990(P<0.01),线性回归方程为y=1.045x+0.092;LH相关系数r值为 0.986(P<0.01),线性回归方程为 y=0.937x+0.373;E2相关系数r值为 0.9(P<0.01),线性回归方程为y=0.875x-9.911;PRL相关系数r值为0.988(P<0.01),线性回归方程为 y=0.910x⁃0.595;PROG相关系数r值为0.904(P<0.01),线性回归方程为y=1.212x+6.428;TES 相关系数r值为 0.918(P<0.01),线性回归方程为 y=1.257x⁃1.10,散点图见图1;使用双抗体夹心法的FSH、LH、PRL试剂盒,达瑞生物与贝克曼测值相关性很好,而使用竞争法的E2、PROG、TES试剂盒2个厂家的相关性略差。
表5 伯乐质控品范围Table 5 The range of quality controls
2.7 2个系统符合性比对
比较2系统之间结果偏倚=(进口试剂测值⁃达瑞生物试剂测值)/进口试剂测值×100%,计算偏倚在±30%之内的符合率。达瑞生物FSH、LH、PRL、E2试剂与贝克曼FSH、LH、PRL、E2试剂系统符合率都能达到80%以上(表6),而PROG、TES试剂2系统符合率小于80%,但比较接近临床比对要求的80%。
2.8 Bland⁃Altman分析
采用Bland⁃Altman统计学方法对各项目2组测定结果进行分析,以达瑞试剂与贝克曼试剂测值的均值为X轴,以两者的差异值为Y轴,结果如图2。FSH测定结果95%一致性界限(X±1.96SD)为-6.3~10.2,94.4%(118/125)的测值比值在一致性界限内;LH测定结果95%一致性界限(X±1.96SD)为-5.5~6.6,94.4%(118/125)的测值比值在一致性界限内;E2测定结果95%一致性界限(X±1.96SD)为-45.8~28.1,96.0%(120/125)的测值比值在一致性界限内;PRL测定结果95%一致性界限(X±1.96SD)为-8.6~4.5,95.2%(119/125)的测值比值在一致性界限内;PROG测定结果95%一致性界限(X±1.96SD)为-2.5~1.6,97.6%(122/125)的测值比值在一致性界限内;TES测定结果95%一致性界限(X±1.96SD)为-4.6~2.7,95.2%(119/125)的测值比值在一致性界限内;2个厂家的各项目测值结果均具有较高的一致性。
3 讨论
目前国内各大医院认为国产的化学发光仪器及试剂的质量比进口化学发光仪器及试剂差,因此主要使用进口仪器及试剂,但进口试剂及仪器价格昂贵,在基层医疗机构难以普及。故本文对国产试剂达瑞生物激素6项与进口试剂贝克曼激素6项进行比对。
最低检测限能反映试剂及仪器的检测敏感程度,精密度体现试剂及仪器重复测定值的一致性[14⁃15]。较低的最低检测限和良好的精密度是保证分析系统灵敏性及检测结果准确性的前提。
本研究参考CLSI EP15⁃A2的评价方案检测国产的达瑞生物激素试剂盒和进口贝克曼激素试剂盒的最低检测限,结果显示国产试剂盒的最低检测限甚至优于进口试剂盒。准确度是大批检测结果的均值与靶值的一致程度,体现试剂检测结果的准确性,达瑞生物与贝克曼激素6项试剂盒准确性试验结果均符合要求。以上结果表明国产达瑞生物激素试剂盒的性能已达到进口试剂盒水平。
由于激素在人体内自身特性,现有的市场上各厂家间性激素类体外诊断试剂盒产品差异较大,包括进口厂家间也是如此。例如根据西门子自身公布的数据[16],西门子公司VDVIA Centaur的两套检测系统E2、E2⁃6⁃Ⅲ试剂与罗氏公司Elec⁃sys2010的E2试剂相关性比较,E2和E2⁃6⁃Ⅲ与罗氏公司Elecsys2010的E2的斜率分别为0.93和1.12,截距分别为18.85和0.72,r值分别为0.904和0.916,相对应的r2值分别为 0.817 和 0.839[16],但根据另一篇参考文献的报道,西门子公司ADVIA Centaur的2套E2检测系统以及罗氏公司Elec⁃sys2010的E2检测系统分别与商业化的ID⁃GC/MS检测系统相比,r值都能达到0.99以上[17]。况且E2、PROG、TES这些使用竞争法的项目目前无国家甚至国际的标准物质进行溯源,无法达到统一的标准。因此,目前市场上,不同的E2、PROG、TES检测系统之间的检测结果普遍存在差异。
图1 血样测值相关性分析散点图Figure 1 The scatter plot of correlation analysis
表6 符合率结果Table 6 The results of agreement rate
图2 Bland⁃Altman 分析图Figure 2 The chart of Bland⁃Altman analysis
虽然不同检测系统之间检测E2、PROG、TES结果普遍存在差异,但根据Yamamoto等人[18]用不同检测系统化学发光试剂评价E2得到结果为r值为0.831,而本研究中达瑞生物与贝克曼的化学发光试剂检测E2的结果为r值为0.9,本研究的相关性结果比其还要好,所以达瑞生物E2化学发光试剂的性能与贝克曼E2化学发光试剂的性能比较接近,达瑞生物E2试剂能满足临床检验的要求;同时根据Schmicke等人[19]用PROG化学发光试剂盒检测女性不同月经周期PROG浓度的评价结果,本研究中达瑞生物PROG试剂盒的灵敏度高、线性范围广、精密度好,这些性能明显能达到要求。
根据 Xiao 和 Wang 等人[20⁃21]用 LH 化学发光试剂检测人血清的结果,本研究中达瑞生物LH试剂盒可报告范围和贝克曼LH试剂盒的报告范围一样,均比其他厂家高,灵敏度及精密度更好。
综上所述,达瑞生物FSH、LH、PRL这些采用夹心法的化学发光试剂盒的各方面性能已达到进口产品的性能水平,不同检测系统检测结果普遍存在差异的采用竞争法的E2、PROG、TES化学发光试剂盒各方面性能也均能与进口产品的性能接近,均能满足临床检验要求。
[1] 杨志林,徐万华,赵为广.隐睾患儿血清性激素水平的研究[J].现代诊断与治疗,2015,26(12):2703⁃2704.
[2] 鲍海玲,管敏丽,程鸿.子宫全切除术对女性生殖激素、性功能及更年期综合症的影响研究[J].中国性科学,2014,23(3):24⁃26.
[3] 芮燕文,郑彤彤,戴婵娟,等.女性不孕症患者血清性激素水平的变化及临床意义[J].中国性科学,2015,24(3):84⁃86.
[4] 黄新海,曾成林,吴华平.性激素六项检测与优生优育的研究[J].中国优生与遗传杂志,2012,20(12):122⁃123.
[5] 农天雷.常用化学发光免疫分析技术及其特点[J].现代医药卫生,2011,27(14):2156⁃2158.
[6] 陈海斌.化学发光免疫分析技术及其进展[J].中国医学装备,2011,8(5):56⁃59.
[7] 王天鹅.化学发光:进口替代势不可挡[N].健康报,2017⁃06⁃21(7).
[8] 赵宁,雷勇,贾卫静,等.小剂量激素治疗对围绝经期女性生活质量和激素水平的影响[J].河北医药,2016,38(18):2808⁃2810.
[9] 佟文秀,马冬,张艳梅,等.不同孕期孕妇血清激素水平与妊娠结局的相关性分析[J].中国妇幼保健,2015,30(7):997⁃1001.
[10] 邓智标.血清睾酮/促黄体生成素、促卵泡激素及促黄体生成素水平检测在诊断睾丸生精作用中的价值[J].国际检验医学杂志,2016,37(11):1508⁃1509,1512.
[11] Clinical and Laboratory Standards Institute.EP15⁃A2 user demonstration of performance for precision and ac⁃curacy:approved guideline⁃second edition[S].Wayne,PA,USA:CLSI,2004.
[12] Clinical and Laboratory Standards Institute.EP5⁃A2 ap⁃proved guideline⁃second edition:evaluation of preci⁃sion performance of quantitative measurement methods[S].Wayne,PA,USA:CLSI,2004.
[13] Clinical and Laboratory Standards Institute.EP9⁃A2 ap⁃proved guideline⁃second edition:method comparison and bias estimation using patient sample[S].Wayne,PA,USA:CLSI,2004.
[14] 肖倩,张轩,李有强,等.化学发光分析仪检测激素类项目的测量不确定度评估[J].实用医学杂志,2015,31(9):1532⁃1535.
[15] 罗立梅,张彬,陈刚.化学发光微粒子免疫分析法检测性激素6项的性能验证[J].国际检验医学杂志,2017,38(9):1214⁃1216,1219.
[16] Chen Y,Kinney L,Soldin SJ.Performance evaluation of siemens ADVIA centaur enhanced estradiol assay and a split sample comparison with liquid chromatogra⁃phy ⁃tandem mass spectrometry[J].Clinl Biochem,2012,45(10⁃11):811⁃815.
[17] Yang DT,Owen WE,Ramsay CS,et al.Performance characteristics of eight estradiol immunoassays[J].Am J Clin Pathol,2004,122(3):332⁃337.
[18] Yamamoto K,Kohama M,Nakahara F,et al.Cross⁃re⁃activity evaluation of improved estradiol(E2)assay re⁃agent based on chemiluminescent enzyme immunoassay[J].Rinsho Byori,2014,62(8):755⁃760.
[19] Schmicke M,Urhausen C,Wolf K,et al.Evaluation of the blood progesterone concentration in the bitch measured by chemiluminescence immunoassay at the day of ovulation[J].Tierarztl Prax Ausg K Kleintiere Heimtiere,2016,44(5):317⁃322.
[20] Xiao Q,Li H,Hu G,et al.Development of a rapid and sensitive magnetic chemiluminescent enzyme im⁃munoassay for detection of luteinizing hormone in hu⁃man serum[J].Clin Biochem,2009,42(13⁃14):1461⁃1467.
[21] Wang C,Liang Z,Guan D,et al.Preliminary estab⁃lishment of quantitative detection for luteinizing hor⁃mone based on superparamagnetic particles labeled im⁃muno chromatography method[J].Zhonghua Yi Xue Za Zhi,2015,95(44):3631⁃3634.
Comparison of the performance of the 6 hormone CLIA kits
WANG Xiaoyan1,LI Zhixiong1,DONG Zhining1,LI Ming2,WU Yingsong2★
(1.Guangzhou Darui Biotechnology Co.,Ltd.,Guangzhou,Guangdong,China,510665;2.School of Laboratory Medicine and Biotechnology,Southern Medical University,Guangzhou,Guangdong,China,510515)
Objective To compare the performance of the six hormone CLIA kit from Guangzhou Darui Biotechnology Co.,Ltd.and Beckman Coulter Commercial Enterprise(China)Co.,Ltd,and provide the basis for the domestic commercial hormone chemiluminescence determination reagent kit replacement of the import one. Methods The minimum detection limit,precision,accuracy and sample comparison test were detected with domestic and imported hormone CLIA kit,respectively.The correlation and consistency of the test results were analyzed. Results The sensitivity of follicle stimulating hormone(FSH),luteinizing hormone(LH),estradiol(E2),progesterone(PROG),prolactin(PRL),and testosterone(TES)reagents of homemade were lower than or equal to the reagents of imported.The precision of the six hormone CLIA kit for the homemade was<8%,compared to the precision of the six hormone CLIA kit for imported<12%.The linear correlation coefficient r value of each objective were≥0.9. Conclusion The six hormone CLIA kit for homemade has a good correlation and high consistency with the imported kit,can be used to replace the foreign expensive reagents for clinical detection and basic medical research.
Chemiluminescent immunoassay;Follicle stimulating hormone;Luteinizing hormone;Estradiol;Progesterone;Prolactin;Testosterone
广州市科技计划项目(201504291007307)
1.广州市达瑞生物技术股份有限公司,广东,广州510665
2.南方医科大学检验与生物技术学院,广东,广州510515
★通讯作者:吴英松,E⁃mail:yingsongwu@hotmail.com