LMS方法评估女性中糖类抗原125参考区间的年龄适用性

赵 瀛， 沈隽霏， 吴文浩， 郭 玮， 潘柏申， 王蓓丽

复旦大学附属中山医院检验科，上海 200032

·技术与方法·

LMS方法评估女性中糖类抗原125参考区间的年龄适用性

赵 瀛， 沈隽霏， 吴文浩， 郭 玮， 潘柏申， 王蓓丽*

复旦大学附属中山医院检验科，上海 200032

目的利用LMS方法建立女性糖类抗原125(CA125)的连续百分位数曲线，评估其现行参考区间的年龄适用性。方法收集2016年1月至2016年12月进行健康体检的女性数据，使用Turkey法剔除数据中的离群值后，利用偏度-中位数-变异系数(LMS)方法拟合CA125的连续百分位数曲线。根据LMS曲线分布确定年龄分组切点，并利用Z检验对该切点予以验证。结果剔除离群值1 015例后，共29 992例数据纳入分析。现行参考区间(35 U/mL)对应样本人群的百分位数为P99.5，CA125水平在女性15～40岁和60～95岁两个年龄区间基本平稳分布，而在40～60岁年龄区间内呈现较大降幅。15～40岁与60～95岁两个年龄区间CA125水平的中位数分别为17.8、11.5 U/mL，P99.5分别为35.5、29.5 U/mL；40～45岁、45～50岁、50～55岁、55～60岁CA125水平的中位数分别为12.9、11.7、9.7、8.7 U/mL，P99.5分别为35.3、35.4、33.5、28.9 U/mL。以50岁作为CA125参考区间的年龄分组切点，组间CA125水平差异有统计学意义(Z=54.76，P<0.001，Z*=4.9)。结论CA125水平在女性中随年龄增大而变化较大，现行全年龄段使用0～35 U/mL作为参考区间可能并不适用，有必要根据CA125水平的年龄分布特点分组建立参考区间。

LMS方法；CA125；参考区间；年龄分组

参考区间是临床解读实验室检测结果的工具，对于检验项目发挥临床应用价值至关重要[1]。不适用的参考区间可能影响临床诊疗，并造成医疗隐患。美国国家临床生物化学研究院(National Academy of Clinical Biochemistry, NACB)对肿瘤标志物分析后的质量要求中包括了对参考区间的要求，指出实验室在建立或验证参考区间时需要考虑年龄和性别等因素的影响[2-3]。

糖类抗原125(CA125)作为一种较为成熟的肿瘤标志物，在辅助多种子宫卵巢疾病诊断、疗效监测和随访中已得到广泛认可[4-5]。然而，近年来有学者[6]报道，CA125水平存在年龄差异，尤其在绝经后妇女中显著下降。因此，对于CA125采用全年龄段统一的参考区间可能会降低其对部分年龄群体的疾病筛查效能。然而如何进行参考区间的年龄分组并确立分组切点始终是一个棘手的问题。

随着偏度-中位数-变异系数(LMS)方法的不断完善和LMS应用程序的发展，这一方法逐渐被应用于更多领域。LMS方法是由Cole和Green共同提出并被广泛用于建立生长参考曲线的一种统计方法。近年来陆续有学者提出将LMS方法应用于参考区间的建立及其年龄分组[7-8]。本研究旨在探讨LMS方法评估CA125参考区间的年龄适用性，并为实验室后续建立或验证参考区间时进行年龄分组提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取复旦大学附属中山医院实验室信息系统(LIS)中储存的2016年1月至12月在体检中心检测CA125的表面健康女性体检者，并剔除信息重复的个体，共计纳入31 007例，年龄15～95岁，平均(43.9±13.6)岁。

1.2 主要仪器及试剂 采用Roche公司的Cobas e601全自动电化学免疫发光分析仪以及Roche公司配套的CA125试剂盒(批号：185359、188768、139788)和校准品(批号：187586、134830、154137)进行检测。使用Bio-Rad公司的两水平肿瘤标志物质控品(批号：54061、54063)并采用13S和22S失控规则进行质量控制，累计CV分别为3.4%和3.2%。

1.3 评估方法

1.3.1 数据正态性检验 使用偏度-峰度值检验对数据进行正态性分析，当偏度值和峰度值分别小于对应偏度和峰度标准差1.96倍即判定数据呈正态分布。

1.3.2 离群值剔除 使用Box-Cox变换将数据转变为正态分布或近似正态分布后利用Turkey method对数据的离群值予以剔除[9]。

1.3.3 LMS方法 将剔除后的CA125数据按年龄分组后，再次通过Box-Cox变换转变为正态分布或近似正态分布。通过最大惩罚似然估计分别确定变换参数λ(L)、中位数μ(M)和变异系数σ(S)来描述各年龄组数据的分布特征。以年龄t为自变量，分别拟合L、M、S的平滑曲线，并用公式(公式1)计算所需的百分位数[10]。最后使用三次样条函数(cubic splines)拟合连续百分位数曲线，根据曲线分布确定年龄分组切点。

Zα为尾部面积α的正态离差。

1.3.4 年龄分组切点验证 采用Z检验比较不同年龄亚组的组间差异，并计算LMS方法定义的年龄分组截点所对应的Z值，基于Harris-Boyd method进一步根据Z值计算Z*值，若Z*≥3则认为有必要按相应年龄切点分组建立参考区间。Z值和Z*值计算方法见公式2[11]。

1.4 统计学处理 使用Office Excel 2010和SPSS 19.0录入数据并进行数据分析，运用LMS chartmaker version 2.54拟合L、M、S的平滑曲线及连续百分位数曲线。采用Spearman相关分析判断CA125结果和年龄之间的相关性，采用Z检验比较组间结果差异。检验水准(α)为0.05。

2 结 果

2.1 数据分布与离群值剔除 从LIS中获取的31 007例CA125女性的相关数据呈非正态分布，经Box-Cox变换后呈近似正态分布。剔除离群值1 015例后，获取参考个体共29 992例，具体数据分布见表1和表2。现行参考区间(35 U/mL)对应样本人群的百分位数为P99.5。

表1 Box-Cox变换前后CA125数据分布 zB/(U·mL-1)

表2 离群值剔除前后CA125数据分布 zB/(U·mL-1)

P25：上四分位数; P75：下四分位数; IQR：四分位间距; Max：最大值

2.2 CA125与年龄相关性分析 散点图(图1)显示：体检女性CA125水平和年龄负相关(ρ=-0.292，P<0.001)，说明在建立CA125参考区间时，可能需要考虑年龄因素的影响。

2.3 LMS方法建立各年龄组CA125百分位数曲线 年龄连续百分位数曲线(图2)显示：CA125水平在15～40岁以及60～95岁两个年龄区间基本平稳分布，而在40～60岁呈现较大降幅。15～95岁体检女性各年龄组的L、M、S参数和CA125的P3、P10、P25、P50、P75、P90、P95值见表3。其中，15～40岁与60～95岁CA125水平的中位数分别为17.8、11.5 U/mL，P99.5分别为35.5、29.5 U/mL；40～45岁、45～50岁、50～55岁、55～60岁CA125水平的中位数分别为12.9、11.7、9.7、8.7 U/mL，P99.5分别为35.3、35.4、33.5、28.9 U/mL。

图1 体检女性CA125水平与年龄相关性分析

图2 各年龄组CA125水平连续百分位数曲线

表3 体检女性CA125水平LMS方法分析结果

*由于15～20岁和90～95岁组例数不足，部分百分位数结果无法计算

2.4 年龄分组切点验证 根据体检女性CA125水平LMS方法分析结果，使用二分法定义年龄分组切点为50岁，Z检验结果差异有统计学意义(Z=54.76，P<0.001)，Harris-Boyd method进一步计算得出Z*=4.9，说明在建立或验证CA125水平参考区间时，可考虑以50岁为年龄切点进行分组。

3 讨 论

参考区间是临床判断检验结果是否异常的重要依据，然而大多实验室在临床工作中常以引用厂商推荐的参考区间为主，其人群与实验室服务人群可能存在差异。ISO 15189：2012《医学实验室质量和能力认可准则》也指出临床实验室在引用厂商推荐参考区间时需要进行验证和评估，当特定参考区间不再适用服务人群时应进行改变[12]。依照NACB的建议，临床实验室在建立或验证肿瘤标志物参考区间时需要考虑年龄和性别的因素[3]。肖亚玲等[2]在全国肿瘤标志物检测项目参考区间现状的调查分析中发现，只有约一半的临床实验室对推荐的参考区间进行验证，只有少数的临床实验室在建立或验证参考区间时会根据年龄或性别等因素进行分组，并且分组方式存在很大的差异。这样的现状无疑难以令人满意，说明各临床实验室对规范化使用肿瘤参考区间的重视程度有待提高。

CA125作为一项较为成熟的肿瘤标志物，已广泛用于临床进行卵巢癌等多种子宫卵巢疾病的辅助诊断和疗效监测。目前临床实验室多沿用35 U/mL作为CA125参考上限，然而最新的研究[13]发现，健康女性在绝经前后CA125水平存在显著的差异，并且绝经后女性的卵巢癌发病率和死亡率远高于绝经前。由此可见对于绝经后的女性而言，沿用目前CA125的参考区间(35 U/mL)欠妥，可能会造成一部分CA125高于正常水平但没达到35 U/mL的绝经后女性漏检，从而降低其对卵巢癌等多种子宫、卵巢疾病的潜在筛查效能。

本研究发现，40～60岁体检女性的CA125水平呈现下降的过程，这一年龄段恰好与中国女性的围绝经期一致，说明CA125水平降低可能与卵巢功能衰退有关。本研究基于LMS方法，采用二分法定义年龄分组切点为50岁，结果显示组间差异有统计学意义(P<0.001)，与杨静静等[14]的研究结果一致。

本研究中基于LMS曲线判断CA125分组的方法同样适用于除肿瘤标志物以外的其他常规临床检验项目。尤其对于新生儿到青少年时期，机体的生长发育导致各项检测指标的生理性变化幅度较大，因此需要更加精确的参考区间年龄分组手段，而这也正是儿科检验面临的一个难题。LMS曲线能较为直观地体现参考区间随年龄变化发生的动态变化过程，对于参考区间的建立和验证具有较大的潜在应用价值。采用LMS方法进行年龄分层能使通过间接法建立参考区间的方法学平台更加完善[9,15]。今后将基于本研究中建立的LMS方法，扩大验证指标的范围，进一步证实LMS方法在参考区间年龄分组中的可靠性和适用性，并逐步将其应用于间接法建立参考区间中。

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The age applicability of current reference interval of CA125 in female by LMS method

ZHAO Ying, SHEN Jun-fei, WU Wen-hao, GUO Wei, PAN Bai-shen, WANG Bei-li*

Department of Clinical Laboratory, Zhongshan Hospital, Fudan University, Shanghai 200032, China

Objective： To establish the continuous percentile curve of carbohydrate antigen 125 (CA125) by coefficient of skewness-median-coefficient of variation (LMS) method, so as to evaluate the age-specific applicability of current reference interval.MethodsCA125 measurements of healthy women enrolled from January to December 2016 were collected. The continuous percentile curve for CA125 value was fitted by using LMS method after the outliers were removed through Turkey method. The age stratification was performed according to the curve and verified byZ-test.ResultsA total of 29 992 individuals were finally enrolled after 1015 outliers were eliminated. The current reference interval of CA125 (35 U/mL) was corresponded to the 99.5thpercentile. A large decline of CA125 level was observed in those individuals between 40 to 60 years old, and no remarkable change of CA125 was observed in other ages. For those aged from 15 to 40 and those aged from 60 to 95, the median of CA125 level was 17.8 U/mL and 11.5 U/mL, while the 99.5thpercentile was 35.5 U/mL and 29.5 U/mL; for those aged from 40 to 45, 45 to 50, 50 to 55 and 55 to 60, the median and 99.5th percentile were 12.9, 11.7, 9.7, 8.7 U/mL and 35.3, 35.4, 33.5, 28.9 U/mL, both showing downward trend. The CA125 level showed significantly difference between groups with 50 as cut-off value of age (Z=54.76,P<0.001,Z*=4.9).ConclusionsCurrent upper reference limit of CA125 level (35U/mL) has been approved to be inappropriate for all ages, because CA125 is significantly affected by age. It is necessary to establish the reference interval of CA125 level for different age according to the character of age distribution.

LMS method; CA125; reference interval; age partition

2017-10-25接受日期2017-11-09

上海市卫生计生系统重要薄弱学科建设项目(2015ZB0201). Supported by Construction Project of Key Developing Disciplines of Shanghai Municipal Commission of Health and Family Planning (2015ZB0201).

赵 瀛，主管技师. E-mail: zhao.ying@zs-hospital.sh.cn

*通信作者(Corresponding author). Tel: 021-64041990-5055, E-mail: wang.beili1@zs-hospital.sh.cn

10.12025/j.issn.1008-6358.2017.20170908

R 446.62

A

[本文编辑] 廖晓瑜，贾泽军