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冯仁丰 | 以糖化血红蛋白为例深入理解临床实验室检测结果溯源性的意义

更新时间:2021/6/3 15:47:36 浏览次数:112

正确理解溯源性是第一位的大事


13年前,我被罗氏公司邀请介绍临床实验室患者样品检测结果的溯源性。也感谢罗氏公司邀请我,将ISO17511的文件翻译为我国的国家标准。这个标准的审核专家委员会主任是潘柏申教授。


如何正确理解溯源性?这个问题有点复杂。但是,很多实验室都认为溯源性就是校准品控制品的定值需要溯源性。错了!是罗氏产品具有溯源性吗?已经错了!大家被ISO 17511第一版标准文件题目迷惑了!因为题目是“校准品和控制品赋值的溯源性”。所以,被国内许多临床实验室和体外诊断厂商模糊地认为,只要校准品有溯源性,那么试剂盒就有了溯源性!还有,单单一个试剂的说明书上就注明了:本产品具有溯源性!错了。那么究竟怎么说?


完成一个样品的检测,今天必须要有:仪器、试剂、校准品、和操作程序的组合形成的检测系统。因此,使用完整的检测系统是确保检测质量的头等大事。任何实验室有了你们的仪器硬件,如果不用罗氏配套的试剂、校准品和操作程序,使用任何外来产品开展检验,得到的患者检测结果已经丧失了具有罗氏系统溯源性的优势!因为,溯源性只能在完整的检测系统系统下,检测的患者样品结果,才具有量值的溯源性!千万千万牢记! 


再读ISO 17511-对临床检验结果溯源性的再次认识


一、ISO 17511标题就指出了:要求溯源性的一定是定量的、并具有SI制单位的检测结果。


生物样品中量的测量校准品和控制品赋值的计量溯源性。它首先指的是:对生物样品(即人的样品)的定量测量。因此,非定量检验没有溯源性。诸如血液学中细胞个数、或蛋白电泳分析的相对量(%)等,没有要求溯源性。因此,使用IFCC的HbA1c的SI制单位表示糖化血红蛋白量值的(mmol/mol),是符合ISO 17511的要求。也在这个意义上,全世界被NGSP推广普遍采用的%,确实不符合SI制要求。可是,习惯的事改也难啊!由于NGSP和IFCC使用了大量新鲜全血标本,进行了每年的比较,由此建立了IFCC单位mmol/mol和NGSP的%值间的数量关系。美国认可IFCC为国际HbA1c的一级参考方法,自己的NGSP是可溯源至IFCC的二级方法。因此将NGSP的%结果与IFCC联系起来,也具有了可溯源至IFCC的mmol/mol的量值,建立了溯源性。 二、什么是临床检验溯源性的根本目的?


引言是文件目的和做法的精辟介绍:“为了使检验医学量的测量得到正确的医学应用、不论在何时何地都具有可比性,量值必须有明确的定义、报告给医生或其他卫生人员及患者的结果必须准确(正确和精密)”(ISO 17511)。使患者标本的检测结果可溯源至参考物质或参考方法,是实现这个目标的必要步骤。

务必要认识的是:具有溯源性的检测结果,必须首先具有良好的精密度!一定牢记:临床实验室对任何样品的检测手段,是对每个样品的每个检测的项目,都只做一次就发出报告的!因此,临床实验室做好检验的第一个任务是一定要控制不精密度!没有良好的精密度,溯源性再强烈的产品,也做不出一个真实具有溯源性的准确(精密和正确)结果!


所以,理解溯源性的根本目的和在临床实验室的应用,必须以上述要求为基础。国内有些实验室检验的基础很差、有些生产厂商生产条件很差,却片面追求溯源性。这是当前国内很危险的行为。将溯源性为盾牌,去骗取领导的信任,造成假象,以为有了溯源性,什么都好了!最后被伤害的是老百姓!

临床检验溯源性的根本目的:患者新鲜样品的检验结果具有溯源性是ISO17511的主线。说明校准品的可追溯性是为实验室每天标本的检验结果的可追溯性服务的。单纯追求校准品或控制品的可追溯性没有意义。 


三、什么是溯源性?


溯源性(可追溯性)Traceability:通过一条具有规定不确定度的不间断的比较链,使测量结果或测量标准的值能够与规定的参考标准,通常是与国家标准或国际标准联系起来的特性。[VIM:1993,定义6.10]
临床实验室一直有一个做法,即:通过患者样品的比对(方法学比较),认可实验室检测结果的可靠性。在公认实验室与新实验室的各个相同项目的检测结果间具有良好可比性时,新实验室结果的可靠性可以公认实验室为证。可惜,这样的比较并不说明新实验室的检测结果可“溯源”至公认实验室。

ISO 17511标准不适用于:c) 在相同的计量水平下,测量相同量的两个测量程序的测量结果具相关性,但是这样的“水平”相关不提供计量可追溯性。


何为溯源?溯源之溯,乃逆流而上。《水经注·江水》:“沿溯阻绝。”引申为追求根源。如:追本溯源;不溯既往。[引自“辞海”]。因此,临床实验室的常规实验室间的比对,属于相等等级的比对,没有溯源性。若常规实验室的检测系统与参考实验室的参考系统,对同批患者标本的比对,实现了可比性时,实验室有强烈的证据说明:他们常规系统对患者标本的检测结果的可靠性可以向上溯源到参考系统。实现了溯源性。


证明公司检测系统中的校准品真的具有溯源性。需要出示溯源性证书。实验室需要注意该证书的有效期。


如:罗氏cobas c系列Tina Quant Gen3 IFCC溯源性证书。
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如:罗氏cobas c 501/502 NGSP溯源性证书

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注意,所有产品的溯源性证书,均注明是什么公司的什么仪器和试剂的;使用了什么校准品。并且一定注明有效期。


上述对溯源性的定义和解释,说明由上一级的参考系列,与常规实验室使用的检测系统,对一组新鲜患者样品,通过检测相同的分析物;经方法学比较的数据统计,说明,常规检测系统对患者样品的检测结果,与参考体系对相同组患者样品的检测结果,若在量值上具有强烈的可比性!由此实现了参考系列与常规检测系统的一条比较链。


无论常规检测系统的检测原理如何(绝大多数均与参考系统完全不同),只要它对指定的一组患者样品的检测结果,能够与参考系统对相同组患者样品的检测结果在量值上具有了良好的可比性。此时,常规检测系统对患者样品检测结果量值的可靠性,可以上溯至参考系统,由此建立了对参考系统的溯源性!

溯源了什么?


1、具有溯源性的是患者样品检测结果! 
2、认可具有溯源性的,是看方法学比较结果的量值数量关系! 

3、方法学比较时使用的患者样品,都是经过严格挑选的。按照美国CLSI的EP9文件,将会对比对方法的任何一个或二者,产生干扰作用的样品全部剔除!也即,比对是在最佳条件下实施的。


因此,千万不要认为,有了溯源性,该公司的产品,从量值定义、到检测原理、以及检测的可靠性,完全与参考方法、或以参考物质校准的参考系统一样!大错特错!


以下,我将以具体示例说明。 


四、罗氏HbA1c是如何实现患者新鲜全血样品检测结果的溯源性


在2000年前后,IFCC公布了检测新鲜全血HbA1c的一级参考方法和一级参考物质。


IFCC定义的HbA1c,是血红蛋白A上β链的N-端缬氨酸被糖化的血红蛋白! 而且,在IFCC的HbA1C参考方法中,明确从β链的N-端的第一个氨基酸缬氨酸起,共六个氨基酸的位置都算在里面!即:只有在这个六肽的序列上都完全与它一致的,才可被认可为真正的HbA1C! 只说明在血红蛋白β链上N-端的缬氨酸被糖化的血红蛋白为HbA1C是错误的。为了确保IFCC定义在IFCC参考方法中的真正实施,IFCC参考方法以酶切六肽为基础。因此,衡量是否为IFCC定义的HbA1C,必须是HbA上β链N-端缬氨酸糖基化后的、加上余下五肽血红蛋白。 这有罗氏资料为凭。为什么非要说清楚这六个氨基酸的肽链? 

为什么IFCC专家对HbA的β链N-端,无论是否被糖化的绝对[HbA1C]和定义未被糖化的绝对[HbA0],是被酶切下的六肽?


由于IFCC工作组充分考虑到,Hb变异体在蛋白结构上的突变多发生于HbA的β链N-端起,计算的第六个氨基酸位置: 


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该图说明,HbA的N-端第六个氨基酸为谷氨酸(Glu);但是HbS变异体N-端第六个氨基酸是缬氨酸(Val);HbC变异体N-端的第六个氨基酸是赖氨酸(Lys)。因此,IFCC参考方法使用的酶切方法,以切到六肽为好。因为形成的六肽最后若不是谷氨酸,说明该糖化血红蛋白不是HbA1c。

什么是HbA0?


在HbA0制备的整个过程中,IFCC专家确实是做到了:不仅在β链的N-端缬氨酸没有被糖化,连任何β链上具有赖氨酸上的ε的-NH2被糖化的,均被清除干净,真正成为非糖化的HbA的β链。 


IFCC对HbA1c的检测,使用的参考物质就是上述符合IFCC定义的HbA1c和HbA0。IFCC参考方法以这样的参考物质校准后,使患者新鲜全血检测的HbA1c,完全符合IFCC的严格定义。问题是,按照IFCC的参考方法检测原理和操作程序,根本无法在常规中实现。 


常规HbA1C的检测方法


以罗氏为代表的免疫方法为例。第一个遭遇的问题是:计算HbA1C需要总的血红蛋白量。在IFCC中,它只使用了未被糖化的HbA的β链,加上被糖化的HbA1C(即被糖化的HbA的β链N-端缬氨酸糖基化产物)。其他的均不计在内。这样的做法,无法在常规使用!因此,在常规检测方法中,还是采用了被IFCC参考方法定义否认的总血红蛋白,即以三价铁的血红蛋白红色,进行比色检测。


这样,常规检测HbA1C的分母,不是IFCC确定的Hb的β链的,糖化和非糖化的总量;而是样品中所有各类血红蛋白的总和。带来的问题是,计算的HbA1C的分母部分被放大,如果分子部分检测的HbA1C完全符合IFCC定义的话,势必造成最后检测结果偏低。这也正是形成免疫检测方法早期遭遇的问题。被解释为免疫方法有干扰了。 


在最早形成免疫方法时,是设计制备了抗8~10肽的抗体。由于上述的原因,免疫方法发现,如果将检测糖基化的血红蛋白抗体缩短为检测N-端缬氨酸起的4肽,检测结果与三价铁离子的比色总血红蛋白配合,可以对患者样品检测结果,与IFCC参考方法的结果具有强烈的可比性。使用IFCC提供的具有IFCC HbA1C参考值的新鲜全血,罗氏为它的HbA1C免疫系统,建立的公司一级校准品;并由此逐级传递,最后形成了罗氏公司的HbA1C校准品。


罗氏的HbA1C免疫方法系统,与IFCC参考系统,一起对新鲜患者样品的比对,证实了在检测量值上的一致。说明常规罗氏系统对全血内HbA1C的检测结果量值,可以溯源至IFCC参考系统。而且在常规使用中,特别是美国NGSP网页上,公布的资料说明,罗氏产品基本不受变异体的影响。应该说十分完美。

但是,深入思考后,你会发现:溯源性的比较数据的完美,并不说明常规检测方法的完美。 由于检测总血红蛋白的局限性,迫使免疫方法检测抗体缩短了抗N-端多肽的真实检测的氨基酸个数。实际检测的包括了第六个氨基酸因变异体突变的各类变异体的糖化血红蛋白,包含了非β链的、只要是N-端为缬氨酸被糖化的所有糖化血红蛋白。因此,与IFCC定义已经偏离。


回到溯源性的本意,第一、溯源性只强调了参考方法与常规方法,对相同组样品的比对;第二、比对的样品事先已经被选择,去除了所有会产生干扰的所有样品。第三、只要比对检测结果,经统计分析得到可比性强烈的结果,可以认可该常规检测方法对新鲜患者样品检测结果量值的溯源性。这样的比对一致,不说明具有溯源性的分析系统对临床所有样品的检测结果都具有溯源性! 

总结


在近15年的时间里,在临床实验室领域中,追求溯源性成了一个时髦事情。似乎什么都需要溯源性! 一时间,只要有溯源性的,几乎与检测结果可靠性划上了等号! 非常荒唐的是,国内厂商的一些产品根本没有能力去实现真正的溯源性,直接以国内可以买到的大公司产品为溯源目标,整个溯源过程非常不规范,令人担忧! 


这个示例告诉我们,其实追求的溯源,是为了每天新鲜样品检测结果可靠性,是这些检测结果,如果国际上已经具有了认可参考物质或参考方法的话,那么临床实验室就尽可能去选择已经具有可溯源至参考系统的产品,用于每天的检测。实现溯源,只是在患者样品检测结果在量值上可以与参考系统的检测结果,具有强烈可比性。


实现溯源性的产品,根本不是在检测原理、检测程序上,与参考方法一致。即使有了溯源性的基础,还必须要认真做好每天的质量控制。没有良好的精密度,即使有了溯源性,检测结果依然不准确。期望通过这样的交流,能够给大家对溯源性有更深刻的认识!


在世界上出现众多溯源性问题上,我一直在关注罗氏公司的行为。非常幸运的是,罗氏公司完全秉承早在15年前规定的程序:用于为校准品定值的新鲜混合血清,坚持每半年更换一次!这个行为需要耗费大量的费用和物力!但是罗氏公司为了患者的利益,在近几年来出现的互换性问题,似乎没有罗氏的问题! 

溯源性还有的重要内容


1、上述内容将参考系统的检测结果可靠性,通过患者样品的比较,传递给某个常规检测系统。常规检测系统如何持续实现已经具有了对患者样品检测的可靠性?必须建立自己的校准品,使校准品的校准值,可以将溯源可靠性持续地传递给该检测系统。
2、如何更实际地可证实,该常规检测系统的检测结果确实可上溯至参考系统?参考物质和患者样品间的互换性,是当前关注的重要内容。已经声明实现了溯源性的产品或项目后来又声明没有了溯源性,原因都在于参考物质、厂商校准品与新鲜患者样品间的互换性!因此,对“互换性”的理解和现状,需要学习和实践。在新版本的ISO 17511中,将这个互换性的性能作为,某个物质是否可以被认可为参考物质的重要指标。必须关注。

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