2種全自動免疫檢測系統鱗狀細胞癌抗原結果的一致性評價

顏 晰,張金艷,郭秀娟

(河北醫科大學第四醫院檢驗科,河北 石家莊 050011)

鱗狀細胞癌抗原(squamous cell carcinoma antigen, SCCA)最初顯示于宮頸鱗狀細胞癌,是TA-4的一個亞片段,有SCCA1和SCCA22個亞型,是絲氨酸蛋白酶抑制劑超家族成員,二者具有高度同源性,與鱗狀細胞癌的發生和發展有關,并在正常鱗狀上皮細胞中表達［1］。研究顯示,血清SCCA濃度在宮頸癌、肺癌、喉癌、口腔癌、食管鱗癌等多種鱗狀細胞癌中均有升高,且已被證實與肺癌和宮頸癌的預后密切相關［2-5］。目前,用于血清SCCA檢測的全自動免疫分析儀已廣泛使用,在參加2022年國家衛健委臨檢中心EQA的1620家實驗室中,使用最多的為羅氏cobas e602及雅培Architect i2000 SR全自動分析儀,二者檢測的靶抗原均包含血清SCCA1和SCCA22個亞型,即總SCCA,但不同檢測系統間不具有可比性,為進一步了解2個系統檢測結果的差異,更好地進行臨床解釋,避免不同檢測結果誤導臨床疾病診斷,因此需要對其進行一致性評價。本研究通過對羅氏cobas e602與雅培i2000 SR檢測系統進行方法學比對,分析這2種方法檢測血清SCCA濃度的一致性,以期為其臨床應用提供參考依據。

1 材料與方法

1.1材料 收集河北醫科大學第四醫院檢驗科2019年6—9月4 231例無溶血、脂血、黃疸的臨床血清樣本在兩檢測系統進行平行檢測,采用隨機抽樣的方法抽取138例SCCA結果數據,濃度水平覆蓋線性范圍,用于進行2種檢測系統的相關性分析、偏差分析和一致性評價。4 231例數據用于二者臨床樣本SCCA檢測結果的Kappa分析。

本研究經醫院倫理委員會批準。

1.2儀器與試劑 美國雅培i2000 SR全自動化學發光分析儀、德國羅氏cobas e602全自動電化學發光分析儀;雅培公司原裝SCCA試劑盒(批號:94111LP54)、校準品(批號:83115LP26)、質控品(批號:89117LP-L/M/H);羅氏診斷公司原裝SCCA試劑試劑盒(批號:32267301)、校準品(批號:333155)、質控品(批號:299845/299846)。

1.3SCCA檢測方法 每個檢測系統均按照實驗室要求進行校準及保養,實驗檢測嚴格按照標準操作規程執行,檢測儀器狀態穩定,室內質控在控,所有檢測于24 h內完成。SCCA參考區間:雅培:0～1.5 mg/L,羅氏:0～2.7 mg/L,檢驗結果高于臨界值判斷為陽性。以參加衛計委臨檢中心室間質評的雅培i2000 SR全自動化學發光分析儀作為參考系統,羅氏cobas e602全自動電化學發光分析儀作為驗證系統。

1.4精密度評價 參考美國臨床和實驗室標準化協會(Clinical and Laboratory Standards Institute,CLSI)EP15-A2文件,雅培檢測L、M、H3個水平質控,羅氏檢測L、H2個水平質控品,每天檢測1個分析批,每個樣本每日重復檢測4次,連續檢測5 d,計算各質控水平重復性及中間精密度。分別以國家衛健委臨檢中心室間質評允許總誤差(±25.0%)的1/4 和1/3 即±6.25%和±8.33%為可接受標準。

1.5方法學性能評價 剔除因皮膚或唾液污染、腎功能衰竭等因素導致驗證系統與參比系統結果差異的數據以及檢測結果超出試劑線性范圍的數據。以雅培檢測系統測得結果為X,羅氏檢測系統測得結果為Y,對138例SCCA檢測結果作散點圖,觀察數據分布并擬合回歸方程Y=a+bX,計算相關系數rs、截距a、斜率b及其95%可信區間,評估二者相關性。以兩系統測定值差值與相應均值的相對百分比值為Y,兩系統測定值均值為X作散點圖,觀察并分析散點的相對偏倚分布情況,以國家衛健委臨檢中心室間質評允許總誤差(±25.0%)的1/2即±12.25%為可接受標準。以SCCA參考區間為判斷標準:雅培檢測系統≤1.5 mg/L為陰性,>1.5 mg/L為陽性;羅氏檢測系統≤2.7 mg/L為陰性,>2.7 mg/L為陽性,對4 231例SCCA結果進行分析,并通過線性回歸方程對羅氏系統進行校正,計算校正前后兩系統的總符合率、陽性符合率、陰性符合率,評價二者檢測結果的一致性。

1.6統計學方法 應用SPSS 25.0及Medcalc 20.0軟件分析數據。計量資料比較采用兩獨立樣本Mann-WhitneyU檢驗;采用Spearman相關分析進行相關性分析,0.36<相關系數rs<0.67表示中等程度相關,rs>0.68表示強相關;以Passing Bablok 回歸進行回歸分析;Bland-Altman圖、山形圖、組內相關系數(intra-class correlation coefficient, ICC) 以及Kappa分析進行一致性檢驗,Kappa<0.4,一致性較差,0.4

2 結 果

2.12種檢測系統性能參數比對 雅培i2000 SR和羅氏cobas e602檢測系統性能參數比對(表1)。

表1 2種檢測系統基本性能參數Table 1 Basic performance parameters of two assay systems

2.2精密度分析 雅培i2000 SR檢測系統L、M、H3個水平重復性分別為3.54%、2.98%、2.35%,中間精密度為3.56%、3.01%、3.10%;羅氏cobas e602檢測系統L、H2個水平重復性分別為1.42%和0.99%,中間精密度為1.70%和1.19%,均小于廠商聲明的不精密度,同時也<1/3室間質評允許總誤差,可滿足臨床應用,羅氏不精密度較雅培檢測系統更低,見表2。

表2 2種檢測系統精密度分析Table 2 Precision analysis of two assay systems

2.3兩檢測系統相關性分析和回歸分析 138例血清樣本在雅培i2000 SR和羅氏cobas e602檢測系統測定SCCA的結果經正態性檢驗均呈非正態分布,M(P25,P75)分別為7.50(1.60,14.25)mg/L和7.61(2.07,14.97)mg/L,差異無統計學意義(Z=-0.582,P=0.560);Spearman相關性檢驗結果顯示,兩檢測系統檢測結果相關性強,相關系數rs=0.939(95%CI:0.916～0.956),P<0.001;Passing Bablok回歸分析顯示2種方法檢測SCCA濃度的回歸方程為:Y=0.156+1.034X,截距為0.156(95%CI:0.037～0.330),斜率為1.034(0.994～1.095),該回歸方程截距不包含0,斜率包含1,表明兩檢測系統間存在系統差異,不存在比例誤差,見圖1;線性累積和檢驗P=0.40(P>0.05),說明使用Passing Bablok回歸比較2種檢測系統是合適的。

圖1 2種檢測方法的Passing Bablok圖

2.4兩檢測系統檢測SCCA的一致性評價

2.4.1Bland Altman偏差分析 結果顯示,兩檢測系統SCCA結果相對偏差的平均值為-9.30%(95%CI:-14.81～-3.77),在可接受標準范圍內,但95%一致性界限范圍較寬(-73.6%～55.0%),有>5%(5.8%)的數據點落在95%一致性界限外,見圖2,表3。

表3 兩檢測系統SCCA結果的一致性評價Table 3 Consistency evaluation of SCCA results of two assay systems

圖2 2種檢測方法的Bland-Alt-man圖Figure 2 Bland-Altman plot of two assay methods圖3 2種檢測方法的山形圖

2.4.2山形圖和組內相關分析 山形圖折疊處靠近0(-0.28 mg/L),有大于5%(5.07%)的數據點落在可接受的變異范圍外,組內相關系數ICC=0.912(95%CI:0.880～0.937),ICC>0.75,說明2種檢測系統SCCA結果一致性較好,但存在一定偏差。見圖3和表3。

2.4.3Kappa分析 4 231例平行檢測患者SCCA結果的總符合率為92.86%,陽性符合率、陰性符合率分別為54.91%和99.52%,Kappa值為0.660,一致性中等;通過二者回歸方程將羅氏SCCA結果校正后,總符合率、陽性符合率、和Kappa值均有提高,分別為93.83%、90.98%和0.778,特別是陽性符合率提高明顯,見表4。

表4 2種檢測系統SCCA結果的Kappa分析Table 4 Kappa analysis of SCCA results of two assay systems

3 討 論

SCCA是與鱗狀細胞癌發生、發展密切相關的血清標記物,已被廣泛用于肺癌、宮頸癌等惡性腫瘤的輔助診斷、動態監測和預后評估［6-8］。Takeuchi等［9］證實SCCA與小兒特異性皮炎臨床嚴重程度相關。隨著臨床檢測需求的增加,越來越多的自動化SCCA檢測系統應用于實驗室［10-11］,但不同檢測系統間會由于檢測方法、校準和試劑特異性的不同,導致檢測結果不具有可比性［12-15］。雅培公司是最早研發SCCA檢測的廠商,采用化學發光微粒子免疫檢測法,羅氏cobas e602采用電化學發光法檢測,羅氏校準品溯源至雅培參考實驗室,二者均檢測血清SCCA1和SCCA2總量,是各大醫院應用最廣的全自動免疫分析儀,但目前國內外對這2種方法的一致性評價較少,Chauvel等［16］比較了羅氏cobas e411和Brahms Kryptor的SCCA檢測結果,認為二者SCCA檢測結果在臨界值范圍內是一致的。

本研究結果顯示,雅培i2000 SR和羅氏cobas e602檢測系統的精密度在0.99%～3.56%之間,均低于廠商聲明不精密度,同時也低于1/3EQA最大允許總誤差,可滿足臨床應用,羅氏不精密度較雅培檢測系統更低,這與Chen等［17］研究結果一致。兩檢測系統Spearman相關系數rs=0.939,相關性較強,Passing Bablok回歸方程為:Y=0.156+1.034X,但回歸方程斜率包含1,存在系統差異,二者SCCA結果相對偏差平均值為-9.30%,95%一致性界限范圍較寬,有>5%(5.8%)的數據點落在95%一致性界限外,山形圖山頂處靠近0(-0.28 mg/L),組內相關系數ICC=0.912,說明2種檢測系統總體一致性較好,但檢測結果存在一定偏差,這可能是由于其檢測原理、抗體效價、親和力及特異性等不同［18-19］。此外有研究顯示,二者在檢測SCCA1和SCCA22種異構體的能力上也存在差異［20］,因此,實驗室在更換SCCA檢測系統時,應對檢測結果一致化給予足夠重視,進行方法學比對和診斷一致性評價。

此外,為避免方法學變更給患者帶來不便,本研究首次對變更期間就診患者進行了大批量平行檢測(共4 231例完整數據),通過對SCCA結果進行分析,并以線性回歸方程對羅氏系統進行校正后再分析,顯示經校正后,羅氏與雅培SCCA結果的總符合率、陽性符合率、和Kappa值均有提高,分別為93.83%、90.98%和0.778,特別是陽性符合率提高明顯,這表明二者的檢測偏差可通過回歸方程得到一定程度的糾正,從而減少臨床誤判,這也為解決不同檢測系統間可比性提供了一種新思路。

綜上所述,同一項目在不同檢測系統檢測結果的可比性一直是檢驗領域的難點,為了保證檢測結果的可比性,往往需要用同一檢測系統的檢驗報告進行臨床解讀,本研究通過對雅培i2000 SR和羅氏cobas e602檢測系統進行方法學比對,以及對臨床樣本進行大規模驗證,顯示羅氏和雅培系統在SCCA檢測方面具有良好的相關性和總體一致性,但存在系統性偏差,不能直接將其檢測結果進行比較,可通過回歸方程將結果進行轉換后再進行臨床判斷。