患者樣品檢測結(jié)果與真值間的偏離主要有三個因素,包括系統(tǒng)偏差、隨機偏差和干擾。分析干擾是指在測定某分析物的濃度或活性時,受另一種非分析物影響而導(dǎo)致測定結(jié)果增高或降低。
在某種程度上由一個干擾物引起的未預(yù)料作用可使臨床檢驗結(jié)果具有顯著誤差。
生產(chǎn)企業(yè)和實驗室有必要在醫(yī)學需要的基礎(chǔ)上評價干擾物,告知臨床已知有醫(yī)學意義的誤差來源。
一、概? ? 念
分析特異性:一種分析方法檢測某種成分的能力或者只對一種指定的分析反應(yīng)物而不是樣品中其他物質(zhì)。
在《中國醫(yī)藥報》中分析特異性被定義為:測量程序只測量被測量物的能力。
干擾:由于另一成分的影響或樣品的特性,待測的一定濃度的被分析物出現(xiàn)有臨床意義的偏倚。
內(nèi)源性干擾:樣品中一些生理物質(zhì)(膽紅素,血紅蛋白)對某些物質(zhì)分析時引起的干擾。
外源性干擾:源自體外的物質(zhì)(如藥物、樣品防腐劑或樣品污染物)對某些物質(zhì)分析時引起的干擾。
干擾物/干擾物質(zhì):樣品中不同于分析物且能引起測試結(jié)果偏倚的組分。
基質(zhì):樣品中除分析物之外的其他成分。
基質(zhì)效應(yīng):基質(zhì)對分析物測定結(jié)果的影響。如粘性,表面張力,pH值等。
交叉反應(yīng):在結(jié)構(gòu)上和抗原相似的干擾物在免疫學方法中與抗體發(fā)生的反應(yīng)。
二、干擾機制
物理效應(yīng):干擾物與被分析物相似,比如熒光,顏色,光散射,洗脫位置或者是可以被探測或被測量的電極反應(yīng)。
化學效應(yīng):干擾物通過競爭反應(yīng)物而抑制反應(yīng),或者抑制指示劑反應(yīng),也可以通過配位絡(luò)合或沉淀反應(yīng)而改變被分析物的形式。
酶的抑制:干擾物通過隔離金屬激活劑,結(jié)合到催化部位或氧化關(guān)鍵巰基而改變酶的活性。
基質(zhì)效應(yīng):干擾物改變樣品基質(zhì)的物理特性,比如粘度、表面張力,濁度或離子強度,引起分析物的測量結(jié)果明顯改變。
交叉反應(yīng):在結(jié)構(gòu)上與待測物抗原相似,干擾物在反應(yīng)時與抗體發(fā)生交叉反應(yīng),從而導(dǎo)致測量不準確。
水被取代:非水融性物質(zhì)(蛋白質(zhì)、脂質(zhì))通過取代血漿水的容量而影響以活性測定為基礎(chǔ)的測量方法。
非特異性:干擾物以和被分析物相同的方式發(fā)生反應(yīng)。
三、分析特異性試驗的方案
在EP7文件中推薦了兩種分析特異性評價方案,“干擾篩選方案”和“患者樣品偏倚分析方案”。但每一種方案都有其優(yōu)點和內(nèi)在局限性,生產(chǎn)廠家或?qū)嶒炇易詈媚芫C合應(yīng)用兩種方案,方可較全面評估產(chǎn)品分析特異性能。
擾篩選方案:此方法具體分為兩步
第一步先進行配對差異試驗,即將潛在的干擾物添加到樣品中評價干擾效應(yīng),然后評價相對于未添加干擾物的對照樣品的偏倚。
根據(jù)分析物情況進行幾個醫(yī)學決定水平濃度處的試驗,最通常的方法是在高濃度下,對一系列可能的干擾物做初步篩選;
第二步劑量效應(yīng)試驗,用含有干擾物高濃度水平和濃度水平的兩個樣品,通過精確定量吸樣,制成一些列不同濃度的測試樣品??梢源_定干擾物濃度和干擾度之間的關(guān)系的試驗方法。
干擾篩選方案由于是人為加入干擾物,存在以下局限性
添加到樣品中的化合物的特性可能不同于在體內(nèi)自然循環(huán)狀態(tài)下的化合物;
試驗樣品基質(zhì)不代表典型的有問題的臨床樣品;
樣品中真實的干擾物可能不是原來的藥物,而是代謝產(chǎn)物;
實驗濃度太高或太低以致不真實。
患者樣品偏倚分析:
選擇特定患者樣品,如心臟,腎臟或肝臟疾病患者樣品,含有高血脂,高膽紅素或高血紅蛋白的樣品,用過某種可能有干擾藥物的患者樣品。用參考方法(或比較方法)和試驗方法同時測定,將結(jié)果進行對比,以確定試驗方法是否存在干擾。
此方案需要參考方法或者具有低干擾性和高特異性的比較方法,已確定在比較研究中的“真值”。
該方案試驗變異缺乏控制對照,存在以下局限性:
此方案只能證明偏倚和估計的干擾物質(zhì)某水平的相關(guān)性,而不能證明其因果關(guān)系;
患者通常服用多種藥物,可能導(dǎo)致內(nèi)源性代謝物濃度的增高,難以證實何種藥物的干擾作用;
干擾物可能不存在于該批患者的測試樣品中;
樣品不新鮮,一些不穩(wěn)定的組分可能丟失。
小編綜合考慮我國國內(nèi)十余篇檢測試劑注冊審查指導(dǎo)原則和《WS/T416-2013 干擾實驗指南》,其中的法規(guī)并沒有強制要求進行“患者樣品偏倚分析方案”評估,而且考慮其樣本獲取較難,實驗的可行性較低;
下面著重介紹“干擾篩選方案”的具體操作步驟,不再對“患者樣品偏倚分析方案”做過多介紹。
四、干擾篩選方案步驟
?配對差異試驗
圖1:配對差異試驗步驟
1、基礎(chǔ)樣品:從健康沒有進行藥物治療的個體獲得適當類型(血清,全血,尿液)的新鮮樣品。
注意如果難以獲得新鮮樣品,可用合適的凍干或冷凍的樣品代替,但需要注意的是冷凍樣品中是否含有防腐劑,穩(wěn)定劑或促凝劑等,這些物質(zhì)也會導(dǎo)致干擾效應(yīng)。
確定批內(nèi)差:選擇含一定濃度分析物且不含干擾物的樣品,最好選擇兩個濃度,每個濃度重復(fù)檢測10次,計算其均值和批內(nèi)標準差。
2、根據(jù)產(chǎn)品特點,確定差別的標準dma;
3、根據(jù)公式計算含干擾物樣品所需的重復(fù)測量次數(shù)n=
其中在z1-a\2是正太分布時雙側(cè)檢驗100(1-α)%的百分位值;? Z1-β\2是正太分布時100(1-β)%的百分位值;S:批內(nèi)標準差;dmax是分析物在某測試濃度水平時的最大允許干擾值;
比如,生產(chǎn)廠家要檢測可接受干擾程度為1.5mg/ml的干擾效應(yīng),95%的置信限(α=0.05)和95%的檢驗效能(β=0.05),批內(nèi)精密度為1.0mg/ml,則代入公式
N=2[(1.96+1.645)×1.0/1.5]2=11.6≈12,即每一個測試和對照樣品重復(fù)次數(shù)應(yīng)為12次。
4、根據(jù)步驟③確定的重復(fù)檢測數(shù),準備試驗組樣品。
先將合適且純度較高的干擾物進行溶解或稀釋,可供選擇的溶劑有:試劑等級的水,稀 釋的HCl或NaOH,乙醇或甲醇,丙酮,二甲基亞砜(DSMO)等。
向步驟①中所述的基礎(chǔ)樣品中加入上述干擾物溶液作為對照組樣品,盡可能小地稀釋樣品基質(zhì),最好小于5%。
5、根據(jù)步驟③確定的重復(fù)檢測數(shù),準備對照組樣品。
向步驟①所述的基礎(chǔ)樣品中加入干擾物的溶劑作為對照組樣品,其添加體積與試驗組相同。
6、按交互順序測試對照組和試驗組樣品進行測試;
7、數(shù)據(jù)分析:計算dobs和dc,其中dobs=
其中dnull為無效假設(shè)規(guī)定的值,通常為0;n為重復(fù)測試次數(shù),s為批內(nèi)標準差;
8、結(jié)果解釋:當dobs≤dc時,則認為該物質(zhì)引起偏倚小于 dmax,不是干擾物質(zhì);若dobs>dc時,則認為該物質(zhì)引起干擾,應(yīng)進行劑量效應(yīng)試驗,進一步確定其干擾效應(yīng)。
劑量效應(yīng)試驗方案
劑量效應(yīng)試驗是確定干擾物濃度和干擾度之間的關(guān)系,干擾度是測試范圍之內(nèi)任何干擾物濃度的效應(yīng)估計。
如果配對差異試驗方案中的分析物出現(xiàn)干擾效應(yīng),則應(yīng)通過劑量效應(yīng)試驗,以確定干擾物在不同濃度時的干擾度,干擾物的系列濃度應(yīng)通過高值樣品和對照樣品混合制備。
準備高濃度干擾物樣品和基礎(chǔ)樣品;
高濃度干擾物樣品:向基礎(chǔ)樣品中加入稀釋好的干擾物,制備成一定濃度干擾物的樣品。
制備0%,25%,50%,75%,100%高濃度待測樣品;
3.在同一分析批次內(nèi)測定上述5個樣品,每個濃度水平重復(fù)測3次;
4.計算低濃度樣品平均值,其他各組結(jié)果減去該最低濃度樣品的平均值,進行回歸分析;
5.結(jié)果解釋:根據(jù)步驟④所進行的回歸分析,可得到干擾物在不同濃度的干擾度,干擾物無論是呈現(xiàn)線性干擾還是非線性干擾,根據(jù)回歸曲線,都可以計算出干擾物在一定濃度時對分析物檢測結(jié)果的干擾程度。從而可以排除干擾物的影響,準確得到分析物的量。
五、干擾試驗報告
主要包括以下內(nèi)容:
被評價檢測系統(tǒng)的名稱、品牌、型號、所用試劑、校準品和質(zhì)控品的生產(chǎn)廠家及批號。
被測量的名稱
被評價干擾物化學名稱或通用名稱
干擾評價方案依據(jù)
干擾試驗中使用的樣品類型及被測量濃度與干擾物濃度;
表述干擾效果的相關(guān)數(shù)據(jù)或方程;
描述干擾效果時,可用以下方式:列出干擾物的特定濃度,低于此濃度未觀察到具臨床意義的干擾;列出干擾物的特定濃度,高于此濃度可引起超過干擾標準的偏差;
六、總? 結(jié)
本文依據(jù)EP7以及《WS/T416-2013 干擾實驗指南》,對如何評估產(chǎn)品的分析特異性的方法進行了介紹。
根據(jù)小編對我國國內(nèi)大部分檢測試劑盒注冊技術(shù)審查指導(dǎo)原則理解,審評中心一般將分析特異性分為兩部分,一部分為交叉反應(yīng),易產(chǎn)生交叉反應(yīng)的抗原,抗體及嗜異性抗體等的驗證。
另一部分為干擾物質(zhì),樣品中常見干擾物質(zhì)對檢測結(jié)果的影響,如高脂,黃疸,類風濕因子,抗凝劑等干擾因子的研究。如在《2019新型冠狀病毒抗原抗體檢測試劑注冊技術(shù)審評要點》中,明確要求交叉反應(yīng)要對HKU1,OC43,H1N1,等進行驗證,要求干擾物質(zhì)中對膽紅素,血脂,血紅蛋白,類風濕因子等進行驗證。
但值得說明的是,由于不同廠家所用檢測抗體不同,方法學不同,其對應(yīng)的交叉反應(yīng)的物質(zhì)和干擾物也不盡相同。
目前沒有一種方法可以有效的鑒別所有的干擾物,一些干擾物,如藥物代謝產(chǎn)物在篩選實驗中不能被鑒別出,而一些物質(zhì)又可能被錯誤的劃分為干擾物,如非天然后添加的物質(zhì)。路漫漫其修遠兮,吾將上下而求索。
因此,生產(chǎn)廠家和實驗室的研發(fā)人員都應(yīng)盡可能弄清實驗方法的特異性以及干擾物質(zhì)給患者樣品帶來的影響,除根據(jù)相關(guān)文獻確定干擾物外,還應(yīng)開展試驗驗證,評價其醫(yī)學意義并設(shè)計改進方案等。