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GH和胰岛素样生长因子测定标准化与评价的共识声明


时间: 2019/4/11 18:20:25 浏览量:1616 字号选择: 分享到:

David R. Clemmons1,* on behalf of the conference participants

1 Department of Medicine, University of North Carolina School of Medicine, Chapel Hill, NC. 


摘要:生长激素(GH)和胰岛素样生长因子I(IGF-I)测定广泛用于GH分泌疾病的诊断、多种原因的矮身高儿童的评价、导致营养不良或分解代谢疾病的处理、以及GH和IGF-I替代治疗的监测。因此,特别需要准确和精确测量这两种肽类激素。生长激素研究学会、IGF-I学会和IFCC的代表召开了国际讨论会,讨论了测定标准化、改善测定可比性的必要条件、影响解释测试结果的变量、影响测量性能的技术因素、测定的确认标准、标准化数据的提出与应用。对于分析前条件、国际间可替代的参考标准物、抗体的特异性、基质要求、QC分析和结合蛋白的干扰给以了特别的注意。对测定每种肽的每一种变量都提出了建议。此外,考虑到Tanner发育分级,以及体重指数的影响,对标准数据的年龄范围推荐了IGF-I的特定标准。

共识声明结论,在测定性能和可比性方面必须做重大改进。工作组推荐了世界范围内使用的每种方法的可替代标准品,这些建议的应用可提供可靠的和有临床价值的测定结果,Clinical Chemistry, 2011, 57:(4):555–559.


循环系生长激素和胰岛素样生长因子I(IGF-I)浓度的测量是诊断和监测垂体和其它疾病的基础,例如与GH有关的肢端肥大症和GH缺乏,以及许多代谢性疾病。


当前应用的GH和IGF-I测定方法之间存在相当大的差别。这些差别很大程度上是由测定特点的异质性所致。为了GH-IGF-I轴疾病的管理提供清晰而有价值的指南,需要统一GH和IGF-I测定方法,使其具有可比性。生长激素研究学会(Growth Hormone Research Society,GHRS)与国际临床化学家联合会(International Federation of Clinical Chemists,IFCC)、国际IGF研究学会(International Society for IGF Research,IS-IGFR)和垂体学会(Pituitary Society,PS)协作,组织了一次专家讨论会,确定GH和IGF-I测定的标准、策略和一致性的贯彻方法。本文报告讨论会的建议。


GHIGF-I测定标准的当前障碍

要讨论测定标准化的基本障碍需要了解免疫测定的性质和固有的局限性。由于缺乏GH和IGF-I测定的标准化,导致了不同测定方法测定的激素浓度值有重大差异,一个主要的原因是使用了不同的校准物。目前,不是所有的GH测定都使用通用的国际参考制剂校准。此外,已经认识到现有的IGF-I测定标准物,87/518(WHO),赋值浓度不正确。异质性分析物产生了额外的问题。例如,循环的GH由不同的形式所构成,包括单体、二聚体和其它翻译后被修饰的产物,不同测定方法所能检测到的有所不同。所以,因为所使用的测定方法不同,以及不同的抗体与不同GH和IGF-I分子构成的结合力不同,不同测定方法测定的个体GH或IGF-I样本可能得到很不同的结果。测定结果的报告也不相同,例如,GH测定结果不仅以质量单位表示,而且也以国际单位表示,国际单位是武断的定义,与质量没有清晰的关系。GH测定受到许多因素的干扰,其中包括GH结合蛋白(GHBP),即循环中的GH受体的细胞外区域。IGF结合蛋白(IGFBPs)也同样可能干扰IGF-I的测定。对于任何一种测定方法,基质成分也可能对GH和IGF-I测定有不同干扰。对所使用的测定方法来说,这些变量对测定结果的影响不总是显而易见的。



改善测定可比性的一般要求

改善GH和IGF-I测定方法可比性的最重要的要求是对每种激素使用唯一普遍认可的标准。每种GH和IGF-I测定方法也应当详细说明所要测量的分析物,所使用抗体的特异性以及测定方法对结合蛋白干扰的易受性。如果已知,也要说明抗体的抗原决定基。对每种GH和IGF-I测定方法都需要有标准数据。测定方法的可比性也需要对分析前条件的标准化、对基质性质的了解、实施适当的内部QC(质量控制程序),以及外部QC程序的参与。


GH的测定

分析前条件

虽然某些分析物易受许多自然条件的影响,但GH和IGF-I是相对稳定的。根据它们在血液中的稳定性,建议在搜集血样的2小时内分离血清和血细胞。在-20℃下数周内GH和IGF-I是稳定的。在GH缺乏或肢端肥大症的动态测定取样的临床条件要随试验和评价的病人人群而有所不同,要在已经发表的方案指导下进行这些动态试验。


标准品和抗体的特异性

如果使用通用的纯标准品校准,那么可以减小GH测定方法之间的差异。最近提出了一种新的制剂,第二代生长激素标准品(源于重组DNA的人GH,国际标准(IS)98/574),为GH测定的标准化制造商正在使用这种标准品,国家生物标准和控制研究所(NIBSC)可提供。这种物质有高纯度(>96% 22-kDa GH)并具有满意的特征(生物活性,稳定性,有效性等),但仍未发表其可代替的论证文献。根据可替代性确认的重要性来看,强烈建议发表同行评议的出版物。如果在不同的方法中是可被替代的,我们建议所有的制造商采用这种标准品,以达到标准化的一致性。IS 98/574每安培1.95mg的单位量,1mg等于3IU。我们建议以质量单位报告GH浓度。


理想的测定方法应当使用高亲和力和特异性的抗体。测定方法应当对人GH的22-kDa有特效。最关键的是在分析区间下限附近的可重复性。GH以脉冲式分泌,某些值可能很低。在诊断和监测肢端肥大症中使用葡萄糖抑制GH的能力,因此,因此厂商能够提供GH测定区间下限的准确测量是很重要的。目前,我们建议测定方法达到的下限量为0.05ug/l,变异系数(CV)<20%。


基质的要求

校准品所使用的基质应当尽可能地模拟非病理人血清的性质。但是仍然可能残留与基质有关的偏差,需要以特定的测定方法以一定数值对校准品给以修正。因为对GH(或对IGF-I)没有参考测量方法,所以,有必要使用特定方法的校准品,用一批病人样本证实一组常规方法之间的相同结果。如果没有这样的一组样本,可能必须使用其它物种保持适宜线性和已知激素回收量的血清。


GHBP干扰

每种测定方法都应详细说明在GHBP生理范围内的干扰程度。为了研究这种干扰,样本应加入重组GHBP,至少孵化12小时,使其在测定前形成GH/GHBP复合物。


质量控制

实验室应当使用测定厂商所提供之外的QC材料。所有测量GH的实验室应当参加技术水平测试/外部质量评估计划,使用在一个国家,甚至在国际上被证实可交换的材料,这样的国际计划能够加快达到一致性。

当有可交换的材料时,我们鼓励IFCC与国际病理学会协作,以促进世界范围内的技术水平测试/外部质量评估信息与报告的交流,共享最佳方法。一项可取的目标是成立权威咨询组,促进国际水平上的共享。应当确立不同方法间的最佳方法的阈值,以保证质量的可比性。每种测定方法特点描述必须包括确定该测定方法中GH每种主要形式的反应性。

为了比较研究,需要汇集证实互通性和覆盖临床重要界值点(例如GH缺乏诊断)的大量纵向的QC血清,并且是跨实验室分布的。


测定结果的报告

实验室临床报告应当以质量单位给出GH结果(即mg/L)。因为尽管采用了一致的标准,可能仍然存在不一致之处,也可能因为反应物上的差异,所以某些实验室采用转换因子比较不同测定方法的结果。但是,这样的转换因子不能解释所有测定差异,因此不鼓励如此使用。


协作与培训

贯彻使用IS 98/574需要专业机构、厂商、技术水平测试提供者、关键意见领袖(KOL)代表的共同努力。积极培训以及期刊杂志要求研究中使用国际GH测定标准的政策,也可促进参考标准的使用。

在厂商测定方法文献中应当特别说明:参考制剂同一性,校准信息,包括国际参考标准的可追踪性,测定方法与20-kDa GH、胎盘GH和治疗的GH类似物的交叉反应,GHBP干扰,量化的限度,标准参考范围上下限的测量性能和QC数据。厂商必须通知实验室有关影响临床诊断或治疗决定的测定组成或性能的重要变化。实验室也必须及时将这些信息通知给临床医生。


IGF-I测定方法

IGF-I参考标准的特性

最近已可使用IS 02/254 WHO参考标准,这是一种纯度>97%的重组标准,NIBSC已经全面描述了其特性。>20%的实验室分析了IS 02/254,证明具有生物活性和稳定性。如果证明这种标准物可在不同方法中被病人临床样本所替代,那么,期刊杂志、团体、监管机构应当提倡使用新标准,以消除使用不同标准所出现的测定方法间的差异。虽然不鼓励使用转换因子,但在过渡期继续使用还是有必要的。但是,只有在相同反应物内使用转换因子,在不同方法间不能使用IGF-I浓度转换因子。如果标准品是可替代的,应当使用新标准重新校准测定方法,重新确定标准值范围。


QC样本的特性

作为确认过程的一部分,我们建议确立一组国际间的参考样本,来监测不同方法的一致性。这些参考样本由人血清组成,含有低、中、高浓度的IGF-I和GH。使用IGFBPs能够影响IGF-I测定结果的各种疾病的病人(例如,1型糖尿病,慢性肾病,肝硬化和GH紊乱)样本,直接与不同方法测定IGF-I测定结果比较。这种资料应提供给最终的用户,也应提供测定方法性能特征和受IGFBPs干扰的资料。


IGF-I的生物学变异

因为IGF-I测定方法有3%~36%的个体内生物学的不精确性,所以要谨慎解释一次IGF-I数值,特别是在接近参考标准的限度时。应当以另一血样重复测定限度边界结果的样本。对结果的解释应当结合病人的临床背景,要考虑进行其它测试,例如动态GH刺激/抑制试验。


影响测定结果解释的变量

多种生理变量和临床状况影响IGF-I浓度。特别重要的影响变量有年龄、青春期发育期、妊娠和极端体重指数(BMI),因此在解释测定结果时要予以考虑。在成年人,性别和种族是IGF-I浓度变异的较小贡献因素。昼夜节律和饮食相关的变化似乎不影响IGF-I测量。在I型糖尿病和慢性肾衰竭应进行测定的确认,特定疾病,例如糖尿病,肝和肾病以及营养性损害可影响IGF-I浓度,因此对这些病人结果的解释要谨慎小心。某些药物,例如口服雌性激素,也影响IGF-I浓度。


影响测定性能的技术因素

应当提供每种测定方法的样本搜集和处理方案。建议使用血清。采血试管中的抗凝剂要单独进行确认。在2小时内处理血样,以防止测定结果的人为增加。

影响测定性能的主要因素是样本中IGFBPs的存在。理想的测定方法是无结合蛋白干扰而识别IGF-I的测定方法。一般情况下,IGFBPs干扰IGF-I测定而产生假的低数值。在实践中,通常使用使IGF-I与IGFBPs分离,然后防止IGFBPs再次与IGF-I结合的试剂解决这种问题。

应当确证并说明每种测定中防止IGFBP干扰的方法,目前消除IGFBP干扰的参考方法是低pH值下的凝胶层析法。所有方法都必须证实IGFBP干扰已经被基本消除(>95%),并应当说明残余IGFBPs仍然引起干扰的临床症状。

应当使医生了解特定临床症状下测定方法的技术细节,临床医生也有责任发现干扰总血清IGF-I结果的临床症状。


测定方法性能的确认

厂商应当在确认过程中使用非病理血清,以及GH紊乱、I型糖尿病、慢性肾衰竭和肝硬化病人的血清,并应报告这些资料。测定的结果应当与低pH值下凝胶层析法后的数值等值。在处理前(药盒厂商推荐的),为保证无干扰,样本中应添加参考标准范围上限2倍浓度的IGFBP(IGFBP-2和IGFBP-3)。使用设计适当的研究来证明添加的高纯度IGF-I的回收。


标准数据

标准数据应根据背景人群随机选择的个体,该人群样本应包括所有年龄组的代表,排除疾病(例如,肝硬化、糖尿病控制不良、肾衰竭)个体和服用影响结果药物(例如,雌性激素)的个体。标准数据要包括95%的范围(2.5~97.5百分位数)并以质量单位报告,在对非常态数据的适当转换后,以SD分值表示。

在儿童期和青春期IGF-I浓度变化最大,然后随年龄的增加变化更加缓慢。为生成标准数据,应适当年龄组分层和标准数据的统计学分析。在儿童和青少年要特别考虑到窄的年龄范围(例如,每3年)和Tanner发育分期。在IGF-I浓度迅速变化的年龄期间要与适当数量受试者例数,以保证可靠估价这些年龄段的参考数据范围。

在6~18岁年龄期间需要以特定性别确定IGF-I参考范围。在体重指数22~37kg/m2区间,IGF-I的变化不大,但在这以数值区间的上下,有显著低的IGF-I数值。在解释结果时应当考虑到这个事实。

在诊断GH缺乏和过多时,GH刺激和抑制试验是有用的手段。但是,如果不同的测定方法得出了不同的GH结果,必须强制性地使用经过适当确认的、特定方法的参考数据。这些考虑也包括体重指数和年龄的影响。已经认识到,由于各种原因,儿童标准数据的提出具有挑战性,并受到募集健康儿童参加研究的能力的限制。


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