主流廠家NT-proBNP檢測平臺的實驗室間CV

1. 研究背景

由76個氨基酸組成的N端B型利鈉肽前體（NT-proBNP）是一種激素無活性蛋白質，來源于心肌細胞在心內壓力變化后合成的前體激素proBNP?。心衰（HF）會因組織拉伸和容量超負荷增加而引起心內壓力變化，并與血液中NT-proBNP水平升高有關。NT-proBNP可用于HF的診斷和預后評估。歐洲心臟病學會（ESC）推薦同時使用NT-proBNP和超聲心動圖來檢查HF。

1.1 NT-proBNP臨界值

國際指南提出了不同的NT-proBNP臨界值，用于排除HF。ESC指南將NT-proBNP慢性癥狀排除界值定為<125ng/L，急性癥狀排除界值定為<300ng/L。英國國家健康與臨床優化研究所（NICE）建議將<400ng/L作為慢性HF的排除界值。除了不同的HF排除臨界值外，還有幾種不同的臨床環境依賴性HF診斷臨界值，這使得在臨床環境中評估NT-proBNP的情況變得復雜。

1.2 NT-proBNP檢測與臨界值

瑞典推出的第一種適用于NT-proBNP檢測的大型自動化平臺來源于羅氏公司，隨后西門子和雅培公司也推出了類似的平臺。HF國際指南中推薦的NT-proBNP臨界值通常基于羅氏檢測數據（例如，ESC臨界值125ng/L和300ng/L）。由于缺乏比較研究，目前尚不清楚羅氏、西門子和雅培等制造商的NT-proBNP檢測值應如何互換。

1.3 NT-proBNP檢測性能

NT-proBNP通常采用免疫學方法，使用針對不同表位的抗體進行測量。受糖基化形式或proBNP碎片的影響，不同制造商NT-proBNP定量結果可能不同。國際臨床化學和實驗室聯合會（IFCC）建議NT-proBNP檢測CV應<10%。

2. NT-proBNP檢測水平的比較研究

瑞典檢測能力評估組織Equalis選取2011-2021年期間NT-proBNP外部質量評估計劃的數據，并根據制造商進行分類。通過計算每輪實驗NT-proBNP檢測結果的中位數及CV，比較制造商的NT-proBNP檢測水平。

2.1 材料與方法

2011-2021年期間，每年進行3-6輪實驗，共53輪，平均每輪有46家瑞典實驗室參與。Equalis為參加研究的實驗室提供血漿樣本，所有樣本由烏普薩拉大學醫院患者樣本的剩余血漿混合，或由健康獻血者的剩余血漿稀釋而成，不含添加劑，每輪樣本單獨制備。除2012-2013年兩輪實驗，每輪都采用兩個水平的血漿樣本（總計n=104），其中低值樣本范圍為27-777ng/L，中位數=141ng/L；高值樣本范圍為181-10740ng/L，中位數=667ng/L。

在此期間，同一實驗室可以報告多臺儀器的結果。排除異常值后，共有5808份?NT-proBNP檢測結果可用，這些數據均為原始數據，未進行四舍五入或調整。報告結果根據設備制造商分為四組。羅氏組：Elecsys 2010、Modular E、Cobas e402、Cobas e411、Cobas e601、Cobas e602和Cobas e801。雅培組：Architect ci 4100、Architect ci 8200、Architect i 1000、Architect i 2000、Alinity c和Alinity i。西門子分為Stratus組（Stratus CS和Stratus CS 200）和ICA組（Advia Centaur XP、Advia Centaur XPT、Atellica IM Analyzer 1300、Atellica IM Analyzer 1600、Immulite 2000和Immulite 2500）。

2.2 結果

2.2.1 數據來源制造商占比

2011年時，71%的報告結果來源于羅氏（n=195），2016年達到79%（n=400），隨后呈下降趨勢，2021年降至50%（n=754）。2011-2018年期間，20-29%的結果來源于西門子（ICA和Stratus），西門子ICA組2011-2016年僅由Immulite結果組成，2017年引入Centaur。2020年ICA組僅由Centaur和Atellica組成。2018年雅培推出NT-proBNP檢測平臺，最初占檢測結果的6%（n=756），2021年增加到32%。

圖1. 2011-2021年數據來源制造商的占比

2.2.2 制造商檢測結果的中值比較

羅氏數據占比較大，其檢測結果的中位數與總中位數最接近（比率：低值0.91-1.02，高值0.95-1.02）。西門子ICA組高于總中位數，且偏差大（比率：高值0.90-1.45，低值0.89-1.58）。西門子Stratus組低于總中位數（比率：低值0.54-1.25，高值0.83-1.25）。雅培高于或等于總中位數（比率：高值1.00-1.13，低值0.97-2.48；低值樣本中有兩個結果最高，導致雅培中位數是總中位數的2.48倍，這兩個點未在圖中顯示）。

圖2. 制造商檢測結果中位數與總中位數的比率

注：（A）高值樣本偏差，（B）低值樣本偏差。

2.2.3 制造商檢測結果的CV比較

每輪實驗制造商高值樣本檢測結果的CV通常在2-8%，西門子ICA組CV相對更高（圖4A）。低值樣本的CV略高，通常在2-10%（圖4B）。

圖3. 每輪實驗樣本檢測結果的總CV

圖4. 制造商檢測結果的CV

注：（A）高值樣本，（B）低值樣本。

2.2.4 NT-proBNP濃度水平的檢測CV

每輪樣本的總CV變化范圍為4-27%，普遍分布在5-10%，但當NT-proBNP濃度低于200ng/L時，CV>10%（圖5）。在0-500ng/L范圍內（此區間包括最常用的醫學決策限值，即125、300和400ng/L），制造商的CV幾乎都<10%（圖6）；西門子Stratus的中位CV為4%；雅培和羅氏的中位CV均為5%，西門子ICA的中位CV為6%。

圖5. NT-proBNP樣本濃度中位數和總CV之間的關系

注：（A）所有樣本的總CV，（B）0-500ng/L范圍內的數值關系。

圖6. 來源于每個制造商的檢測值中位數及總CV

2.3 討論

2.3.1 制造商占比對總中位數的影響

在研究期間，參與計劃的實驗室數量逐漸增加。最初，來源于羅氏平臺的檢測數據占據主導地位，隨后逐漸下降，占比從70-80%降至50%。2011-2016年間羅氏數據幾乎決定了總中位數；此期間，西門子分組間數據較接近，從2017年開始出現分歧，總體來看Stratus組通常檢測數值最低，ICA組數值最高。這一時間點恰逢西門子ICA組Immulite平臺被用Advia?Centaur替換。總體而言，制造商之間差異最小的年份是2015-2016年，當時羅氏擁有很高的市場份額，而西門子和雅培還未推出新平臺。

在2017年引入新的制造商和平臺后，制造商檢測結果之間的一致性下降。2019-2021年期間，盡管羅氏市場份額下降，但其檢測結果仍最接近總中位數。雅培檢測結果表現出中等水平。西門子ICA組則產生了更高的數值，尤其是在NT-proBNP高濃度水平下。此外，西門子ICA組和Stratus組之間存在很大差異，但西門子數據較少，結果可能不可靠。

2.3.2 不同平臺檢測結果的中值比較

特別注意的是在2019-2021年西門子ICA組中的大型實驗室儀器給出的數值明顯遠高于西門子Stratus組以及雅培和羅氏。在這三年中，西門子ICA組檢測結果比總體中位數高出16-20%，雅培高出5-7%，而羅氏和西門子Stratus分別比總體中位數低1%和6-10%。

2.3.3 NT-proBNP濃度水平的檢測CV

在100-500ng/L的樣本濃度范圍內，NT-proBNP樣本總CV在4-13%（圖5）。大多數樣本均達到了IFCC心臟生物標志物臨床應用委員會的建議（即在排除急性或慢性HF的水平上總CV<10%）。在這個樣本濃度范圍內，西門子ICA往往具有最高的CV，這可能是因為2011-2021年平臺發生了更替。羅氏和雅培在此范圍內的所有CV均低于10%，而西門子兩個分組在NT-proBNP水平<300ng/L時，CV偶爾會>10%（圖6）。盡管如此，在100-500ng/L范圍內，制造商中位數CV通常都遠低于CV<10%的建議值；但如考慮所有濃度范圍的數據，CV會在不同水平上>10%，尤其是在樣本濃度低于200ng/L時。

2.4 結論

對比研究結果表明，在關鍵臨界值范圍（100-500ng/L）內，所有制造商檢測結果的CV通常都遠低于10%，可以可靠地測量NT-proBNP。然而，制造商的檢測水平始終存在偏差，這種偏差可能導致錯誤的診斷決策，以及不必要的超聲心動圖檢查。因此，在臨床實踐中需要進一步評估不同NT-proBNP檢測系統之間的差異。這種差異也凸顯了對NT-proBNP參考物質和測量程序進行標準化的必要性。未來也許可以將國際公認的臨界值和制造商之間的偏差相結合，使用特定的制造商醫療決策限值。

2.5 研究局限性

1.本研究包含了許多實驗室近10年的數據，但僅涵蓋了瑞典最常見的NT-proBNP檢測平臺。
2.與臨床樣本處理方式不同，本研究來自不同患者的血漿樣本被混合在一起，并在-80°C冷凍儲存。由于沒有國際公認的參考校準品或程序，樣本濃度使用總中位數，沒有“真實”的NT-proBNP值。

參考文獻

Lundgren M, Ridefelt P, Karlsson M, et al. Interlaboratory variation for NT-proBNP among Swedish laboratories in an external quality program 2011-2021[J]. Clin Chem Lab Med, 2023, 61(9): 1643-1651.

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