徐鋒鵬, 胡 敏, 宋吉瑞
(1.上海體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)科學(xué)學(xué)院,上海200438;2.廣州體育學(xué)院科學(xué)實(shí)驗(yàn)中心,廣東廣州510500;3.沈陽(yáng)體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)學(xué)院,遼寧沈陽(yáng)110102)
運(yùn)動(dòng)員生物護(hù)照血液模塊的研究進(jìn)展
徐鋒鵬1, 胡 敏2, 宋吉瑞3
(1.上海體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)科學(xué)學(xué)院,上海200438;2.廣州體育學(xué)院科學(xué)實(shí)驗(yàn)中心,廣東廣州510500;3.沈陽(yáng)體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)學(xué)院,遼寧沈陽(yáng)110102)
從早期的自體血液回輸?shù)疆愺w血液回輸,再到重組人促紅細(xì)胞生成素(rhEPO)的問(wèn)世,血液興奮劑在體育運(yùn)動(dòng)中的使用經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的演變過(guò)程。與興奮劑的直接檢測(cè)相比,運(yùn)動(dòng)員生物護(hù)照具有不受使用物質(zhì)或方法的限制,相對(duì)費(fèi)用較少,比較方便等優(yōu)勢(shì),它分為用于類(lèi)固醇檢測(cè)的類(lèi)固醇模塊、用于肽類(lèi)興奮劑的內(nèi)分泌模塊和用于血液興奮劑的血液模塊。從以下幾方面綜述運(yùn)動(dòng)員生物護(hù)照血液模塊方面的研究進(jìn)展:1)多參數(shù)間接檢測(cè);2)異質(zhì)性因素和混淆性因素的影響;3)縱向監(jiān)測(cè);4)血液興奮劑濫用度問(wèn)題以及采樣的分析前變異和分析變異問(wèn)題。
運(yùn)動(dòng)員生物護(hù)照;血液興奮劑;血液模塊;重組人促紅細(xì)胞生成素;研究進(jìn)展
Author’s address1.School of Kinesiology,Shanghai University of Sport,Shanghai 200438,China;2.Center for Scientific Experiment,Guangzhou Institute of Physical Education,Guangzhou 510500, Guangdong, China; 3.School of Kinesiology,Shenyang Institute of Physical Education,Shenyang 110102,Liaoning,China
血液興奮劑包括自體輸血(ABT)、異體輸血(HBT)和重組人促紅細(xì)胞生成素(rhEPO)等,可以提高外周血紅細(xì)胞和血紅蛋白含量,從而提高機(jī)體攜氧能力,有利于提高耐力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員的有氧耐力。作為一類(lèi)特殊興奮劑,在耐力項(xiàng)目甚至是力量項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)中廣泛使用。血液興奮劑給運(yùn)動(dòng)員身體造成傷害,比如血黏滯度增高、血栓形成、高血壓及純紅細(xì)胞生成障礙(PRCA)等,甚至死亡[1-2]。
雖然外源性EPO尿液直接檢測(cè)方法可以檢測(cè)出第1代外源性rhEPO、第2代rhEPO(Aranesp),但第3代(C.E.R.A.)及其后的產(chǎn)品,特別是來(lái)自于人體細(xì)胞的Dynapo,已無(wú)法很好地適用;而且rhEPO的尿液檢測(cè)有時(shí)間窗口限制,常規(guī)使用rhEPO(50 IU/kg體重,3次/周)后3~4 d就無(wú)法再檢測(cè)到尿液,對(duì)于微量或維持劑量rhEPO使用檢測(cè)窗口時(shí)間更短,只有12~18 h,這是尿液檢測(cè)的致命弱點(diǎn)。隨著對(duì)rhEPO打擊的深入,自體輸血技術(shù)濫用有所抬頭,而目前還沒(méi)有直接檢測(cè)方法檢測(cè)自體血液回輸。血液興奮劑的使用方案也不斷更新,2種以上組合使用可以更好地逃避檢測(cè);雖然加強(qiáng)賽外檢測(cè)可以發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象,但賽內(nèi)無(wú)法直接檢測(cè)出來(lái)。有報(bào)道運(yùn)動(dòng)員在尿檢現(xiàn)場(chǎng)往尿樣里加蛋白酶,以破壞其中排泄的促紅細(xì)胞生成素類(lèi)蛋白質(zhì),達(dá)到尿檢結(jié)果陰性的目的[3]。新型興奮劑如EPO擬似肽(EMPs)類(lèi)物質(zhì)、EPO與人IgG FC端融合蛋白、低氧誘導(dǎo)因子(HIF)穩(wěn)定劑和轉(zhuǎn)錄因子GATA抑制劑也有可能被運(yùn)動(dòng)員所濫用,沒(méi)必要也不可能為每一種物質(zhì)找到一個(gè)合適的檢測(cè)方法,這些都給血液興奮劑的直接檢測(cè)帶來(lái)困難。因此,不得不尋找其他反興奮劑方法。
所謂運(yùn)動(dòng)員生物護(hù)照(Athlete Biological Passport,ABP),不是直接檢測(cè)運(yùn)動(dòng)員使用的外源性物質(zhì)或方法,而是該禁用物質(zhì)或方法在體內(nèi)的效應(yīng),即一些體液指標(biāo)的變化。ABP有用于類(lèi)固醇檢測(cè)的類(lèi)固醇模塊、用于檢測(cè)肽類(lèi)興奮劑的內(nèi)分泌模塊和用于血液興奮劑的血液模塊。ABP的實(shí)施是一個(gè)兩步驟過(guò)程:首先是指標(biāo)測(cè)試和統(tǒng)計(jì)推斷,找到異常數(shù)據(jù);然后交由3個(gè)相關(guān)專(zhuān)家組成的評(píng)審組進(jìn)一步推斷異常數(shù)據(jù)的原因是否由服用興奮劑引起。和直接檢測(cè)相比,ABP具有不受使用物質(zhì)或方法的限制,相對(duì)費(fèi)用較少,操作方便等優(yōu)勢(shì)。目前國(guó)際上反興奮劑機(jī)構(gòu)的觀點(diǎn)是間接檢測(cè)作為篩選,直接檢測(cè)作為進(jìn)一步驗(yàn)證和最終結(jié)論。世界反興奮劑機(jī)構(gòu)(WADA)于2009年發(fā)布了第1版ABP操作指南,此后每年進(jìn)行更新。隨著ABP研究的深入,間接檢測(cè)的可靠度大大提升[4]。2008年國(guó)際自行車(chē)聯(lián)盟(UCI)用ABP血液模塊對(duì)優(yōu)秀自行車(chē)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行血液興奮劑檢測(cè),并有運(yùn)動(dòng)員因此受到處罰[5]。最近國(guó)際體育仲裁法庭(CAS)接受ABP作為一個(gè)合適的血液興奮劑間接檢測(cè)方法,并成功處罰了使用rhEPO的運(yùn)動(dòng)員[6-7]。本文擬就ABP血液模塊近年來(lái)的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。
早期血液興奮劑的間接檢測(cè)主要有UCI和國(guó)際越野滑雪聯(lián)盟(FIS)制訂的HCT規(guī)則和HB規(guī)則。由于這些指標(biāo)單一,而且參考范圍來(lái)自正常群體,其中1%~5%的個(gè)體會(huì)受各種自然因素(如季節(jié)、訓(xùn)練、高原、遺傳等)的影響而超出正常范圍[8],同時(shí)為保護(hù)正常運(yùn)動(dòng)員不受制裁,該標(biāo)準(zhǔn)上限制訂比較高,如FIS規(guī)定HB男性<180g/L,女性<165g/L;UCI規(guī)定HB<170g/L,男性HCT<50%,女性HCT<47%。這些指標(biāo)很容易檢測(cè),如HCT只需用微量離心計(jì)就可以檢測(cè),使用興奮劑的運(yùn)動(dòng)員可以通過(guò)這些方法很容易控制HB和HCT在正常范圍,從而逃避檢測(cè)。由于假陽(yáng)性率高,特異性降低,靈敏度和檢測(cè)效率低下等原因已逐步被更精確的方法所取代。
隨著研究的進(jìn)展,越來(lái)越多的血液指標(biāo)被包含進(jìn)來(lái)。首先自體輸血者抽血后除HB、HCT和RBC下降外,還有網(wǎng)織紅細(xì)胞(RET)和可溶性轉(zhuǎn)鐵蛋白受體(sTfR)的升高,而輸血后表現(xiàn)相反。常規(guī)劑量使用rhEPO后外周血首先出現(xiàn)變化的是RET增多、不成熟網(wǎng)織紅細(xì)胞(IRF)比例增加,伴有鐵相對(duì)不足引起的MCHr、MCH減少,停止使用rhEPO后RET數(shù)量逐步下降,并至基礎(chǔ)值以下,然后緩慢恢復(fù)[9-10]。其他參數(shù)如大而空的紅細(xì)胞比例(MacroHypo%)、尿纖維蛋白(原)降解產(chǎn)物(TDP)、sTfR/血清蛋白比值、血清EPO也相繼出現(xiàn)。
2000年R.Parisotto等[2]提出聯(lián)合使用Hct、網(wǎng)織紅細(xì)胞壓積(RetHct)、血清EPO、血清sTfR、%macro5個(gè)指標(biāo)通過(guò)邏輯回歸的統(tǒng)計(jì)方法,形成2個(gè)最佳模型,分別是ON-model和OFF-model,用于檢測(cè)服用EPO期間和清除期的指標(biāo)變化規(guī)律。其中ON-model在服用rhEPO的最后2周檢測(cè)效率達(dá)到94%~100%,189個(gè)樣品中只有1個(gè)假陽(yáng)性。OFF-model對(duì)近期(最后一次注射rhEPO后12~21d)使用rhEPO者的檢測(cè)效率為67%~72%,沒(méi)有假陽(yáng)性。該模型被稱(chēng)為rhEPO第1代多參數(shù)檢測(cè)模型,用于2000年悉尼奧運(yùn)會(huì),結(jié)合直接檢測(cè)對(duì)血液興奮劑的濫用起到了一定的震懾作用。為了提高靈敏度以及擴(kuò)大使用范圍,2001年他們對(duì)該模型進(jìn)行了修訂,統(tǒng)計(jì)方法改用FISHER判別分析,增加了受試對(duì)象,修改了部分參數(shù)的權(quán)重,增加了亞洲人種和女性受試者,并得出男性O(shè)N-model臨界值>2.66,女性>2.40定為陽(yáng)性;OFF-model臨界值為男性>2.47,女性>2.10為陽(yáng)性。修訂版模型表明他們的方法具有可以重復(fù)性,并且適用于不同的種族和性別[9]。
2002年K.Sharpe等[11]對(duì)第1代模型的正常參考范圍進(jìn)行了研究,受試對(duì)象來(lái)自12個(gè)國(guó)家包含高加索人、亞洲人、非洲人、大洋州人在內(nèi)的1152名優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員,在為期21d的實(shí)驗(yàn)期間共靜脈抽血3次,得出了參考模型及相關(guān)影響因素下血液學(xué)指標(biāo)及該模型非服用rhEPO運(yùn)動(dòng)員的95%參考范圍。其中:男性參考模型組ON-model為1.78~2.51,女性為1.63~2.42;男性參考模型組OFF-model為1.24~2.24,女性為1.01~2.01,在其他影響因素作用下該范圍會(huì)產(chǎn)生一定變化。K.Sharpe等[11]還對(duì)該群體中血液疾病情況進(jìn)行了檢測(cè),結(jié)果表明,由于血液疾病并不能引起OFF-model的增加,因此OFF-model特異性比較好,可以直接作為使用rhEPO的證據(jù)。
2003年C.J.Gore等[10]用標(biāo)準(zhǔn)判別分析法產(chǎn)生了第2代rhEPO多參數(shù)間接檢測(cè)模型。第2代模型包括2個(gè)ON-model和2個(gè)OFF-model。第2代模型提高了清除期3周內(nèi)和維持量rhEPO使用期的靈敏度,特別是后來(lái)被用作第3代模型的基礎(chǔ)。2004年M.Ashenden等[4]用抽樣器(samplator)方法,以BAYER ADVIA 120血細(xì)胞儀為標(biāo)準(zhǔn),對(duì)不同儀器RET計(jì)數(shù)的偏差進(jìn)行校正,并發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)平方根轉(zhuǎn)換后,不同濃度RET%測(cè)量誤差具有可比性,排除了低濃度時(shí)的不準(zhǔn)確,使得RET在運(yùn)動(dòng)員生物護(hù)照中的地位得以提高,也確立了OFF-hr指標(biāo)在反血液興奮劑中的價(jià)值。2004年UCI認(rèn)可并禁止OFF-hr異常的運(yùn)動(dòng)員參加比賽[8]。
2006年K.Sharpe等[8]以HB和Gore等第2代多參數(shù)模型的OFF-hr為指標(biāo),報(bào)告了第3代rhEPO多指標(biāo)縱向檢測(cè)模型。該模型對(duì)自體血液回輸檢測(cè)也有效[12-13]。該模型的不足之處是未考慮異質(zhì)性因素的影響,數(shù)據(jù)主要來(lái)自男性,而且未考慮高原因素。
幾乎與此同時(shí),P.E.Sottas等[14]利用貝葉斯理論綜合各參數(shù)提出了異常血檢分?jǐn)?shù)(abnormal blood profile score,ABPS)的概念。該模型拋棄了以前的描述性或簡(jiǎn)單生成模型(如Gore等的第2代rhEPO檢測(cè)模型使用的線性判別分析LDA模型),運(yùn)用需要嚴(yán)格驗(yàn)證技術(shù)和較高準(zhǔn)確性的判別訓(xùn)練模型,如樸素貝葉斯分類(lèi)(NBC)、支持向量機(jī)(SVMs)和整體平均法(EA)等。該模型綜合了多達(dá)12個(gè)血液學(xué)指標(biāo),但通常使用7個(gè)指標(biāo),這7個(gè)指標(biāo)均可以用便攜式血液分析儀進(jìn)行快速分析。該模型對(duì)rhEPO和血液回輸均具檢測(cè)效力,并且不依賴(lài)于rhEPO的服用時(shí)間,擺脫了第1、第2代模型的ON和OFF區(qū)分。檢測(cè)效率也得以提高,對(duì)血液回輸更是達(dá)到了82%。該指標(biāo)仍未擺脫血液稀釋的影響,并且一些有價(jià)值的參數(shù)如EPO并未包含在內(nèi),使得應(yīng)用受到影響[15]。
目前WADA規(guī)定的ABP血液模塊包含下列參數(shù):Hct,Hb,RBC,ret%,ret#,MCV,MCH,MCHC,OFF-hr[3,16]以及ABPS[17]。
異質(zhì)性是由生物因素引起的血液指標(biāo)變異,混淆性是由運(yùn)動(dòng)員的活動(dòng)因素引起的血液指標(biāo)變異。這些影響因素主要包括性別(G)、種族(E)、運(yùn)動(dòng)類(lèi)型(S)、年齡(A)、高原(Al)、測(cè)試儀器(I)、吸煙(Sm),可以分為時(shí)間依賴(lài)性因素和非時(shí)間依賴(lài)性因素2類(lèi)。前者包括一些隨時(shí)間變化且每次測(cè)試都不同的因素,如高原、測(cè)試儀器等,后者對(duì)特定運(yùn)動(dòng)員是固定的,如性別、種族等。不同因素和參數(shù)之間的因果關(guān)系要進(jìn)行定性及定量分析。首先要把這些因素進(jìn)行等級(jí)劃分,如性別分為男、女,年齡分為<19歲、19~24歲、>24歲,種族分為高加索人、亞洲人、非洲人、大洋州人,運(yùn)動(dòng)類(lèi)型分為耐力項(xiàng)目和力量項(xiàng)目,高原根據(jù)高度分為<610 m、610~1 729 m、1 730~2 220 m[10,18-19]幾種。P.E.Sottas等[20]在縱向比較ABPS的基礎(chǔ)上,把異質(zhì)性因素引入該模型,其中5個(gè)分別是F1(性別)、F2(種族)、F3(高原)、F4(年齡)、F5(運(yùn)動(dòng)類(lèi)型),另外一個(gè)是F6(測(cè)試儀器),分為Sysmex,Bayer Advia,Beckman Coulter,Abbott cell-dyn。
由于指標(biāo)的個(gè)體間變異較大,用群體范圍比較難免降低特異性。進(jìn)行縱向比較的一個(gè)首要任務(wù)就是確定運(yùn)動(dòng)員血液指標(biāo)的個(gè)體內(nèi)變異情況,賽外(OOC)、賽前(PRE)或賽中(IN)定期或不定期進(jìn)行血液學(xué)指標(biāo)的監(jiān)測(cè),可以獲得運(yùn)動(dòng)員血液指標(biāo)的基礎(chǔ)值。最少測(cè)試次數(shù)及各測(cè)試之間的間隔時(shí)間決定了基礎(chǔ)值的可靠性。2000年M.Cazzola[21]提出血液護(hù)照(Hematological Passport)概念,它開(kāi)始于意大利國(guó)家?jiàn)W委會(huì)(CONI)和意大利足協(xié)(FIGC)于1999年發(fā)起的“關(guān)愛(ài)我的健康”行動(dòng)倡議。該計(jì)劃規(guī)定運(yùn)動(dòng)員每年參加2~3次的血液常規(guī)檢查,進(jìn)行縱向跟蹤。2003年L.Malcovati等[19]通過(guò)對(duì)FIGC 923名足球運(yùn)動(dòng)員為期2年2 506個(gè)縱向血液資料的分析,認(rèn)為要可靠地定義血液學(xué)指標(biāo)的個(gè)體內(nèi)變異至少要連續(xù)縱向監(jiān)測(cè)5次。在紅細(xì)胞生成指標(biāo)正常和連續(xù)監(jiān)測(cè)超過(guò)3次的情況下,運(yùn)動(dòng)員HB和HCT的個(gè)體內(nèi)變異系數(shù)的95%參考范圍小于5%,任何波動(dòng)超過(guò)10%將被認(rèn)為異常。
2006年K.Sharpe等[8]的第3代rhEPO多指標(biāo)縱向檢測(cè)模型和L.Malcovati等[19]不同的是,只用最少一次測(cè)試就可以確定指標(biāo)的基準(zhǔn)值,然后新的測(cè)試結(jié)果不斷添加到Z變化值公式中:。其中σ2代表相應(yīng)的非個(gè)體間變異(個(gè)體內(nèi)變異+日間變異),n代表之前測(cè)試次數(shù)。Z值的改變臨界值的制訂根據(jù)相應(yīng)的特異性標(biāo)準(zhǔn):和禁賽標(biāo)準(zhǔn)(no start)1/1 000相對(duì)應(yīng)的Z值≥+3.09,和可疑陽(yáng)性標(biāo)準(zhǔn)(suspicion)1/50相對(duì)應(yīng)的Z值是2.33-3.09或≤-2.33。他們用Gore等的實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)此模型時(shí),當(dāng)聯(lián)合使用HB和OFF-hr變化值時(shí),兩者靈敏度具有疊加效應(yīng),在注射期和清除期內(nèi)靈敏度均得到提高。由于只用最少一次測(cè)試就可以確定基礎(chǔ)值,節(jié)約了人力和物力成本,更便于興奮劑監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)大范圍實(shí)施。
2007年P(guān).E.Sottas等[22]提出了一個(gè)用貝葉斯方法縱向檢測(cè)尿液中T/E比值間接監(jiān)測(cè)類(lèi)固醇濫用的模型。開(kāi)始測(cè)試之前橫向比較,逐漸過(guò)渡成反映個(gè)體縱向變異程度的指標(biāo)。N.Robinson等[18]在ABPS的基礎(chǔ)上將縱向比較和異質(zhì)性因素引入血液興奮劑的監(jiān)測(cè)。用HB縱向比較和橫向比較敏感性增加11倍,用ABPS縱向比較靈敏度也顯著增加(102%)。2008年P(guān).E.Sottas等[20]進(jìn)一步完善了多參數(shù)橫向和縱向ABPS模型。該貝葉斯ABPS縱向模型在特定特異性下的靈敏度比之前任何模型都高,除了結(jié)合橫向和縱向比較外,該模型還比較了單次測(cè)試結(jié)果和序列分析,指出通過(guò)序列分析能更有效地打擊血液興奮劑的濫用。
一個(gè)數(shù)據(jù)序列主要來(lái)自一個(gè)非使用興奮劑的受試者或該受試者始終處于單一興奮劑狀態(tài),如微量使用rhEPO的情況,ABPS會(huì)優(yōu)于其他指標(biāo)。如果在一個(gè)數(shù)據(jù)序列中受試者處于多種興奮劑使用狀態(tài),如自體輸血,首先是抽血,過(guò)段時(shí)間再回輸。在這2種情況下,ABPS均很高但恒定。相反,OFF-hr會(huì)先表現(xiàn)為降低然后再升高,因而敏感性得以提高[12]。
反血液興奮劑工作是一個(gè)法醫(yī)學(xué)學(xué)科,需要建立嚴(yán)格的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。分析前變異包括血液樣本的采集和運(yùn)輸。在血樣采集前,采血員必須詢(xún)問(wèn)并記錄運(yùn)動(dòng)員有關(guān)影響血液容量或血液成分的信息,如輸血/失血情況、有無(wú)高原居住史或使用過(guò)低壓氧倉(cāng)、采血前2 h運(yùn)動(dòng)員是否有劇烈運(yùn)動(dòng)史。運(yùn)動(dòng)員達(dá)到采血現(xiàn)場(chǎng)必須保證10 min的坐位休息(雙足著地)過(guò)程[16-17,23];運(yùn)動(dòng)員采血的姿勢(shì)、部位、時(shí)間、采血后的搖勻過(guò)程等都要統(tǒng)一。對(duì)血樣的運(yùn)輸過(guò)程也有嚴(yán)格要求,血樣采集后必須盡快(36 h內(nèi))送到有資質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析,運(yùn)輸過(guò)程必須保持低溫(2~12℃)[16],但不能冷凍。
血樣的分析必須在由WADA及ISO認(rèn)證的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)室必須定期進(jìn)行內(nèi)部和外部質(zhì)量控制(QC)[24]。每份血樣必須測(cè)試2次,只有滿(mǎn)足下面條件時(shí)才保留第1個(gè)測(cè)試結(jié)果:2次測(cè)試的HB絕對(duì)差值≤1.5 g/dL;2次測(cè)試的HCT絕對(duì)差值≤0.6%。當(dāng)?shù)?次測(cè)試的網(wǎng)織紅百分比≤1.0%時(shí),2次測(cè)試的絕對(duì)差值≤0.15%,或當(dāng)?shù)?次測(cè)試的網(wǎng)織紅百分比≥1.0%時(shí),2次測(cè)試的絕對(duì)差值≤0.25%。如果上述3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)有1個(gè)或幾個(gè)不能滿(mǎn)足,必須重復(fù)測(cè)試[15]。
到目前為止,間接檢測(cè)模型都依賴(lài)特定特異性,這就不能排除所有檢測(cè)出來(lái)的結(jié)果都是假陽(yáng)性;特別是隨著興奮劑檢測(cè)次數(shù)的增加,這種假陽(yáng)性就會(huì)越多,這就是法醫(yī)學(xué)上的假陽(yáng)性謬論[12,14,23]。因?yàn)檫@個(gè)預(yù)先設(shè)定的特異性(特定人群的假陽(yáng)性率)來(lái)自沒(méi)有服用興奮劑的正常人群,這樣設(shè)定的臨界值只能用于興奮劑服用情況明確的群體,如用作檢測(cè)某個(gè)模型在興奮劑臨床實(shí)驗(yàn)中的靈敏度或檢出率,而不能適用于興奮劑服用情況不明的群體。興奮劑濫用度是指特定時(shí)間、特定運(yùn)動(dòng)員群體實(shí)際服用興奮劑的比例。它由3個(gè)元件組成:第一是需要一個(gè)統(tǒng)一的血液學(xué)指標(biāo),如OFF-hr、HB、ABPS等;第二是需要一個(gè)描述血液興奮劑如何影響血液指標(biāo)的定量模型;第三是需要知道各種異質(zhì)性和混淆性影響因素的先驗(yàn)概率[20]。
興奮劑濫用度可以在一次大的比賽前通過(guò)發(fā)放問(wèn)卷、直接檢測(cè)或ABPS抽檢部分運(yùn)動(dòng)員而獲得。例如賽前檢測(cè)一定數(shù)量運(yùn)動(dòng)員的ABPS結(jié)果,先利用BN計(jì)算出濫用度分別為0(對(duì)照組)和100%(興奮劑組)的累積分布函數(shù)(CDF),再利用實(shí)際得到的ABPS分?jǐn)?shù)計(jì)算出經(jīng)驗(yàn)累積分布函數(shù)(ECFD),然后通過(guò)測(cè)量CDF0、ECFD、CDF100%之間的距離或面積計(jì)算濫用度(圖1)。計(jì)算出興奮劑濫用度后就可以進(jìn)一步計(jì)算陽(yáng)性預(yù)測(cè)值[PPV,PPV=TP/(TP+FP)][12,14,20],它反映后驗(yàn)概率的大小,即一個(gè)陽(yáng)性結(jié)果代表被測(cè)試對(duì)象實(shí)際使用興奮劑的概率,這個(gè)才是我們最終關(guān)心的結(jié)果。99%的陽(yáng)性預(yù)測(cè)值意味著100個(gè)陽(yáng)性結(jié)果里有99個(gè)是真正服用興奮劑者,必須受到制裁,另外1個(gè)則是被冤枉者。3代rhEPO檢測(cè)模型均未考慮濫用度問(wèn)題,以Sottas為主的ABPS模型除了多參數(shù)指標(biāo)、縱向檢測(cè)和異質(zhì)性因素外,也考慮了濫用度問(wèn)題,因而更加實(shí)用。
注:左邊線表示未服用興奮劑的運(yùn)動(dòng)員;中間線表示2008年某國(guó)際賽事前抽檢的131名運(yùn)動(dòng)員;右邊線表示服用低劑量rhEPO或輸血的運(yùn)動(dòng)員。中間線顯著偏離左側(cè)線表明該賽事前有相當(dāng)比例[濫用度52(43-60)%]的運(yùn)動(dòng)員服用了血液興奮劑。
ABP經(jīng)過(guò)了10余年的發(fā)展取得了不少成果,但還有不足之處。
ABP的檢測(cè)率還不高,對(duì)專(zhuān)家組的依賴(lài)性要求高[25],對(duì)專(zhuān)家組的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)及透明度也值得懷疑,由此引起的誤判也帶來(lái)了一些法律問(wèn)題[7]。一些服用興奮劑的運(yùn)動(dòng)員通過(guò)檢前輸液等方式稀釋血液以降低某些血液指標(biāo),從而影響檢測(cè)結(jié)果,逃避檢測(cè)[4,25-26]。
另外存在ABP數(shù)據(jù)來(lái)源問(wèn)題[6]。理論上血液樣本從采集、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、分析及儀器的質(zhì)量控制各個(gè)環(huán)節(jié)均有嚴(yán)格的要求,但實(shí)際情況并不是所有的測(cè)試均符合要求,如時(shí)間、溫度等[12]。貝葉斯理論在科學(xué)研究中的可靠性以及能否遵從醫(yī)學(xué)科學(xué)的經(jīng)典決策方法也有疑問(wèn)[6]。雖然興奮劑檢測(cè)之前都要對(duì)運(yùn)動(dòng)員的最近去向做詳細(xì)的記錄,如最近2 h是否參加比賽或訓(xùn)練,但關(guān)于運(yùn)動(dòng)與血容量變化之間關(guān)系的模型目前還未建立[12]。關(guān)于指標(biāo)的季節(jié)性變化問(wèn)題也未得到很好的考慮[6,27-28]。關(guān)于縱向監(jiān)測(cè)中指標(biāo)測(cè)試間隔時(shí)間也未建立模型,對(duì)于間隔時(shí)間少于5 d的測(cè)試結(jié)果應(yīng)慎重應(yīng)用[12]。
由于各種異質(zhì)性因素復(fù)雜多變,對(duì)參數(shù)的影響也不盡相同,這給因素與參數(shù)的關(guān)系定量及模型化帶來(lái)了困難,例如高原因素,目前只能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化模型以部分去除這種因素[7,12,28]。另外,異質(zhì)性因素中未考慮遺傳因素。基因興奮劑的出現(xiàn)也給血液興奮劑的檢測(cè)帶來(lái)了挑戰(zhàn)[3]。
一些新的指標(biāo)如紅細(xì)胞總體積(RCV,EV,VRBC)[29]、總血紅蛋白含量(tHBmass)[15,24,30]、鐵調(diào)素(hepcidin)[25]、胰島素樣生長(zhǎng)因子-1(IGF-1)、血液興奮劑引起的基因標(biāo)志的改變[4]可以加入到ABP中,以期提高檢測(cè)的靈敏度和特異性;但這些指標(biāo)在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中仍然存在一定不足[25,31]。
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The Research Progress of Athlete Biological Passport—Blood Module
∥XU Fengpeng1,HU Min2,SONG Jirui3
With a long history of evolution,blood doping changes from autologous blood transfusion to homologous blood transfusion then to rhEPO.Compared with direct detection methods,athlete biological passport is independent of the substances or methods,economic,convenient and time-saving.The athlete biological passport can be classified as three modules:the“steroid module”designed for steroid detection,the“endocrine module”for peptide doping detection,and the“blood module”for blood doping detection.The paper elaborates the research progress of athlete biological passport from the following aspects,that is,multiparameter detection,the effect of heterogeneous and confounding factors,longitudinal detection,the prevalence of doping,preanalysis variance and analytical variance,etc.
athlete biological passport;blood doping;bloodmodule;rhEPO;research progress
G804
A
1000 -5498(2013)02 -0089 -06
2012 -10 -08;
2012 -12 -22
國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(30971419)
徐鋒鵬(1970 -),男,河南商丘人,上海體育學(xué)院博士研究生,廣州體育學(xué)院科學(xué)實(shí)驗(yàn)中心講師;Tel:(020)87554575,E- mail:xufengpeng@21cn.com
胡敏(1969-),男,湖北黃梅人,廣州體育學(xué)院教授,博士;Tel:13073018196,E- mail:whoomin@ hotmail.com
上海體育學(xué)院學(xué)報(bào)2013年2期