孫麗,牛國(guó)平
(徐州市中心醫(yī)院檢驗(yàn)科,江蘇徐州221009)
膠乳增強(qiáng)免疫比濁法定量測(cè)定血漿中性粒細(xì)胞明膠酶相關(guān)脂質(zhì)運(yùn)載蛋白的方法學(xué)評(píng)價(jià)及臨床應(yīng)用
孫麗,牛國(guó)平
(徐州市中心醫(yī)院檢驗(yàn)科,江蘇徐州221009)
目的對(duì)膠乳增強(qiáng)免疫比濁法(LEIA)定量測(cè)定血漿中性粒細(xì)胞明膠酶相關(guān)脂質(zhì)運(yùn)載蛋白(NGAL)進(jìn)行方法學(xué)評(píng)價(jià)并探討其初步的臨床應(yīng)用。方法應(yīng)用美國(guó)臨床實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(CLSI)的標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)價(jià)方案評(píng)價(jià)LEIA測(cè)定血漿NGAL的不精密度、回收率、線性范圍、抗干擾性、穩(wěn)定性等指標(biāo)。同時(shí)測(cè)定86例2型糖尿病(T2DM)患者(其中包括41例糖尿病腎病(DN)患者)、40名體檢健康者(正常對(duì)照組)的血漿NGAL水平。結(jié)果LEIA測(cè)定血漿NGAL低、高水平的批內(nèi)變異系數(shù)(CV)分別為3.76%、1.79%;日間CV分別為6.62%、3.45%。平均回收率為97.3%~104.6%;在0~5 000 μg/L內(nèi)線性良好,線性范圍內(nèi)偏差<8%。與進(jìn)口同類試劑盒(粒子增強(qiáng)免疫比濁法)具有高度相關(guān)性(R2=0.996 6),兩種檢測(cè)方法在200和700 μg/L處的偏倚分別為3.66和11.79 μg/L,均滿足廠家規(guī)定的要求??偰懠t素≤600 μg/L、血紅蛋白≤10 g/L、維生素C≤0.6 g/L、甘油三酯≤15 mmol/L時(shí)對(duì)LEIA測(cè)定血漿NGAL均無(wú)明顯干擾;試劑在儀器2~8℃的條件下放置,至少可保存穩(wěn)定35 d;20名健康體檢者血漿NGAL水平均處于廠家聲明的參考區(qū)間內(nèi)。正常對(duì)照組、T2DM組和DN組血漿NGAL水平呈逐步增高趨勢(shì),各組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.01)。血漿NGAL與血清半胱氨酸蛋白酶抑制劑C(Cys C)、肌酐(Cr)呈正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)分別為0.58、0.43,P均<0.01)。結(jié)論LEIA測(cè)定血漿NGAL具有較高的靈敏度和精密度,所測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確可靠,能直接在自動(dòng)生化分析儀上使用,操作簡(jiǎn)便、快速,適用于大批量測(cè)定。
中性粒細(xì)胞明膠酶相關(guān)脂質(zhì)運(yùn)載蛋白;膠乳增強(qiáng)免疫比濁法;方法學(xué)評(píng)價(jià)
中性粒細(xì)胞明膠酶相關(guān)脂質(zhì)運(yùn)載蛋白(neutrophil gelatinase-associated lipocalin,NGAL),也稱為脂質(zhì)運(yùn)載蛋白-2(lipocalin-2),是脂質(zhì)運(yùn)載蛋白家族成員之一,于1993年由KJELDSEN等[1]在研究人類中性粒細(xì)胞92000明膠酶B[即基質(zhì)金屬蛋白酶9(matrixmetalloproteinase-9,MMP-9)]時(shí)首先發(fā)現(xiàn),存在于培養(yǎng)的活化中性粒細(xì)胞上清液中。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn),血漿NGAL能迅速、靈敏、特異地反映各種腎臟疾病的損傷及恢復(fù)過(guò)程,成為檢測(cè)腎損傷新的生物學(xué)指標(biāo)[2-10]。同時(shí)NGAL在心腦血管疾病、糖尿病等領(lǐng)域的研究也逐漸展開(kāi),其在臨床上具有廣闊的應(yīng)用前景。膠乳增強(qiáng)免疫比濁法(latex-enhanced immunoturbidimetric assay,LEIA)是近年來(lái)開(kāi)展起來(lái)的一種高靈敏度、高特異性的免疫檢測(cè)方法,可直接在全自動(dòng)生化分析儀上進(jìn)行批量測(cè)定,因此在臨床上已得到廣泛應(yīng)用。我們應(yīng)用美國(guó)臨床實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(the Clinical and Laboratory Standards Institute,CLSI)的標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)價(jià)方案對(duì)LEIA測(cè)定血漿NGAL進(jìn)行方法學(xué)評(píng)價(jià),并探討該方法的臨床應(yīng)用價(jià)值。
一、對(duì)象
按1999年世界衛(wèi)生組織的糖尿病診斷和分型標(biāo)準(zhǔn)[11],選擇2014年1月至2014年7月在徐州市中心醫(yī)院治療的2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)患者86例,其中男47名、女39名,年齡41~63歲;選取2014年1月至2014年7月徐州市中心醫(yī)院體檢中心健康體檢者40名作為正常對(duì)照組,其中男22名、女18名,年齡37~55歲,無(wú)腎小球腎炎、糖尿病、良性腎動(dòng)脈硬化、系統(tǒng)性疾病腎臟損害等。所有研究對(duì)象均無(wú)嚴(yán)重心功能不全、冠心病、肝病、膠原疾病、腦梗死及肺部疾病。
二、儀器與試劑
日立7600-020型全自動(dòng)生化分析儀(日本日立公司)。NGAL檢測(cè)試劑盒1(LEIA,批號(hào): 20130612)、校準(zhǔn)品(批號(hào):20130711)、質(zhì)控物(批號(hào):20130612)均由上??迫A生物技術(shù)有限公司提供。NGAL檢測(cè)試劑盒2(粒子增強(qiáng)免疫比濁法,批號(hào):062051)、校準(zhǔn)品(批號(hào):062041)、質(zhì)控物(批號(hào):062041-01)均采用丹麥BioPorto Diagnostics A/S公司提供。兩種試劑盒檢測(cè)原理與分析參數(shù)基本相同。
三、檢測(cè)原理
待測(cè)樣本中NGAL與試劑中包被于聚苯乙烯粒子上的NAGL抗體結(jié)合,形成不溶性免疫復(fù)合物,該免疫復(fù)合物由于包被的聚苯乙烯粒子而使?jié)岫冗M(jìn)一步放大,在NGAL抗體足量的情況下,其濁度與樣本中NGAL含量成一定比例關(guān)系,與相同條件下操作的標(biāo)準(zhǔn)品比較,通過(guò)劑量/反應(yīng)曲線求出樣本中NGAL的含量。
四、主要分析參數(shù)
樣本體積為3.0 μL,試劑1(R1)為150 μL,試劑2(R2)為50 μL;采用兩點(diǎn)終點(diǎn)法:反應(yīng)方向?yàn)橄蛏戏磻?yīng),主波長(zhǎng)570 nm,副波長(zhǎng)800 nm,反應(yīng)溫度為37℃,第19個(gè)讀光點(diǎn)讀取吸光度值1 (A1),第34讀光點(diǎn)讀取吸光度值2(A2),待測(cè)標(biāo)本A=A2-A1。
五、方法學(xué)評(píng)價(jià)
1.精密度參考CLSI EP5-A2文件,分別測(cè)定低值(206 μg/L)和高值(707 μg/L)NGAL。2 h內(nèi)兩水平連續(xù)測(cè)定20次,計(jì)算均值()、標(biāo)準(zhǔn)差(s)、批內(nèi)變異系數(shù)(CV);然后兩水平每天測(cè)定1次,連續(xù)測(cè)定20 d,計(jì)算、s、日間CV。
2.回收實(shí)驗(yàn)參考CLSI EP15-A文件,制備1份新鮮的患者混合血漿作為基線標(biāo)本,重復(fù)測(cè)定5次求平均值,向每一份1.8 mL的混合基線標(biāo)本中分別加入0、50、100、150、200 μL NGAL高值校準(zhǔn)品(600 μg/L),再分別加入200、150、100、50、0 μL生理鹽水。將上述5份體積均為2.0 mL的標(biāo)本用LEIA進(jìn)行3次重復(fù)檢測(cè)并計(jì)算平均值。通過(guò)測(cè)定值減去各自基線值確定回收量,回收率(%)=回收量/加入量×100。
3.線性實(shí)驗(yàn)參考CLSI EP6-A文件,以蒸餾水為1號(hào)標(biāo)本,以高值(5 000 μg/L)校準(zhǔn)品為6號(hào)標(biāo)本,將1號(hào)標(biāo)本和6號(hào)標(biāo)本按5∶0、4∶1、3∶2、2∶3、1∶4、0∶5的比例進(jìn)行混合,分別對(duì)6個(gè)標(biāo)本重復(fù)測(cè)定3次,取平均值為測(cè)得濃度(Y),對(duì)設(shè)定的理論濃度(X)與實(shí)際測(cè)得濃度采用多次回歸方案進(jìn)行線性評(píng)價(jià),并獲得其回歸方程及相關(guān)系數(shù)(r)。
4.相關(guān)性分析按CLSI EP9-A2文件要求做方法學(xué)對(duì)比實(shí)驗(yàn)。選擇64份包括高、中、低濃度的臨床樣本,每天測(cè)定8份樣本,分別用粒子增強(qiáng)免疫比濁法(進(jìn)口試劑)和LEIA按1→8測(cè)定,第2次按8→1重復(fù)測(cè)定,連續(xù)測(cè)定8 d。將兩種檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)得的結(jié)果進(jìn)行相關(guān)性分析,若顯著相關(guān),計(jì)算其回歸方程及兩種檢測(cè)方法間的偏倚。
5.抗干擾試驗(yàn)參考CLSI EP7-A2文件,收集外觀正常且無(wú)溶血、黃疸、脂血的新鮮混合血漿標(biāo)本,分別加入一定量的膽紅素(濃度分別為200、300、400、500、600 mg/L)、血紅蛋白(濃度分別為2、4、6、8、10、12g/L)、甘油三酯(triglyceride,TG),濃度分別為1、2.5、5、10、15、20 mmol/L)和維生素C(濃度分別為200、300、400、500、600 mg/L),干擾物質(zhì)與混合血漿的體積之比為1∶9,另1份加入等體積的生理鹽水作為對(duì)照。每份標(biāo)本重復(fù)測(cè)定3次,計(jì)算各自的平均干擾值,以相對(duì)偏差<10%作為該檢測(cè)方法對(duì)干擾物的判斷限[12]。在范圍內(nèi)判斷為無(wú)明顯干擾,否則為有明顯干擾。
6.試劑開(kāi)瓶穩(wěn)定性將試劑在2~8℃條件下,在儀器上開(kāi)蓋放置40 d,第0天(即當(dāng)天)校準(zhǔn)后不再校準(zhǔn),分別在第0、5、10、15、20、25、30、35、40天測(cè)定相同兩份(低值、高值)血清樣本,重復(fù)3次,計(jì)算及相對(duì)偏差。以相對(duì)偏差<10%作為該試劑穩(wěn)定性的判斷限。
7.參考區(qū)間驗(yàn)證選擇徐州市中心醫(yī)院體檢中心健康體檢者20名(男、女各10名,年齡19~70歲)作為參考個(gè)體,無(wú)糖尿病、腎小球腎炎、良性腎動(dòng)脈硬化、系統(tǒng)性疾病腎臟損傷等能引起血漿NGAL水平升高的疾病。采集空腹靜脈血3 mL,置于EDTA-Na2抗凝管中離心后分離血漿,測(cè)定NGAL水平。測(cè)定結(jié)果采用Dixon法進(jìn)行離群值檢驗(yàn)。若出現(xiàn)離群值要剔除,用新的參考個(gè)體代替,補(bǔ)足20名。觀察20名參考個(gè)體的檢測(cè)值在廠家聲明的參考區(qū)間之外是否超過(guò)2例。
8.臨床試驗(yàn)將86例T2DM患者根據(jù)尿微量白蛋白/尿肌酐比值(albumin to creatinine ratio,ACR)分組。(1)正常白蛋白尿組(NA):45例,男25例、女20例,年齡42~63歲,ACR<30 mg/mmoL; (2)高白蛋白尿組(含大量和微量白蛋白尿患者,即CN+MA組):41例,男22例、女19例,年齡41~59歲,ACR≥30 mg/mmoL。采用LEIA測(cè)定86例T2DM患者及40名體檢健康者(正常對(duì)照組)血漿NGAL和血清半胱氨酸蛋白酶抑制劑C (cystatin C,Cys C),同時(shí)分別采用膽固醇氧化酶法、甘油磷酸氧化酶法、清除法、紫外-谷氨酸脫氫酶法、肌氨酸氧化酶法、氧化酶法、己糖激酶法和速率法檢測(cè)總膽固醇(total cholesterol,TC)、TG、高密度脂蛋白膽固醇(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(lowdensitylipoproteincholesterol,LDL-C)、尿素(urea)、肌酐(creatinine,Cr)、尿酸(uric acid,UA)、空腹血糖(fasting blood glucose,F(xiàn)BG)和丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(alanine aminotransferase,ALT)并做相關(guān)性分析。
六、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
一、精密度評(píng)價(jià)
LEIA測(cè)定NGAL低、高值的批內(nèi)CV分別為3.76%、1.78%,日間CV分別為6.62%、3.45%,均低于試劑廠家聲明的不精密度,見(jiàn)表1。
表1 LEIA的批內(nèi)與日間精密度
二、回收率
作為基線標(biāo)本的新鮮混合血漿的平均值為180 μg/L,NGAL高值校準(zhǔn)品為600 μg/L,計(jì)算平均回收率為99.7%,符合實(shí)驗(yàn)要求。見(jiàn)表2。
表2 回收試驗(yàn)結(jié)果
三、線性范圍
采用多項(xiàng)式回歸對(duì)結(jié)果進(jìn)行處理,結(jié)果顯示3種回歸處理的一次系數(shù)b1差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),二次回歸系數(shù)和三次回歸多項(xiàng)式的二、三次系數(shù)均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),因此該實(shí)驗(yàn)結(jié)果是線性的。以理論值為橫坐標(biāo)(X)、實(shí)測(cè)值為縱坐標(biāo)(Y)進(jìn)行直線回歸分析。結(jié)果顯示LEIA測(cè)定血漿NGAL在0~5 000 μg/L范圍內(nèi)線性良好,相關(guān)方程為Y=1.059X-41.143,R2=0.995 7。見(jiàn)圖1。
圖1 LEIA測(cè)定血漿NGAL的線性實(shí)驗(yàn)
四、相關(guān)性分析
用粒子增強(qiáng)免疫比濁法(進(jìn)口試劑)和LEIA平行測(cè)定64例樣本,以測(cè)定結(jié)果為X軸、LEIA測(cè)定結(jié)果為Y軸、進(jìn)行相關(guān)性分析。結(jié)果顯示兩種檢測(cè)方法呈高度正相關(guān),直線回歸方程為Y= 0.969X-9.836,R2=0.996 6,P<0.01。見(jiàn)圖2。利用回歸方程中的斜率和截距計(jì)算得NGAL在 200和700 μg/L處兩種檢測(cè)方法間的偏移分別為3.66和11.79 μg/L,遠(yuǎn)低于廠家規(guī)定的允許偏倚(7.5%)。
五、抗干擾性
總膽紅素≤600 mg/L、TG≤15 mmol/L、血紅蛋白≤10 g/L,維生素C≤600 mg/L時(shí)對(duì)NGAL的測(cè)定無(wú)明顯干擾,符合廠商聲明。
六、試劑開(kāi)瓶穩(wěn)定性
在第35天測(cè)定低值的相對(duì)偏差為9.38%,高值的最大偏差為6.01%,均在試劑廠家聲明誤差范圍內(nèi),見(jiàn)表3。試劑開(kāi)瓶后可穩(wěn)定35 d,穩(wěn)定性良好。
圖2 兩種檢測(cè)方法測(cè)定血漿NGAL結(jié)果的相關(guān)性
表3 試劑開(kāi)瓶穩(wěn)定性試驗(yàn)
七、參考區(qū)間驗(yàn)證
20名健康體檢者的血漿NGAL測(cè)定結(jié)果在52~319 μg/L之間,為99.4 μg/L,均處于廠家聲明的參考區(qū)間(<400 μg/L)內(nèi)。
八、臨床試驗(yàn)
CN+MA組、NA組及正常對(duì)照組年齡及男、女比例差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),其他項(xiàng)目測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表4。正常對(duì)照組、T2DM組和DN組血漿NGAL水平分別為101.40±7.70、 158.10±13.24和(237.80±30.60)μg/L,呈逐步增高趨勢(shì),各組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.01),見(jiàn)圖3。血漿NGAL與血清Cys C、Cr呈正相關(guān)(r值分別為0.58、0.43,P均<0.01),見(jiàn)圖4、圖5。
表4 CN+MA組、NA組及正常對(duì)照組一般資料比較
圖3 各組患者血漿NGAL水平比較
圖4 血漿NGAL與血清CysC的相關(guān)性分析
圖5 血漿NGAL與血清Cr的相關(guān)性分析
NGAL蛋白由一條肽鏈構(gòu)成,肽鏈由C端的α螺旋,N端的310螺旋和中間的8段反平行式β折疊構(gòu)成的β折疊桶組成,具有典型的β2折疊桶狀結(jié)構(gòu),其相對(duì)分子質(zhì)量為25 000[13]。正常人體中NGAL的表達(dá)在不同組織細(xì)胞中差異較大。生理狀態(tài)下成熟的中性粒細(xì)胞不能合成NGAL,但炎癥因子的刺激可以促進(jìn)其儲(chǔ)存在細(xì)胞內(nèi)特殊顆粒的NGAL蛋白的分泌。研究發(fā)現(xiàn),在腎臟發(fā)生缺血的極早期(≤2 h),NGAL在血、尿中的含量即明顯升高。因此,NGAL可作為急性腎臟病變的早期標(biāo)志物[2-10]。FASSETT等[14]分析88例慢性腎臟病患者時(shí)發(fā)現(xiàn),血漿NGAL含量與慢性腎病發(fā)病明顯相關(guān),可作為疾病診斷指標(biāo)。所以NGAL不但是急性腎臟疾病早期的標(biāo)志物,同時(shí)與慢性腎臟疾病也明顯相關(guān)。
目前NGAL的測(cè)定方法主要有免疫印跡法、放射免疫法、酶聯(lián)免疫法及化學(xué)發(fā)光法。免疫印跡法操作復(fù)雜,測(cè)定精密度低;放射免疫法存在著環(huán)境污染問(wèn)題;酶聯(lián)免疫法受人為因素影響較大、自動(dòng)化程度不高,難以滿足臨床大批量標(biāo)本的檢測(cè);而化學(xué)發(fā)光法靈敏度雖高,但測(cè)定線性范圍較小且檢測(cè)成本較高,需要特定儀器。這些原因?qū)е翹GAL的應(yīng)用范圍較小,難以在臨床上普及應(yīng)用。本研究采用LEIA測(cè)定血漿NGAL水平,該方法簡(jiǎn)便、快速、靈敏、可靠,對(duì)儀器設(shè)備要求不高,可以在全自動(dòng)生化儀上應(yīng)用。方法學(xué)性能評(píng)價(jià)結(jié)果表明,LEIA測(cè)定血漿NGAL低、高水平的批內(nèi)CV分別為3.75%、1.79%,日間CV分別為6.63%、3.45%,均符合廠商對(duì)不精密度的要求;平均回收率為97.3%~102.6%;在0~5 000 μg/L處線性良好,線性范圍內(nèi)偏差<8%。與進(jìn)口同類試劑盒具有高度相關(guān)性(R2= 0.996 6),偏倚均在廠家推薦的范圍內(nèi);血紅蛋白≤10 g/L、總膽紅素≤600 mg/L、維生素C≤0.6 g/L、TG≤15 mmol/L無(wú)明顯干擾;在儀器2~8℃條件下放置至少可用35 d。DN組血漿NGAL水平明顯高于T2DM組和正常對(duì)照組(P<0.01),且與血清Cys C、Cr呈正相關(guān)(r值分別為0.58、0.43,P均<0.01)。因此血漿NGAL水平與腎損傷的嚴(yán)重程度相一致,是出現(xiàn)于DN早期的生物學(xué)指標(biāo)[10,15],可以作為DN早期無(wú)創(chuàng)性的診斷指標(biāo)。
綜上所述,LEIA檢測(cè)血漿NAGL操作簡(jiǎn)便、快速,可在十幾分鐘內(nèi)即可得出結(jié)果,適宜在全自動(dòng)生化分析儀上批量操作使用,不需要特殊的儀器設(shè)備。該方法具有良好的精密度和正確度,相關(guān)性好,線性范圍寬,抗干擾能力強(qiáng),具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值,適合在臨床上廣泛開(kāi)展。
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Evaluation and clinical application of latex-enhanced immunoturbidimetric assay for the detection of plasma neutrophil gelatinase-associated lipocalin
SUN Li,NIU Guoping.(Department of Clinical Laboratory,Xuzhou Central Hospital,Jiangsu Xuzhou 221009,China)
ObjectiveTo evaluate latex-enhanced immunoturbidimetric assay(LEIA)for the detection of plasma neutrophil gelatinase-associated lipocalin(NGAL)and its clinical application.MethodsLEIA was used to determine the concentration of plasma NGAL according to the Clinical and Laboratory Standards Institute(CLSI)standardization evaluation protocal.The imprecision,recovery rate,linear range,anti-interference and stability were assessed.The plasma NGAL levels of 86 patients with type 2 diabetes mellitus(T2DM),including 41 patients with diabetic nephropathy(DN),and 40 healthy subjects(healthy control group)were determined.ResultsThe within-run coefficients of variation(CV)for low and high levels of NGAL were 3.76%and 1.79%,respectively.The inter-day CV were 6.62%and 3.45%,respectively.The average recovery rate was 97.3%-104.6%.The linear range was from 0 to 5 000μg/L,and the deviation was<8%.Comparing with similar foreign kit(particle-enhanced immunoturbidimetric assay),the correlation was high(R2=0.996 6).The system biases of 200 μg/L and 700 μg/L were 3.66 μg/L and 11.79 μg/L,respectively.The results met the requirements of manufacturers.There was no significant interference on the determination of plasma NGAL with total bilirubin≤600 μmol/L,hemoglobin≤10 g/L,vitamin C≤0.6 g/L and triglyceride≤15 mmol/L.The reagent could be stable for 35 d in the instrument under the condition of 2-8℃.The plasma levels of NGAL in healthy control group were all in manufacturers'reference range.The level of plasma NGALhad been gradually increasing in healthy control group,T2DM group and DN group with statistical significance(P<0.01).The plasma NGAL were positively correlated with serum cystatin C(Cys C)and creatinine(Cr)(correlation coefficients were 0.58 and 0.43,P<0.01).ConclusionsThe LEIA for plasma NGAL determination has high sensitivity and precision,which is fast and easy to operate,and can be used directly on the automatic biochemical analyzer.The results are accurate and reliable.It is suitable for the clinical application for mass determination.
Neutrophil gelatinase-associated lipocalin;Latex-enhanced immunoturbidimetric assay;Methodology evaluation
1673-8640(2015)07-0734-06
R
A
10.3969/j.issn.1673-8640.2015.07.016
2014-10-08)
(本文編輯:龔曉霖)
徐州市科技局資助項(xiàng)目(XZZD1348)
孫麗,女,1974年生,學(xué)士,副主任技師,主要從事臨床生化檢驗(yàn)工作。
牛國(guó)平,聯(lián)系電話:0516-83956513。