© Borgis - Postępy Nauk Medycznych 3/2012, s. 194-200
Elżbieta Karczmarewicz, Edyta Kryśkiewicz, Ewa Skorupa, *Paweł Płudowski
Porównanie automatycznych metod oznaczania 25(OH)D – doświadczenia laboratorium szpitala pediatrycznego uczestniczącego w międzynarodowym systemie kontroli jakości DEQAS
Comparison of two automated serum 25(OH)D assays – experience of pediatric hospital laboratory participating in DEQAS proficiency testing
Zakład Biochemii i Medycyny Doświadczalnej, Instytut „Pomnik – Centrum Zdrowia Dziecka”, Warszawa
Kierownik Zakładu: dr med. Paweł Płudowski
Streszczenie
Wstęp. Niedobór witaminy D w organizmie w ramach jej plejotropowego działania wiąże się ze wzrostem ryzyka wystąpienia i rozwoju chorób nowotworowych, autoimmunologicznych, układu sercowo-naczyniowego, cukrzycy. Stężenie 25(OH)D w surowicy krwi stanowi wskaźnik zaopatrzenia organizmu w witaminę D, który jest coraz szerzej używany w praktyce klinicznej.
Cel pracy. Porównanie dwóch automatycznych metod (LIAISON i ELECSYS) równoczesnego oznaczania 25(OH)D2 oraz 25(OH)D3 [25(OH)D Total] w materiale pediatrycznym oraz materiale kontrolnym DEQAS (The International External Quality Assessment Scheme for Vitamin D Metabolities).
Materiał i metody. Określono powtarzalność i odtwarzalność automatycznych metod oznaczania 25(OH)D Total na analizatorze LIAISON oraz ELECSYS w materiale pediatrycznym. W ramach porównania obu metod wykonano oznaczenia 25(OH)D Total w losowo wybranych 114 surowicach pediatrycznych. Dokładność metod oceniano na podstawie porównania ze „złotym standardem” (HPLC i LC-MS) wyników oznaczeń 25(OH)D Total w materiale kontrolnym DEQAS.
Wyniki. Obie metody oznaczania 25(OH)D Total charakteryzowały się wysoką precyzją (CV < 10%) oraz dużą zgodnością (R2 = 0,8272). Jednocześnie odnotowano odchylenie wyników oznaczeń (bias) na analizatorze LIAISON w porównaniu do analizatora ELECSYS wynoszące średnio -22,5%. Wykazano dużą zgodność wyników oznaczeń 25(OH)D Total w materiale kontrolnym DEQAS dla obu analizatorów w porównaniu ze „złotym standardem” (HPLC i LC-MS) (R2 > 0,81; odchylenie nie większe niż -11,6% dla LIAISON oraz R2 > 0,83; odchylenie nie większe niż -3,1% dla ELECSYS), co świadczy o wysokiej dokładności obu metod.
Wnioski. Wysoka precyzja oraz porównywalność oznaczeń 25(OH)D Total na analizatorach LIAISON oraz ELECSYS wraz z dużą zgodnością wyników ze „złotym standardem” wskazują na aplikacyjność obu metod w identyfikacji niedoborów witaminy D u dzieci i młodzieży.
Summary
Introduction. Vitamin D insufficiency coincides with increased risk/progression of several diseases, including cancer, autoimmune diseases, cardiovascular disease and diabetes. The serum 25(OH)D concentration is a reliable biomarker of vitamin D status that due to pleiotropic action of vitamin D recently is more frequently used in everyday clinical practice.
Aim. The performance of two recently developed automated 25(OH)D Total assays (LIAISON and ELECSYS) was compared using pediatrician samples and results of DEQAS (The International External Quality Assessment Scheme for Vitamin D Metabolities).
Material and methods. Within-run and between-run imprecision were evaluated by measurements of pediatric samples replicates. Aliquots of 114 randomly selected patients’ samples were measured on LIAISON and ELECSYS platforms to compare the methods. Accuracy was evaluated using DEQAS control samples with DEQAS HPLC and LC-MS data as gold standard.
Results. Automated 25(OH)D Total assays, LIAISON and ELECSYS demonstrated good intra- and inter-assay precision, with CV<10%. LIAISON assay showed a performance comparable to ELECSYS with R2 = 0.8272 and a mean bias -22.5%.Both methods showed good accuracy according to HPLC and LC-MS in DEQAS system, with bias less than -11.6% for LIAISON system and less than -3.1% for ELECSYS system.
Conclusions. Precision of automated 25(OH)DD Total assays by LIAISON and ELECSYS are very high and comparable and both have required accuracy to identify vitamin deficiency in pediatric samples.
WPROWADZENIE
Właściwe zaopatrzenie organizmu w witaminę D odgrywa fundamentalną rolę nie tylko w regulacji gospodarki Ca-P, ale także zapewnia prawidłowe funkcjonowanie niemal wszystkich tkanek i narządów. Wykazano, że niedobory i deficyty witaminy D są czynnikiem ryzyka wystąpienia i rozwoju chorób nowotworowych, autoimmunologicznych, sercowo-naczyniowych oraz cukrzycy (1, 2). Udokumentowano, że pozanerkowa synteza aktywnego metabolitu witaminy D, czyli 1,25(OH)2D ma kluczowe znaczenie dla funkcji układu immunologicznego i wewnątrzwydzielniczego, a także dla równowagi między proliferacją, różnicowaniem się i apoptozą komórkową (3-8). 25(OH)D, ze względu na długi okres półtrwania (około 3 tygodni) jest głównym parametrem oceny zaopatrzenia organizmu w witaminę D (9). Pomiar stężenia 25(OH)D w surowicy informuje o ilości substratu dostępnego dla syntezy aktywnego hormonalnie 1,25(OH)2D. Oznaczanie 25(OH)D w surowicy jest procedurą trudną z trzech podstawowych przyczyn: 1) dużej hydrofobowości 25(OH)D, co wiąże się z zagrożeniem interferencji licznych składników surowicy (tak zwany „efekt matrix”); 2) występowaniem w surowicy zarówno pochodnych witaminy D2, jak i D3; 3) występowaniem w surowicy stereoizomeru 3-epi-25(OH)D3 (10, 11). Notowane ostatnio znaczące zwiększenie zapotrzebowania na ocenę zaopatrzenia w witaminę D pacjentów z bardzo wielu grup ryzyka spowodowało konieczność opracowania nowych i łatwo dostępnych metod oznaczania 25(OH)D w surowicy. Zgodnie z aktualnymi zaleceniami (1, 2), automatyczne platformy LIAISON i ELECSYS wprowadziły procedury równoczesnego oznaczania 25(OH)D2 i 25(OH)D3 [25(OH)D Total] w surowicy, które wykorzystujemy do badań w materiale pediatrycznym IPCZD. Badania te podlegają międzynarodowej kontroli jakości oznaczeń metabolitów witaminy D w systemie certyfikującym DEQAS (The International External Quality Assessment Scheme for Vitamin D Metabolites) (12-14).
Cel pracy
Celem pracy była analiza precyzji i dokładności oznaczeń 25(OH)D Total w surowicy metodami automatycznymi na analizatorach ELECSYS i LIAISON z wykorzystaniem materiału pediatrycznego IPCZD oraz próbek kontrolnych systemu DEQAS.
MATERIAŁ I METODY
Protokół badania
Do badań precyzji oznaczeń 25(OH)D Total na analizatorach LIAISON i ELECSYS wykorzystano mieszaninę surowic (surowica zlewkowa) pozostałych po rutynowych oznaczeniach 25(OH)D u pacjentów Instytutu „Pomnik – Centrum Zdrowia Dziecka” (IPCZD). Do badań powtarzalności surowicę zlewkową dzielono na porcje odpowiadające jednemu badaniu. Badania powtarzalności wykonywano w trakcie jednego dnia prowadzenia oznaczeń. Do badań odtwarzalności próbkę surowicy zlewkowej także dzielono na porcje odpowiadające jednemu badaniu, przy czym oznaczenia prowadzono w odrębnych cyklach uruchamiania aparatów. 114 próbek surowicy pochodzącej od pacjentów IPCZD wykorzystano do oceny zgodności wyników oznaczeń 25(OH)D Total wykonanych na analizatorze LIAISON względem ELECSYS. Analizy przeprowadzone na posiadanym materiale zostały wykonane w ramach badań statutowych poszerzonej kontroli jakości w Zakładzie Biochemii i Medycyny Doświadczalnej (ZBiMD) IPCZD. Badania nie wymagały zgody komisji etycznej. Badacze nie mieli dostępu do danych osobowych pacjentów.
Do analizy dokładności oznaczeń wykonywanych w ZBiMD wykorzystano wyniki badań próbek kontrolnych otrzymanych w ramach międzynarodowego systemu kontroli jakości DEQAS. Kontrola DEQAS prowadzona jest w ZBiMD od 2009 roku na analizatorze LIAISON (certyfikat DEQAS) i od 2011 roku na analizatorze ELECSYS (uzyskanie certyfikatu planowane na rok 2012). Wyniki badań metodą HPLC i LC-MS/MS pochodzą z informacji dostarczanych uczestnikom systemu kontroli jakości DEQAS. Do analizy zgodności metod oznaczania 25(OH)D Total na LIAISON i ELECSYS z HPLC i LC-MS użyto próbek kontrolnych nr 351-405 otrzymanych w ramach systemu DEQAS. Wartości stężeń 25(OH)D oznaczone metodą HPLC i LC-MS stanowią wartość średnią z badań wykonanych przez uczestników systemu DEQAS. Wyniki badań metodą HPLC stanowią średnią wyników z 23-26 ośrodków (w zależności od numeru próbki) uczestniczących w systemie DEQAS. Wyniki badań metodą LC-MS stanowią wartość średnią wyników z 52-104 ośrodków (w zależności od numeru próbki) uczestniczących w systemie DEQAS. Na wykorzystanie w pracy wyników z systemu DEQAS wyraził zgodę dr Graham D. Carter.
Test Vitamin D Total (ELECSYS, Roche Diagnostics)
„Vitamin D Total” (ELECSYS Roche Diagnostics) jest kompetycyjnym testem wykorzystującym zjawisko elektrochemiluminescencji, gdzie do identyfikacji 25(OH)D2 i 25(OH)D3 zastosowano białko wiążące witaminę D (ang. vitamin D binding protein – DBP) znakowane rutenem. We wstępnej fazie oznaczenia, przy użyciu odczynnika zawierającego ditiotreitol (1 g/l) oraz NaOH (55 g/l) następuje uwolnienie zawartej w próbce 25(OH)D z DBP. Kolejnym etapem jest inkubacja badanej próbki z DBP znakowanym rutenem, w czasie której 25(OH)D obecne w próbie wiąże się z kompleksem DBP-ruten. Następnie do mieszaniny dodawane są paramagnetyczne cząstki opłaszczone streptawidyną oraz 25(OH)D znakowana biotyną, która wiąże się z kompleksem DBP-ruten w pozostałych wolnych miejscach. Dzięki oddziaływaniom 25(OH)D z DBP oraz biotyny ze streptawidyną powstaje wielowarstowy kompleks kanapkowy (ang. sandwich complex). Po inkubacji mieszanina reakcyjna zostaje przeniesiona do komory pomiarowej, gdzie jest wychwytywana przez elektrodę na zasadzie magnetycznych oddziaływań pomiędzy elektrodą a cząstkami paramagnetycznymi. Następuje elektryczna inicjacja reakcji z udziałem rutenu, której produkt stanowią fotony światła zliczane przez fotopowielacz. Ich liczba jest odwrotnie proporcjonalna do ilości oznaczanej 25(OH)D, a jej stężenie zostaje odczytane z krzywej kalibracyjnej.
Test 25OH Vit D Total (LIAISON, Biomedica Gruppe)
„Liaison 25OH Vit D Total” (LIAISON, Biomedica Gruppe) jest kompetycyjnym testem wykorzystującym zjawisko elektrochemiluminescencji, gdzie do identyfikacji 25(OH)D2 i 25(OH)D3 zastosowano specyficzne przeciwciało. W trakcie pierwszej inkubacji odczynnik zawierający 10% etanolu oraz detergent powoduje uwolnienie 25(OH)D zawartej w próbce badanej z DBP. Wolna 25(OH)D ulega wiązaniu z przeciwciałem opłaszczającym cząstki paramagnetyczne. W następnym etapie dodawana jest znakowana izoluminolem witamina D, która współzawodniczy z 25(OH)D zawartą w próbce badanej o wiązanie z przeciwciałem. Po inkubacji materiał niezwiązany usuwany jest w trakcie płukania. W końcowej fazie oznaczenia dodawany jest odczynnik inicjujący reakcję, której produktem są fotony świetlne zliczane za pomocą fotopowielacza. Ich ilość jest odwrotnie proporcjonalna do stężenia 25(OH)D w próbce badanej, odczytywanego z krzywej kalibracyjnej.
Analiza statystyczna
Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.
Mam kod dostępu
- Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu albo wszystkich artykułów (w zależności od wybranej opcji), należy wprowadzić kod.
- Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.
- Aby kupić kod proszę skorzystać z jednej z poniższych opcji.
Opcja #1
24 zł
Wybieram
- dostęp do tego artykułu
- dostęp na 7 dni
uzyskany kod musi być wprowadzony na stronie artykułu, do którego został wykupiony
Opcja #2
59 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 30 dni
- najpopularniejsza opcja
Opcja #3
119 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 90 dni
- oszczędzasz 28 zł
Piśmiennictwo
1. Souberbiell JC, Body JJ, Lappe JM et al.: Vitamin D and musculoskeletal health, cardiovascular disease, autoimmunity and cancer: recommendations for clinical practice. Autoimmunity Review 2010; 9: 709-715.
2. Holick MF, Binkley NC, Bishoff-Ferrari HA et al.: Evaluation, treatment and prevention of vitamin D deficiency: an endocrine society clinical practice guideline. J Clin Endocrinol Metab 2011; 96: 1911-1930.
3. Giovannucci E: Epidemiological evidence for vitamin D colorectal cancer. J Bone Miner Res 2007; 22 Suppl 2: V81-5.
4. Giovannucci E, Liu Y, Hollis BW: 26-hydroxyvitamin D and risk of myocardial infarction in men: a prospective study. Arch Intern Med 2008; 168(11): 1174-1180.
5. Dobnig H, Pilz S, Scharnagal H et al.: Independent association of low serum 25-hydroxyvitamin D and 1,25-dihydroxyvitamin D levels with all-cause and cardiovascular mortality. Arch Intern Med 2008; 168(12): 1340-1349.
6. Forman JP, Giovannucci E, Holmes MD et al.: Plasma 25-hydroxyvitamin D levels and risk of incident hypertension. Hypertension 2007; 49(5): 1063-1069.
7. Pilz S, Henry RM, Sinijder MD et al.: 25-hydroxyvitamin D is not associated with carotid intima-media thickness in older men and women. Calcify Tissue Int 2009; 84(5): 423-4.
8. Harris SS: Vitamin D in Type 1 diabetes prevention. J Nutr 2005; 135: 323-325.
9. Hollis BW: Measuring 25-hydroxyvitamin D in a clinical environment: challenges and needs. Am J Clin Nutr 2008; 88: 507S-510S.
10. Carter DC: 25-hydroxyvitamin assays: the quest for accuracy. Clinical Chemistry 2009; 55(7): 1300-1302.
11. Carter GD: Accuracy of 25-hydroxyvitamin D assays: confronting the issues. Curr Drug Targets 2011; 1291: 19-28.
12. Carter GC, Carter R, Jones J et al.: How accurate are assays for 25-hydroxyvitamin D? Data from the International Vitamin D External Quality. Clinical Chemistry 2004; 11: 2195-2197.
13. Carter GD, Berry JL, Gunter E et al.: Proficiency testing of 25-hydroxyvitamin D (25-OHD) assays. J Steroid Biochem Mol Biol 2010; 121: 176-179.
14. Carter GD, Jones JC: Use of a common standard improves the performance of liquid chromatography-tandem mass spectrometry methods for serum 25-hydroxyvitamin-D. Ann Clin Biochem 2009; 46: 434.
15. Bland JM, Altman DG: Statistical method for assessing agreement between two methods of clinical measurement. Lancet 1986; 1(8476): 307-310.
16. Bland JM, Altman DG: Comparing methods of measurement: why plotting difference against standard methods is misleading. Lancet 1995; 346: 1085-1087.
17. Westgard JO, Hunt MR: Use and interpretation of common statistical tests in method-comparison studies. Clin Chem 1973; 19: 49-57.
18. Dallal GA: Comparing two measurement devices. The Little Handbook of Statistical Practice, http://www.tufts.edu/~gdallal/LHSP.HTM
19. Binkley N, Krueger DC, Morgan S, Wiebe D: Current status of clinical 25-hydroxyvitamin D measurement: an assessment of between-laboratory agreement. Clin Chim Acta 2010; 411: 1976-1982.
20. Van den Ouweland JMW, Beijers M, Demacker PNM et al.: Measurement of 25-OH vitamin D in human serum using liquid chromatography tandem-mass spectrometry with comparison to radioimmunoassay and automated immunoassay. J Chromatogr B 2010; 878: 1163-1168.
21. Lips P, Chapuy MC, Dawson-Hughes B et al.: An international comparison of serum 25-hydroxyvitamin D measurements. Osteoporosis Int 1999; 9: 394-397.
22. Wagner D, Heather EC, Hanwell EC, Vieth R: An evaluation of automated methods for measurement of serum 25-hydroxyvitamin D. Clin Bioch 2009; 42: 1549-1556.
23. Wallace AM, Gibson S, de la Hunty A et al.: Measurement of 25-hydrozyvitamin D in the clinical laboratory: current procedures, performance characteristics and limitations. Steroids 2010; 75(7): 477-488.
24. Moon HW, Cho JH, Hur M et al.: Comparison of four current 25-hydroxyvitamin D assays. Clin Chem 2012; ahed of print.
25. Tai SSC, Bedner M, Phinney KW: Development of a candidate reference measurement procedure for the determination of 25-hydroxyvitamin D3 and 25-hydroxyvitamin D2 in human serum using isotope-dilution liquid chromatography/tandem mass spectrometry. Anal Chem 2011; 82(5): 1942-1948.
26. Phinney KW, Bedner M, Tai SSC et al.: Development and certification of a standard reference material for vitamin D metabolities in human serum. Anal Chem 2011; ahed of print.
