主流厂家NT-proBNP检测平台的实验室间CV
1. 研究背景
由76个氨基酸组成的N端B型利钠肽前体（NT-proBNP）是一种激素无活性蛋白质，来源于心肌细胞在心内压力变化后合成的前体激素proBNP 。心衰（HF）会因组织拉伸和容量超负荷增加而引起心内压力变化，并与血液中NT-proBNP水平升高有关。NT-proBNP可用于HF的诊断和预后评估。欧洲心脏病学会（ESC）推荐同时使用NT-proBNP和超声心动图来检查HF。
1.1 NT-proBNP临界值
国际指南提出了不同的NT-proBNP临界值，用于排除HF。ESC指南将NT-proBNP慢性症状排除界值定为<125ng/L，急性症状排除界值定为<300ng/L。英国国家健康与临床优化研究所（NICE）建议将<400ng/L作为慢性HF的排除界值。除了不同的HF排除临界值外，还有几种不同的临床环境依赖性HF诊断临界值，这使得在临床环境中评估NT-proBNP的情况变得复杂。
1.2 NT-proBNP检测与临界值
瑞典推出的第一种适用于NT-proBNP检测的大型自动化平台来源于罗氏公司，随后西门子和雅培公司也推出了类似的平台。HF国际指南中推荐的NT-proBNP临界值通常基于罗氏检测数据（例如，ESC临界值125ng/L和300ng/L）。由于缺乏比较研究，目前尚不清楚罗氏、西门子和雅培等制造商的NT-proBNP检测值应如何互换。
1.3 NT-proBNP检测性能
NT-proBNP通常采用免疫学方法，使用针对不同表位的抗体进行测量。受糖基化形式或proBNP碎片的影响，不同制造商NT-proBNP定量结果可能不同。国际临床化学和实验室联合会（IFCC）建议NT-proBNP检测CV应<10%。
2. NT-proBNP检测水平的比较研究
瑞典检测能力评估组织Equalis选取2011-2021年期间NT-proBNP外部质量评估计划的数据，并根据制造商进行分类。通过计算每轮实验NT-proBNP检测结果的中位数及CV，比较制造商的NT-proBNP检测水平。
2.1 材料与方法
2011-2021年期间，每年进行3-6轮实验，共53轮，平均每轮有46家瑞典实验室参与。Equalis为参加研究的实验室提供血浆样本，所有样本由乌普萨拉大学医院患者样本的剩余血浆混合，或由健康献血者的剩余血浆稀释而成，不含添加剂，每轮样本单独制备。除2012-2013年两轮实验，每轮都采用两个水平的血浆样本（总计n=104），其中低值样本范围为27-777ng/L，中位数=141ng/L；高值样本范围为181-10740ng/L，中位数=667ng/L。
在此期间，同一实验室可以报告多台仪器的结果。排除异常值后，共有5808份 NT-proBNP检测结果可用，这些数据均为原始数据，未进行四舍五入或调整。报告结果根据设备制造商分为四组。罗氏组：Elecsys 2010、Modular E、Cobas e402、Cobas e411、Cobas e601、Cobas e602和Cobas e801。雅培组：Architect ci 4100、Architect ci 8200、Architect i 1000、Architect i 2000、Alinity c和Alinity i。西门子分为Stratus组（Stratus CS和Stratus CS 200）和ICA组（Advia Centaur XP、Advia Centaur XPT、Atellica IM Analyzer 1300、Atellica IM Analyzer 1600、Immulite 2000和Immulite 2500）。
2.2 结果
2.2.1 数据来源制造商占比
2011年时，71%的报告结果来源于罗氏（n=195），2016年达到79%（n=400），随后呈下降趋势，2021年降至50%（n=754）。2011-2018年期间，20-29%的结果来源于西门子（ICA和Stratus），西门子ICA组2011-2016年仅由Immulite结果组成，2017年引入Centaur。2020年ICA组仅由Centaur和Atellica组成。2018年雅培推出NT-proBNP检测平台，最初占检测结果的6%（n=756），2021年增加到32%。
图1. 2011-2021年数据来源制造商的占比
2.2.2 制造商检测结果的中值比较
罗氏数据占比较大，其检测结果的中位数与总中位数最接近（比率：低值0.91-1.02，高值0.95-1.02）。西门子ICA组高于总中位数，且偏差大（比率：高值0.90-1.45，低值0.89-1.58）。西门子Stratus组低于总中位数（比率：低值0.54-1.25，高值0.83-1.25）。雅培高于或等于总中位数（比率：高值1.00-1.13，低值0.97-2.48；低值样本中有两个结果最高，导致雅培中位数是总中位数的2.48倍，这两个点未在图中显示）。
图2. 制造商检测结果中位数与总中位数的比率
注：（A）高值样本偏差，（B）低值样本偏差。
2.2.3 制造商检测结果的CV比较
每轮实验制造商高值样本检测结果的CV通常在2-8%，西门子ICA组CV相对更高（图4A）。低值样本的CV略高，通常在2-10%（图4B）。
图3. 每轮实验样本检测结果的总CV
图4. 制造商检测结果的CV
注：（A）高值样本，（B）低值样本。
2.2.4 NT-proBNP浓度水平的检测CV
每轮样本的总CV变化范围为4-27%，普遍分布在5-10%，但当NT-proBNP浓度低于200ng/L时，CV>10%（图5）。在0-500ng/L范围内（此区间包括最常用的医学决策限值，即125、300和400ng/L），制造商的CV几乎都<10%（图6）；西门子Stratus的中位CV为4%；雅培和罗氏的中位CV均为5%，西门子ICA的中位CV为6%。
图5. NT-proBNP样本浓度中位数和总CV之间的关系
注：（A）所有样本的总CV，（B）0-500ng/L范围内的数值关系。
图6. 来源于每个制造商的检测值中位数及总CV
2.3 讨论
2.3.1 制造商占比对总中位数的影响
在研究期间，参与计划的实验室数量逐渐增加。最初，来源于罗氏平台的检测数据占据主导地位，随后逐渐下降，占比从70-80%降至50%。2011-2016年间罗氏数据几乎决定了总中位数；此期间，西门子分组间数据较接近，从2017年开始出现分歧，总体来看Stratus组通常检测数值最低，ICA组数值最高。这一时间点恰逢西门子ICA组Immulite平台被用Advia Centaur替换。总体而言，制造商之间差异最小的年份是2015-2016年，当时罗氏拥有很高的市场份额，而西门子和雅培还未推出新平台。
在2017年引入新的制造商和平台后，制造商检测结果之间的一致性下降。2019-2021年期间，尽管罗氏市场份额下降，但其检测结果仍最接近总中位数。雅培检测结果表现出中等水平。西门子ICA组则产生了更高的数值，尤其是在NT-proBNP高浓度水平下。此外，西门子ICA组和Stratus组之间存在很大差异，但西门子数据较少，结果可能不可靠。
2.3.2 不同平台检测结果的中值比较
特别注意的是在2019-2021年西门子ICA组中的大型实验室仪器给出的数值明显远高于西门子Stratus组以及雅培和罗氏。在这三年中，西门子ICA组检测结果比总体中位数高出16-20%，雅培高出5-7%，而罗氏和西门子Stratus分别比总体中位数低1%和6-10%。
2.3.3 NT-proBNP浓度水平的检测CV
在100-500ng/L的样本浓度范围内，NT-proBNP样本总CV在4-13%（图5）。大多数样本均达到了IFCC心脏生物标志物临床应用委员会的建议（即在排除急性或慢性HF的水平上总CV<10%）。在这个样本浓度范围内，西门子ICA往往具有最高的CV，这可能是因为2011-2021年平台发生了更替。罗氏和雅培在此范围内的所有CV均低于10%，而西门子两个分组在NT-proBNP水平<300ng/L时，CV偶尔会>10%（图6）。尽管如此，在100-500ng/L范围内，制造商中位数CV通常都远低于CV<10%的建议值；但如考虑所有浓度范围的数据，CV会在不同水平上>10%，尤其是在样本浓度低于200ng/L时。
2.4 结论
对比研究结果表明，在关键临界值范围（100-500ng/L）内，所有制造商检测结果的CV通常都远低于10%，可以可靠地测量NT-proBNP。然而，制造商的检测水平始终存在偏差，这种偏差可能导致错误的诊断决策，以及不必要的超声心动图检查。因此，在临床实践中需要进一步评估不同NT-proBNP检测系统之间的差异。这种差异也凸显了对NT-proBNP参考物质和测量程序进行标准化的必要性。未来也许可以将国际公认的临界值和制造商之间的偏差相结合，使用特定的制造商医疗决策限值。
2.5 研究局限性
1.本研究包含了许多实验室近10年的数据，但仅涵盖了瑞典最常见的NT-proBNP检测平台。
2.与临床样本处理方式不同，本研究来自不同患者的血浆样本被混合在一起，并在-80°C冷冻储存。由于没有国际公认的参考校准品或程序，样本浓度使用总中位数，没有“真实”的NT-proBNP值。
参考文献
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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