LMS方法評(píng)估女性中糖類抗原125參考區(qū)間的年齡適用性

趙 瀛， 沈雋霏， 吳文浩， 郭 瑋， 潘柏申， 王蓓麗

復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院檢驗(yàn)科，上海 200032

·技術(shù)與方法·

LMS方法評(píng)估女性中糖類抗原125參考區(qū)間的年齡適用性

趙 瀛， 沈雋霏， 吳文浩， 郭 瑋， 潘柏申， 王蓓麗*

復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院檢驗(yàn)科，上海 200032

目的利用LMS方法建立女性糖類抗原125(CA125)的連續(xù)百分位數(shù)曲線，評(píng)估其現(xiàn)行參考區(qū)間的年齡適用性。方法收集2016年1月至2016年12月進(jìn)行健康體檢的女性數(shù)據(jù)，使用Turkey法剔除數(shù)據(jù)中的離群值后，利用偏度-中位數(shù)-變異系數(shù)(LMS)方法擬合CA125的連續(xù)百分位數(shù)曲線。根據(jù)LMS曲線分布確定年齡分組切點(diǎn)，并利用Z檢驗(yàn)對(duì)該切點(diǎn)予以驗(yàn)證。結(jié)果剔除離群值1 015例后，共29 992例數(shù)據(jù)納入分析?，F(xiàn)行參考區(qū)間(35 U/mL)對(duì)應(yīng)樣本人群的百分位數(shù)為P99.5，CA125水平在女性15～40歲和60～95歲兩個(gè)年齡區(qū)間基本平穩(wěn)分布，而在40～60歲年齡區(qū)間內(nèi)呈現(xiàn)較大降幅。15～40歲與60～95歲兩個(gè)年齡區(qū)間CA125水平的中位數(shù)分別為17.8、11.5 U/mL，P99.5分別為35.5、29.5 U/mL；40～45歲、45～50歲、50～55歲、55～60歲CA125水平的中位數(shù)分別為12.9、11.7、9.7、8.7 U/mL，P99.5分別為35.3、35.4、33.5、28.9 U/mL。以50歲作為CA125參考區(qū)間的年齡分組切點(diǎn)，組間CA125水平差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=54.76，P<0.001，Z*=4.9)。結(jié)論CA125水平在女性中隨年齡增大而變化較大，現(xiàn)行全年齡段使用0～35 U/mL作為參考區(qū)間可能并不適用，有必要根據(jù)CA125水平的年齡分布特點(diǎn)分組建立參考區(qū)間。

LMS方法；CA125；參考區(qū)間；年齡分組

參考區(qū)間是臨床解讀實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)結(jié)果的工具，對(duì)于檢驗(yàn)項(xiàng)目發(fā)揮臨床應(yīng)用價(jià)值至關(guān)重要[1]。不適用的參考區(qū)間可能影響臨床診療，并造成醫(yī)療隱患。美國(guó)國(guó)家臨床生物化學(xué)研究院(National Academy of Clinical Biochemistry, NACB)對(duì)腫瘤標(biāo)志物分析后的質(zhì)量要求中包括了對(duì)參考區(qū)間的要求，指出實(shí)驗(yàn)室在建立或驗(yàn)證參考區(qū)間時(shí)需要考慮年齡和性別等因素的影響[2-3]。

糖類抗原125(CA125)作為一種較為成熟的腫瘤標(biāo)志物，在輔助多種子宮卵巢疾病診斷、療效監(jiān)測(cè)和隨訪中已得到廣泛認(rèn)可[4-5]。然而，近年來有學(xué)者[6]報(bào)道，CA125水平存在年齡差異，尤其在絕經(jīng)后婦女中顯著下降。因此，對(duì)于CA125采用全年齡段統(tǒng)一的參考區(qū)間可能會(huì)降低其對(duì)部分年齡群體的疾病篩查效能。然而如何進(jìn)行參考區(qū)間的年齡分組并確立分組切點(diǎn)始終是一個(gè)棘手的問題。

隨著偏度-中位數(shù)-變異系數(shù)(LMS)方法的不斷完善和LMS應(yīng)用程序的發(fā)展，這一方法逐漸被應(yīng)用于更多領(lǐng)域。LMS方法是由Cole和Green共同提出并被廣泛用于建立生長(zhǎng)參考曲線的一種統(tǒng)計(jì)方法。近年來陸續(xù)有學(xué)者提出將LMS方法應(yīng)用于參考區(qū)間的建立及其年齡分組[7-8]。本研究旨在探討LMS方法評(píng)估CA125參考區(qū)間的年齡適用性，并為實(shí)驗(yàn)室后續(xù)建立或驗(yàn)證參考區(qū)間時(shí)進(jìn)行年齡分組提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)(LIS)中儲(chǔ)存的2016年1月至12月在體檢中心檢測(cè)CA125的表面健康女性體檢者，并剔除信息重復(fù)的個(gè)體，共計(jì)納入31 007例，年齡15～95歲，平均(43.9±13.6)歲。

1.2 主要儀器及試劑 采用Roche公司的Cobas e601全自動(dòng)電化學(xué)免疫發(fā)光分析儀以及Roche公司配套的CA125試劑盒(批號(hào)：185359、188768、139788)和校準(zhǔn)品(批號(hào)：187586、134830、154137)進(jìn)行檢測(cè)。使用Bio-Rad公司的兩水平腫瘤標(biāo)志物質(zhì)控品(批號(hào)：54061、54063)并采用13S和22S失控規(guī)則進(jìn)行質(zhì)量控制，累計(jì)CV分別為3.4%和3.2%。

1.3 評(píng)估方法

1.3.1 數(shù)據(jù)正態(tài)性檢驗(yàn) 使用偏度-峰度值檢驗(yàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)性分析，當(dāng)偏度值和峰度值分別小于對(duì)應(yīng)偏度和峰度標(biāo)準(zhǔn)差1.96倍即判定數(shù)據(jù)呈正態(tài)分布。

1.3.2 離群值剔除 使用Box-Cox變換將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)檎龖B(tài)分布或近似正態(tài)分布后利用Turkey method對(duì)數(shù)據(jù)的離群值予以剔除[9]。

1.3.3 LMS方法 將剔除后的CA125數(shù)據(jù)按年齡分組后，再次通過Box-Cox變換轉(zhuǎn)變?yōu)檎龖B(tài)分布或近似正態(tài)分布。通過最大懲罰似然估計(jì)分別確定變換參數(shù)λ(L)、中位數(shù)μ(M)和變異系數(shù)σ(S)來描述各年齡組數(shù)據(jù)的分布特征。以年齡t為自變量，分別擬合L、M、S的平滑曲線，并用公式(公式1)計(jì)算所需的百分位數(shù)[10]。最后使用三次樣條函數(shù)(cubic splines)擬合連續(xù)百分位數(shù)曲線，根據(jù)曲線分布確定年齡分組切點(diǎn)。

Zα為尾部面積α的正態(tài)離差。

1.3.4 年齡分組切點(diǎn)驗(yàn)證 采用Z檢驗(yàn)比較不同年齡亞組的組間差異，并計(jì)算LMS方法定義的年齡分組截點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的Z值，基于Harris-Boyd method進(jìn)一步根據(jù)Z值計(jì)算Z*值，若Z*≥3則認(rèn)為有必要按相應(yīng)年齡切點(diǎn)分組建立參考區(qū)間。Z值和Z*值計(jì)算方法見公式2[11]。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 使用Office Excel 2010和SPSS 19.0錄入數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，運(yùn)用LMS chartmaker version 2.54擬合L、M、S的平滑曲線及連續(xù)百分位數(shù)曲線。采用Spearman相關(guān)分析判斷CA125結(jié)果和年齡之間的相關(guān)性，采用Z檢驗(yàn)比較組間結(jié)果差異。檢驗(yàn)水準(zhǔn)(α)為0.05。

2 結(jié) 果

2.1 數(shù)據(jù)分布與離群值剔除 從LIS中獲取的31 007例CA125女性的相關(guān)數(shù)據(jù)呈非正態(tài)分布，經(jīng)Box-Cox變換后呈近似正態(tài)分布。剔除離群值1 015例后，獲取參考個(gè)體共29 992例，具體數(shù)據(jù)分布見表1和表2。現(xiàn)行參考區(qū)間(35 U/mL)對(duì)應(yīng)樣本人群的百分位數(shù)為P99.5。

表1 Box-Cox變換前后CA125數(shù)據(jù)分布 zB/(U·mL-1)

表2 離群值剔除前后CA125數(shù)據(jù)分布 zB/(U·mL-1)

P25：上四分位數(shù); P75：下四分位數(shù); IQR：四分位間距; Max：最大值

2.2 CA125與年齡相關(guān)性分析 散點(diǎn)圖(圖1)顯示：體檢女性CA125水平和年齡負(fù)相關(guān)(ρ=-0.292，P<0.001)，說明在建立CA125參考區(qū)間時(shí)，可能需要考慮年齡因素的影響。

2.3 LMS方法建立各年齡組CA125百分位數(shù)曲線 年齡連續(xù)百分位數(shù)曲線(圖2)顯示：CA125水平在15～40歲以及60～95歲兩個(gè)年齡區(qū)間基本平穩(wěn)分布，而在40～60歲呈現(xiàn)較大降幅。15～95歲體檢女性各年齡組的L、M、S參數(shù)和CA125的P3、P10、P25、P50、P75、P90、P95值見表3。其中，15～40歲與60～95歲CA125水平的中位數(shù)分別為17.8、11.5 U/mL，P99.5分別為35.5、29.5 U/mL；40～45歲、45～50歲、50～55歲、55～60歲CA125水平的中位數(shù)分別為12.9、11.7、9.7、8.7 U/mL，P99.5分別為35.3、35.4、33.5、28.9 U/mL。

圖1 體檢女性CA125水平與年齡相關(guān)性分析

圖2 各年齡組CA125水平連續(xù)百分位數(shù)曲線

表3 體檢女性CA125水平LMS方法分析結(jié)果

*由于15～20歲和90～95歲組例數(shù)不足，部分百分位數(shù)結(jié)果無法計(jì)算

2.4 年齡分組切點(diǎn)驗(yàn)證 根據(jù)體檢女性CA125水平LMS方法分析結(jié)果，使用二分法定義年齡分組切點(diǎn)為50歲，Z檢驗(yàn)結(jié)果差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=54.76，P<0.001)，Harris-Boyd method進(jìn)一步計(jì)算得出Z*=4.9，說明在建立或驗(yàn)證CA125水平參考區(qū)間時(shí)，可考慮以50歲為年齡切點(diǎn)進(jìn)行分組。

3 討 論

參考區(qū)間是臨床判斷檢驗(yàn)結(jié)果是否異常的重要依據(jù)，然而大多實(shí)驗(yàn)室在臨床工作中常以引用廠商推薦的參考區(qū)間為主，其人群與實(shí)驗(yàn)室服務(wù)人群可能存在差異。ISO 15189：2012《醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量和能力認(rèn)可準(zhǔn)則》也指出臨床實(shí)驗(yàn)室在引用廠商推薦參考區(qū)間時(shí)需要進(jìn)行驗(yàn)證和評(píng)估，當(dāng)特定參考區(qū)間不再適用服務(wù)人群時(shí)應(yīng)進(jìn)行改變[12]。依照NACB的建議，臨床實(shí)驗(yàn)室在建立或驗(yàn)證腫瘤標(biāo)志物參考區(qū)間時(shí)需要考慮年齡和性別的因素[3]。肖亞玲等[2]在全國(guó)腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)項(xiàng)目參考區(qū)間現(xiàn)狀的調(diào)查分析中發(fā)現(xiàn)，只有約一半的臨床實(shí)驗(yàn)室對(duì)推薦的參考區(qū)間進(jìn)行驗(yàn)證，只有少數(shù)的臨床實(shí)驗(yàn)室在建立或驗(yàn)證參考區(qū)間時(shí)會(huì)根據(jù)年齡或性別等因素進(jìn)行分組，并且分組方式存在很大的差異。這樣的現(xiàn)狀無疑難以令人滿意，說明各臨床實(shí)驗(yàn)室對(duì)規(guī)范化使用腫瘤參考區(qū)間的重視程度有待提高。

CA125作為一項(xiàng)較為成熟的腫瘤標(biāo)志物，已廣泛用于臨床進(jìn)行卵巢癌等多種子宮卵巢疾病的輔助診斷和療效監(jiān)測(cè)。目前臨床實(shí)驗(yàn)室多沿用35 U/mL作為CA125參考上限，然而最新的研究[13]發(fā)現(xiàn)，健康女性在絕經(jīng)前后CA125水平存在顯著的差異，并且絕經(jīng)后女性的卵巢癌發(fā)病率和死亡率遠(yuǎn)高于絕經(jīng)前。由此可見對(duì)于絕經(jīng)后的女性而言，沿用目前CA125的參考區(qū)間(35 U/mL)欠妥，可能會(huì)造成一部分CA125高于正常水平但沒達(dá)到35 U/mL的絕經(jīng)后女性漏檢，從而降低其對(duì)卵巢癌等多種子宮、卵巢疾病的潛在篩查效能。

本研究發(fā)現(xiàn)，40～60歲體檢女性的CA125水平呈現(xiàn)下降的過程，這一年齡段恰好與中國(guó)女性的圍絕經(jīng)期一致，說明CA125水平降低可能與卵巢功能衰退有關(guān)。本研究基于LMS方法，采用二分法定義年齡分組切點(diǎn)為50歲，結(jié)果顯示組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)，與楊靜靜等[14]的研究結(jié)果一致。

本研究中基于LMS曲線判斷CA125分組的方法同樣適用于除腫瘤標(biāo)志物以外的其他常規(guī)臨床檢驗(yàn)項(xiàng)目。尤其對(duì)于新生兒到青少年時(shí)期，機(jī)體的生長(zhǎng)發(fā)育導(dǎo)致各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)的生理性變化幅度較大，因此需要更加精確的參考區(qū)間年齡分組手段，而這也正是兒科檢驗(yàn)面臨的一個(gè)難題。LMS曲線能較為直觀地體現(xiàn)參考區(qū)間隨年齡變化發(fā)生的動(dòng)態(tài)變化過程，對(duì)于參考區(qū)間的建立和驗(yàn)證具有較大的潛在應(yīng)用價(jià)值。采用LMS方法進(jìn)行年齡分層能使通過間接法建立參考區(qū)間的方法學(xué)平臺(tái)更加完善[9,15]。今后將基于本研究中建立的LMS方法，擴(kuò)大驗(yàn)證指標(biāo)的范圍，進(jìn)一步證實(shí)LMS方法在參考區(qū)間年齡分組中的可靠性和適用性，并逐步將其應(yīng)用于間接法建立參考區(qū)間中。

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The age applicability of current reference interval of CA125 in female by LMS method

ZHAO Ying, SHEN Jun-fei, WU Wen-hao, GUO Wei, PAN Bai-shen, WANG Bei-li*

Department of Clinical Laboratory, Zhongshan Hospital, Fudan University, Shanghai 200032, China

Objective： To establish the continuous percentile curve of carbohydrate antigen 125 (CA125) by coefficient of skewness-median-coefficient of variation (LMS) method, so as to evaluate the age-specific applicability of current reference interval.MethodsCA125 measurements of healthy women enrolled from January to December 2016 were collected. The continuous percentile curve for CA125 value was fitted by using LMS method after the outliers were removed through Turkey method. The age stratification was performed according to the curve and verified byZ-test.ResultsA total of 29 992 individuals were finally enrolled after 1015 outliers were eliminated. The current reference interval of CA125 (35 U/mL) was corresponded to the 99.5thpercentile. A large decline of CA125 level was observed in those individuals between 40 to 60 years old, and no remarkable change of CA125 was observed in other ages. For those aged from 15 to 40 and those aged from 60 to 95, the median of CA125 level was 17.8 U/mL and 11.5 U/mL, while the 99.5thpercentile was 35.5 U/mL and 29.5 U/mL; for those aged from 40 to 45, 45 to 50, 50 to 55 and 55 to 60, the median and 99.5th percentile were 12.9, 11.7, 9.7, 8.7 U/mL and 35.3, 35.4, 33.5, 28.9 U/mL, both showing downward trend. The CA125 level showed significantly difference between groups with 50 as cut-off value of age (Z=54.76,P<0.001,Z*=4.9).ConclusionsCurrent upper reference limit of CA125 level (35U/mL) has been approved to be inappropriate for all ages, because CA125 is significantly affected by age. It is necessary to establish the reference interval of CA125 level for different age according to the character of age distribution.

LMS method; CA125; reference interval; age partition

2017-10-25接受日期2017-11-09

上海市衛(wèi)生計(jì)生系統(tǒng)重要薄弱學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目(2015ZB0201). Supported by Construction Project of Key Developing Disciplines of Shanghai Municipal Commission of Health and Family Planning (2015ZB0201).

趙 瀛，主管技師. E-mail: zhao.ying@zs-hospital.sh.cn

*通信作者(Corresponding author). Tel: 021-64041990-5055, E-mail: wang.beili1@zs-hospital.sh.cn

10.12025/j.issn.1008-6358.2017.20170908

R 446.62

A

[本文編輯] 廖曉瑜，賈澤軍