适用于两种设备的免疫比浊法*与化学发光法检测血清铁蛋白的比较研究

殷继永 孙 静* 孙建琴 黄 建 谢 华 俞 丹 汪正园 李孜孜 霍军生 杨晓光

适用于两种设备的免疫比浊法*与化学发光法检测血清铁蛋白的比较研究

殷继永① 孙 静①* 孙建琴② 黄 建① 谢 华② 俞 丹① 汪正园③ 李孜孜① 霍军生① 杨晓光①

目的：比较适用于两种设备的比浊法与化学发光法在检测同一组样品中血清蛋白含量的差异。方法：使用全自动生化分析仪Synchron CX4PRO/Beckman与Beckman DXI800免疫分析系统，应用免疫比浊法与化学发光法分别检测176例血清铁蛋白含量。对两组检测结果进行两组均数比较的t检验，配对比较的t检验，对两种方法所判断的铁缺乏情况进行卡方检验，并对两种设备所用的两种方法的准确性进行分析。结果：适用于两种设备的两方法间的差异有统计学意义，两种方法的相关系数仅为0.585；二者判断铁缺乏的差异有统计学意义；比浊法的灵敏度、阳性似然比、阴性似然比和约登指数均较高于化学发光法，而化学发光法的特异度高于比浊法；两方法判断铁缺乏情况的一致性分析Kappa值显示，两种方法的一致性不理想，只具有中度一致性。结论：适用于两种设备的两种方法对同一组样品的检测结果间存在统计学差异，两方法判断铁缺乏情况只具有中度一致性，世界卫生组织(WHO)应对检测血清铁蛋白的设备与方法进行标准化统一。

设备；免疫比浊法；化学发光法

[First-author’s address]National Institute of Nutrition and Food Safty, Chinese Centre for Disease Prevent and Control, Beijing 100050, China.

2002年全国营养与健康调查结果显示，我国缺铁性贫血平均患病率为20.1%，一些贫困地区的育龄妇女和儿童贫血患病率甚至高达50%以上。缺铁性贫血影响儿童体格和智力发育，降低劳动生产力和对传染病的抵抗力[1-2]。因此，准确检测出人群铁状况的工作非常重要，而用于调查铁状况检测指标铁蛋白的真实准确性尤为重要。

在对人群铁水平状况进行调查时发现，应用目前国际通用的分别适用于两种检测设备的比浊法与化学发光法对同一人群的铁蛋白检测结果并不一致[3]。为此，本研究通过对人群铁水平调查的检测结果进行分析，为今后确定统一的检测人群铁蛋白的方法和设备提供分析依据[4-5]。

1 设备与方法

1.1 设备及材料

免疫比浊法使用全自动生化分析仪SYNCHRON CX4PRO/Beckman(美国贝克曼)，化学发光法使用Beckman DXI800免疫分析系统。

免疫比浊法试剂盒(RANDOX，英国朗道公司)，化学发光法试剂盒(美国贝克曼公司)。

人群血清样本从河南省南阳市宛城区4个乡镇的11个自然村村民、4所中学的学生、上海市两所医院就诊妇女、上海市两所小学、上海市宝山区社区服务中心及闵行华槽镇纪王卫生服务站中随机选取，共计176例。

1.2 检测方法

对同一组176例人群样本分别使用免疫比浊法与化学发光法进行检测。

1.3 统计学方法

两种检测方法结果的均数比较使用两组均数比较的t检验与配对比较的t检验，相关性检验，两种检测方法检测结果贫血率间的差异使用配对设计资料的卡方检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

1.4 两种方法判断铁缺乏准确性比较方法

比浊法与化学发光法各自诊断铁缺乏的灵敏度、特异度、阳性似然比、阴性似然比、约登指数和比较其与比浊法一致性的Kappa值分别按公式1～6计算。

灵敏度计算(公式1)：

式中，Se为灵敏度，A为真阳性人数，C为假阴性人数。

特异度计算(公式2)：

式中，Sp为特异度，B为假阳性人数，D为真阴性人数。阳性似然比计算(公式3)：

式中，+LR为阳性似然比，比值越接近10越好；Se为灵敏度，Sp为特异度。

阴性似然比计算(公式4)：

式中，－LR为阴性似然比，比值越接近0越好；Se为灵敏度，Sp为特异度。

正确指数(约登指数)计算(公式5)：

式中，Y为约登指数，越接近1真实性越高；Se为灵敏度，Sp为特异度。

Kappa值计算(公式6)：

式中，Kappa值＜0为弱一致性；0～0.2为轻度一致；0.21～0.40为一致性尚好；0.41～0.60为中度一致；0.61～0.80为高度一致；0.81～1.00为最强一致。N为样本总数，A为真阳性人数，D为真阴性人数，R1、C1为两种方法阳性数的乘积，R2、C2为两种方法阴性数的乘积。

1.5 质量控制

测定样品的质量控制为：①保证血清样品自收集后低温运输和保存，避免血清反复冻融；②分批测定时保证试剂盒为相同批次；③定人定机检测，以保证标准曲线的准确度和实时监测质控样品的测定值以评估检测系统的稳定性和准确性。

2 结果

2.1 两种方法检测结果均数比较和配对比较

对176例样本分别进行免疫比浊法与化学发光法的检测值进行两组均数比较和配对比较的t检验结果显示，两组均数间差异有统计学意义(t=3.74，P＜0.05)，配对比较的差异有统计学意义(t=4.83，P＜0.05)；(见表1)。

表1 两种方法检测176例样本血清铁蛋白的比较(x±s)

对两种方法检测值进行相关性分析，其相关系数r=0.585，P＜0.05，表明两种方法的相关性差异有统计学意义，相关性不理想(如图1所示)。

图1 两种方法检测血清铁蛋白结果的相关性分析

2.2 两种方法判断铁缺乏情况的比较

用两种方法对176例样本分别进行检测的结果，按WHO《缺铁性贫血的预防评价与控制指南》[6]中关于铁蛋白临界值要求进行铁储量缺乏与否的评判标准(成人＜15 ng/ml)，所得结果进行配对设计的卡方检验，结果显示，两种方法所得结果的差异有统计学意义(见表2)。

表2 比浊法与化学发光法判断铁缺乏的结果比较(例)

2.3 两种方法准确性比较

对两种方法检测值进行铁缺乏与否的判断结果分别相互为比较标准，进行两种方法准确性比较(见表3)。

3 讨论

铁储量的2/3存在于人体铁蛋白中，其余的存在于不溶性的血铁黄素中。铁蛋白是机体铁的主要储存形式，具有3个主要功能：①作为储存铁的单位，可防止细胞内游离铁浓度过高而损伤细胞；②为合成血红蛋白(Hb)提供“铁储备库”；③参与铁代谢，影响铁吸收[7-9]。机体铁缺乏时会先动用储存铁满足功能铁的需求，因此以前针对铁缺乏的临床检测指标如Hb、转铁蛋白饱合度(transferrin saturation，TS)等并不能及时反映机体缺铁情况，只有在铁储量被完全耗尽后才能表现出与实际相符的检测结果。而血清铁蛋白(serum ferritin，SF)则可直接反映机体储存铁的状况。然而对SF的检测却存在方法不统一的现状。目前，对SF检测的主要方法有放射免疫法、酶联免疫吸附法、化学发光法、电化学发光法及免疫比浊法。其中，最为常用且本次项目中同时使用的方法是免疫比浊法与化学发光法。

免疫比浊法(Immunoturbidimetric assay，ITMA)是目前检测SF常用的一种方法。Dupuy等[10]对使用免疫比浊法与放射免疫法检测124例患者SF的比较结果显示，二者的相关系数r=0.95，证明了免疫比浊法对放射免疫法的可替代性。

化学发光免疫法(chemiluminescent immunoassay assay，CLIA)是利用化学发光技术将酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA)技术转变为化学发光免疫测定的技术，其优点在于可提高检测灵敏度，且检测时不受光源的限制可减少检测误差[7，11]。Dupuy等[10]用化学发光法与放射免疫法对124例患者SF检测结果的比较显示，两种方法间的相关系数r=0.96，证明了化学发光法对放射免疫法的可替代性。

目前，这一技术有成熟的专业检测仪器，如Beckman公司的Beckman Coulter在国内外缺铁性贫血的调查研究中多有应用，Anita等[12]在对被领养者铁缺乏状况的研究中、Hashimoto等[13]在对孕早期铁缺乏的评价中、Arnon等[11]在早产儿铁补充剂疗效的重新评价中以及常玉荣等[14]在对缺铁性贫血相关指标的诊断价值的研究中均使用化学发光免疫技术对血清铁蛋白水平进行检测。可见，这一技术目前在实际应用中具有较高认可度。

本研究的结果显示，对176例样品分别检测的两种方法间的差异有统计学意义，两种方法的相关系数仅为0.585，相关性较差；两种方法分别对同一组人群铁缺乏状况进行判断的卡方检验结果显示，二者判断铁缺乏的差异有统计学意义。两种方法准确性的判断主要以其灵敏度、特异度、约登指数、似然比及Kappa值等指标进行判断[15]。在对两种方法相互比较的灵敏度、特异度及准确性等指标进行分析的结果显示，比浊法的灵敏度、阳性似然比、阴性似然比及约登指数均较高，表明比浊法的真实准确性较化学发光法要高，但也应看出化学发光法的特异性高于比浊法。此外，对二者的一致性检验结果Kappa值显示这两种方法的一致性不理想，只具有中度一致性。

表3 两种方法判断铁缺乏的准确性比较

本次研究之初，未曾预料二者在检测同一批样品时会存在如此大的差异，因此这两种方法均被作为推荐方法。但是在对人群铁储量水平状况进行调查时发现，应用目前国际通用的这两种检测铁蛋白方法对同一人群的检测结果的差异有统计学意义，以不同检测方法计算的铁缺乏情况其差异也存在统计学意义，进而引起本研究对这一现象可能导致深远影响的关注。

按照WHO《缺铁性贫血的预防评价与控制指南》的界定标准，SF通常的临界值是15 μg/L，低于此值时则可认为是铁缺乏，目前商业化的试剂盒均以此值为标准[2]。但遗憾的是在此指南中，WHO并未对采用何种检测方法进行明确的规定。本研究结果表明，应用目前国内常用且为大家公认可行的比浊法与化学发光法对同一组目标人群所得检测结果存在着统计学差异，按两种方法各自算得的铁缺乏情况之间存在着差异，且用这两种方法分别判断的铁缺乏情况之间的Kappa值只具有一般的一致性，这在很大程度上会对人群营养监测工作造成不必要的干扰。

4 结语

随着铁营养状况研究的深入展开，对其进行评价时相关指标的统一所面临的问题日渐突显，主要体现在检测方法如何标准化。WHO应针对如何避免这种会导致歧意结果的现象，加紧制订针对铁蛋白的精准度统一的检测方法指南，为减少各国铁蛋白检测的系统差异提供技术支持。期待铁缺乏相关指标的检测方法日渐简便、统一和标准。

[1]葛可佑.中国营养科学全书[M].北京：人民卫生出版社，2004：129.

[2]殷继永，霍军生.铁营养状况主要评价指标检测方法的研究进展[J].卫生研究，2011，40(2)：266-269.

[3]Yin JY，Sun J，Huang J，et al.Study on the method of quantitative analysis of serum ferritin and soluble transferrin receptor with protein microarray technology[J].Biomed Environ Sci，2012，25(4)：430-439.

[4]殷继永，霍军生，孙静，等.蛋白质芯片检测可溶性转铁蛋白受体条件的优化研究[J].卫生研究，2011，40(1)：91-94.

[5]殷继永，霍军生，孙静，等.蛋白质芯片检测血清铁蛋白条件的优化研究[J].营养学报，2011，33(2)：182-187.

[6]WHO UNICEF UNU.Iron deficiency anemia：prevention assessment and control，report of a joint WHO UNICEF UNU Consultation[R]. Geneva：World Health Organization，1998.

[7]殷继永，霍军生.铁营养状况评价指标的研究进展[J].中国食品卫生，2011，23(2)：186-190.

[8]Sharp PA，Tandy SR，Srai SKS.Mechanism in volved in the regulation of intestinal iron absorption[J].Nutr Absts Rev，2003，73(3)：1-5.

[9]Cook JD，Skikne BS.Serum ferritin：a possible model for the assessment of nutrient stores[J]. Am J Clin Nutr，1982，35(5 Suppl)：1180-1185.

[10]Dupuy AM，Debarge L，Poulain M，et al.Determination of serum ferritin using immunoturbidimetry or chemiluminescent detection in comparison with radioimmunoassay a compendium of a methodological juxtaposition[J].Clin Lab，2009，55(5-6)：207-215.

[11]Arnon S，Dolfin T，Bauer S，et al.Iron supplementation for preterm infants receiving restrictive red blood cell transfusions：reassessment of practice safety[J].J Perinatol，2010，30(11)：736-740.

[12]Fuglestad AJ，Lehmann AE，Kroupina MG，et al.Iron deficiency in international adoptees from eastern europe[J].J Pediatr，2008，153(2)：272-277.

[13]Hashimoto K，Noguchi S，Morimoto Y，et al.A1C but not serum glycated albumin is elevated in late pregnancy owing to iron deficiency[J]. Diabetes Care，2008，31(10)：1945-1948.

[14]常玉荣，葛庆峰，刘培光.血清铁、铁蛋白和铁染色对缺铁性贫血的诊断价值[J].华北煤炭医学院学报，2007，9(4)：500-501.

[15]李立明.流行病学[M].北京：人民卫生出版社，2004：287.

The comparison study on the detection of serum ferritin between turbidimetric immunoassay and chemiluminescence were appropriate for different equipment/

YIN Ji-yong, SUN Jing, SUN Jian-qin, et al// China Medical Equipment,2014,11(6):11-14.

Objective:To compare the difference of turbidimetric immunoassay and chemiluminescence were appropriate for different equipment on the one group serum sample.Methods:Turbidimetric immunoassay and chemiluminescence (turbidimetric immunoassay used fully automatic biochemical analyser Synchron CX4PRO/Beckman, chemiluminescence assay used Beckman DXI800 immunoassay analytic system) were applied to detect 176 serum, respectively. Used independent sample t test, paired compared t test and chi-square test to compare the difference between the two methods and analyzed the accuracy of the two methods.Results:There is significant difference between the two method were appropriate for different equipment, the relative coefficient is 0.585; the sensitivity, positive likelihood ratio, negative likelihood ratio,Youden’s index of turbidimetric immunoassay is more accuracy than chemiluminescence; however, the specificity of chemiluminescence is better than turbidimetric immunoassay. And the kappa is not undesirability.Conclusion:there is significant difference between the two method were appropriate for different equipment, and WHO should draw up the uniform and standard equipment and detection method on measure the serum ferritin.

Equipment; Turbidimetric immunoassay; Chemiluminescence

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2014.05.004

1672-8270(2014)06-0011-04

R446.11

A

2014-03-17

卫生行业科研专项(201202012)“控制微量营养元素缺乏的关键技术研究及应用”

①中国疾病预防控制中心营养与食品安全所 北京 100050

②复旦大学附属华东医院临床营养中心 上海 200040

③上海市疾病预防控制中心 上海 200336

*通讯作者：Sjing@263.net

殷继永，男，(1975- )，博士研究生，助理研究员。中国疾病预防控制中心营养与食品安全所，研究方向：营养与食品卫生学。