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      放射免疫沉淀法檢測N型電壓門控鈣通道抗體(N-VGCC)的性能評價
      更新時間:2021-10-14   點擊次數:2174次

      摘要


      N型電壓門控鈣通道(N-VGCC)抗體是Lambert-Eaton肌無力綜合征(LEMS)患者中第二常見的抗體;33-73%的副腫瘤性LEMS患者中可檢測到該抗體。N-VGCC自身抗體還可在各種炎癥性神經自身免疫性相關疾病中檢測到,包括邊緣性腦炎、神經退行性變、精神病學、癲癇和運動障礙。檢測N-VGCC抗體與LEMS和其他自身免疫性神經疾病有關,可以為神經系統癥狀的治療提供信息,并及時發現潛在腫瘤,提供診斷和預后價值。因此標志物的檢測方法需要具備易用性。在這項研究中,我們評估了一種采用RSR N-VGCC Ab試劑盒的放射免疫分析法(RIA)在檢測幾種自身免疫性神經系統疾病患者中發現的N型電壓門控鈣通道(N-VGCC)抗體的性能特點。這項評估解決了這一迫在眉睫的臨床需求,未來的改進方向旨在優化N-VGCC抗體測試的性能,以便優化患者特征和臨床相關性的分類。


       用陽性預測值(PPV)作為分級方法將RIA法(ARUP實驗室)與參比的梅奧診所實驗室(MCL)檢測方法進行比較。評估的其他性能特征包括特異性、精確性、干擾性和穩定性。實驗室間相關性分析提示不同檢測方法之間的等價性,但弱陽性結果之間存在一些差異。為了將患者進行最佳分類,需要致力于評估特定抗體相關的臨床譜,并在優化檢測性能這一事項上達成共識。使用只包含相關抗體的較窄的特定疾病檢測譜可抑制假陽性結果,并避免使用寬泛的自身抗體檢測譜引起的非預期診斷。

      材料與方法

      患者


      對445份血清進行了評估。其中包括156份血清(50份N-VGCC抗體陽性,106份陰性),此前在梅奧診所實驗室(MCL)檢測了N型VGCC和其他與副腫瘤或自身免疫性腦炎相關的神經自身抗體。另有289份血清作為對照(n=187例奧雅納實驗室(ARUP)疾病對照組,即與LEMS或其他自身免疫性神經系統疾病相關的其他抗體呈血清陽性,以及n=102例“自我報告"的健康個體)。對照組包括44例P/Q-VGCC,15例VGKC(6例LGI1陽性,4例CASPR2陽性,5例兩者均陰性),15例結合型AChR,5例神經節AChR,3例NMDA,3例GAD65,2例AMPA,2例水通道蛋白4(AQP4)和10例抗核抗體(ANA)陽性,37例P/Q-VGCC抗體疑似,51例P/Q-VGCC抗體陰性。


      通過猶他州大學醫療機構接受治療的N-VGCC陽性患者(n=19)的臨床特征是:存在神經系統癥狀、存在自身免疫性、存在其他免疫狀況、惡性腫瘤史、采血年齡和性別。



      抗體實驗


      血清的檢測使用實驗室開發的RIA法(RSR Limited試劑)。N-VGCC抗體檢測的濃度參考區間為陰性、疑似或陽性(<70.0 l="疑似,">110.0 pmol/L=陽性);P/Q-VGCC抗體檢測的濃度參考區間為陰性、疑似或陽性(<24.6 l="疑似,">45.6 pmol/L=陽性)。


      結果

      01

      放射免疫法檢測N-VGCC抗體的性能特點


      N-VGCC RIA的性能與之前在MCL基于分級陽性預測值(PPV)檢測的139份血清的結果進行了比較。


       陰陽一致性:用如上所述建立的參考區間(<70.0 l="疑似,">110.0 pmol/L=陽性)將ARUP獲得的N-VGCC抗體結果與梅奧臨床實驗室(MCL)的結果進行比較,總體上一致性較好(圖1)。然而,在低滴度陽性樣本中觀察到部分差異。弱陽性的N-VGCC抗體結果的PPV表明,即使對于參比實驗也很難確定臨界值,因此使用陽性預測值來評估一致性。兩種檢測 N-VGCC抗體陽性結果的一致性反映了參比實驗的每個范圍的分級PPV。



      圖 1 將ARUP的N-VGCC抗體檢測結果與MCL檢測結果進行比較。這些檢測結果使用的是在開發階段建立的參考區間[(<70.0 l="疑似,">110.0 pmol/L=陽性(實線)]和參比實驗結果進行比較。MCL結果分類按PPV分層。


       特異性:用P/Q-VGCC(n=20)、VGKC復合物(包括LGI1和CASPR2)、結合型AChR、神經節AChR、NMDA、GAD65、NMDA、AQP4和ANA抗體陽性標本評估特異性。總體而言,在其他神經自身抗體或ANA抗體陽性的標本中,N-VGCC抗體RIA的特異性為87%(圖2)。由于N-和P/Q-VGCC抗體先前已被證明在LEMS患者中共存,所以排除P/Q-VGCC抗體陽性標本,特異性提高到91%。疾病對照組中,有2例樣本的N-VGCC抗體濃度歸入疑似,其中1例AMPA抗體陽性,1例NMDA抗體陽性。對健康個體采集的血清樣本進行特異性評估,觀察到的特異性為97%,當排除三個疑似的結果時特異性為100%。


      圖 2 用其他神經自身抗體或抗核抗體陽性的樣本和健康對照評估特異性。P/Q-VGCC陽性病例中抗-N-VGCC陽性對照比例最高,與文獻報道一致。其他樣本包括3例NMDA、3例GAD65、2例AMPA和2例AQP4抗體陽性樣本。


       精密度、干擾和分析物穩定性評估:用2個陰性(5.4 pmol/L,38.7 pmol/L),2個弱陽性(130.1 pmol/L,137.8 pmol/L)和2個強陽性(402.6 pmol/L,857.6 pmol/L)進行精密度、干擾和分析物穩定性評估。精密度的評估是通過三次測定,一次測定檢測樣品3次(批內精密度),另外兩次測定檢測樣品一次。三次檢測的第一個結果被用于評估測定間精密度。N-VGCC的實驗內和實驗間變異系數均可接受。陽性標本的批內精密度和批間精密度的變異系數分別小于5%和<20%。由于陰性標本結果數值較低,觀察到CV值升高。然而,由于定性結果沒有改變,結果被認為是可以接受的。自ARUP實驗室實施該測定以來,在每次臨床運行中都測試了4個水平對照樣品(平均值:15.7 pmol/L、155.5 pmol/L、197.1 pmol/L、531.5 pmol/L)。這些對照已經在9批試劑上進行了90多次檢測,陽性對照的批間CV<20%,陰性對照的CV升高,但定性一致。血紅蛋白濃度達1520 mg/dL、甘油三酯濃度達4474 mg/dL、游離膽紅素濃度達13.75 mg/dL對結果無顯著影響(陽性標本CV<15%,陰性標本定性一致)。室溫保存48 h,冷藏(2~8 ℃)2周或冷凍(?20 ℃)30 天,3次以內的反復凍融對結果無顯著影響(陽性標本CV<25%,陰性標本定性一致)。


      02

      N-VGCC和P/Q-VGCC抗體共存


      對132例送檢于本實驗室(ARUP)的P/Q-VGCC抗體檢測標本(44例陽性,37例疑似,51例陰性)進行了N-VGCC抗體與P/Q-VGCC抗體共存的檢測。總體而言,13%(17/132)N-VGCC和P/Q-VGCC抗體均陽性,11%(14/132)N-VGCC抗體陽性和P/Q-VGCC抗體陰性,18%(124/132)N-VGCC抗體陰性和P/Q-VGCC抗體陽性,27%(35/132)兩者均為陰性(圖3)。


      圖 3 在ARUP先前檢測過P/Q-VGCC的標本中對N-VGCC結果進行評估。A)用本研究建立的參考區間[<70.0 l="疑似,">110.0 pmol/L=陽性(實線)]和P/Q-VGCC臨床檢測報告中提供的結果,將N-VGCC的結果與P/Q-VGCC的結果進行比較。通過定性解釋對P/Q-VGCC結果分類進行分層。B)用ARUP檢測報告中提供的P/Q-VGCC參考區間[<24.6 l="疑似,">45.6 pmol/L=陽性(實線)],對按定性解釋分層的N-VGCC結果類別進行反向評價。


      46例N-VGCC抗體陽性標本中,37%(17/46)P/Q-VGCC抗體共存,33%(15/46)P/Q-VGCC結果疑似,30%(14/46)無P/Q-VGCC抗體共存。在44例P/Q-VGCC抗體陽性的標本中,39%(17/44)存在N-VGCC抗體,7%(3/44)具有疑似的N-VGCC結果,54%(24/44)不存在N-VGCC抗體。在N-VGCC抗體檢測結果疑似的9例標本中,33%(3/9)為陽性,44%(4/9)為疑似,23%(2/9)為P/Q-VGCC抗體陰性。在P/Q-VGCC抗體檢測結果疑似的37例標本中,N-VGCC抗體的檢測結果為40%(15/37)為陽性,11%(4/37)為疑似,49%(18/37)為陰性。這些結果與以往報道的疑似副腫瘤性自身免疫性神經系統疾病患者中N-和P/Q-VGCC抗體共存但不*重疊的報道一致,證實了N-VGCC抗體RIA檢測N-VGCC抗體的特異性。


      03

      N-VGCC抗體RIA在部分患者中的應用


      在用于評估APUP和MCL兩家機構之間N-VGCC抗體結果一致性的156份樣本中,45份(29%)的結果不一致。在19例具備臨床資料的N-VGCC抗體陽性患者中,5例在兩個實驗室內均陽性,1例MCL結果陽性,ARUP結果疑似,9例MCL結果陽性,ARUP結果陰性,4例ARUP結果陽性,MCL結果陰性。兩個實驗室之間的差異主要涉及弱陽性結果。檢測結果不一致的患者有自身免疫性疾病或癌癥的跡象,但沒有LEMS、自身免疫性腦炎或自主神經障礙的跡象。


      (表一-截取上部分)

      (表一-截取下部分)

      表 1 兩個實驗室之間的差異涉及N-VGCC抗體弱陽性,這與其他免疫狀況有關,主要是自身免疫,而不是LEMS或相關疾病。


      對這19例具備臨床資料的N-VGCC抗體陽性患者進行了P/Q-VGCC抗體水平評估,其中2例患者P/Q-VGCC抗體在兩個實驗室均為陽性,10例兩個實驗室P/Q-VGCC抗體均為陰性。1例MCL陽性但ARUP疑似(病例5),該患者患有2型糖尿病;2例ARUP陽性但MCL陰性,其中1例患有結腸癌(病例3),另1例患有干燥綜合征;4例MCL陽性但ARUP陰性,分別為LEMS(病例1),體位性心動過速綜合征(POTS,病例6),其他胰腺癌(病例16,在獲取臨床信息時死亡)


       關于N-VGCC抗體檢測,MCL和ARUP兩家實驗室結果對比總結:基于分級PPV的實驗室間定性符合率為>1.00 nmol/L (71%PPV)為100%,0.10-0.99 nmol/L   (24%PPV)為48%,0.04-0.10 nmol/L (19%PPV)為22%。陰性結果顯示90%符合(n=106)。其他神經自身抗體陽性的對照組和健康對照組的特異性分別為87%和100%。在其他性能特征方面也觀察到了可接受的結果。


      討論

      N-VGCC抗體的存在與包括LEMS在內的多種炎癥性神經自身免疫性疾病有關。雖然N-VGCC抗體的檢出很罕見,但在副腫瘤抗體組中,這些抗體在15種抗體中檢出率第五或第六,據報道,除了它們的診斷意義外,還具有一些預后價值。鑒于可開展N-VGCC抗體檢測的機構有限,RSR Limited開發的N-VGCC抗體RIA法可填補臨床需求。RSR N-VGCC RIA的性能評估顯示,與行業疾病預測最佳的MCL RIA參比分析對比有很好的一致性。此外,在本次評估中,對可接受的分析性能(包括重現性、穩定性和干擾)的所有其他預定義期望均達到要求。


      MCL實驗室探究了N-VGCC抗體的相對濃度與它們對臨床疾病譜的陽性預測值之間的關系。在這項研究中,有19例ARUP和/或MCL的N-VGCC抗體陽性患者的臨床資料可用(表1)。1例(病例1)MCL(PPV) N-VGCC抗體檢測結果>1.00 nmol/L(71%PPV),該患者伴有LEMS征象(ARUP檢測結果為364.1pmol/L,強陽性)。9例在MCL的N-VGCC抗體結果為0.10-0.99 nmol/L(24%PPV),其中2例(22%)表現出與LEMS或自身免疫性腦炎一致的癥狀。這兩例患者在ARUP檢測時也呈陽性,并顯示出在這類有臨床診斷的患者中觀察到的最高的N-VGCC抗體水平。5例MCL N-VGCC抗體檢測結果為0.03~0.09 nmol/L(19%PPV),其中1例(20%)出現LEMS癥狀。這例患者在ARUP檢測時也呈陽性,并顯示出在這一患者亞組中觀察到的最高的N-VGCC抗體水平。這五例患者中有四例有其他免疫狀況,但沒有一例患者的癥狀與LEMS或自身免疫性腦炎的診斷相符。在19例有臨床病史的患者中,其余4例患者在MCL的N-VGCC抗體結果為陰性,而在ARUP呈弱陽性(病例7,16,17,19,其中病例7和 16在獲取臨床信息時死亡)。這4例患者都有其他免疫狀況,但沒有與LEMS或自身免疫性腦炎相一致的癥狀。


      與其他文獻所述一致,N-VGCC抗體與P/Q-VGCC抗體共存頻率最高。使用LEMS患者血清的早期研究表明,幾乎所有N-VGCC抗體陽性的樣本也都有P/Q-VGCC抗體陽性,并提示這可能是由于在N-VGCC和P/Q-VGCC中發現了一個共同的表位。更多近期研究使用副腫瘤抗體評估的血清顯示,N-VGCC和P/Q-VGCC抗體之間的重疊顯著減少,26-27%的VGCC抗體陽性的患者在N-和P/Q-型檢測呈雙陽性。


      這項研究同樣具有局限性。它是具有一定代表性的,并受到LEMS患者樣本可用性和僅有一部分患者的臨床數據可用性的限制。LEMS的罕見對驗證N-VGCC抗體的檢測方法提出了挑戰。因此,本研究沒有確定N型VGCC對LEMS的檢測性能。然而,這項研究中觀察到的特異性反映了LEMS的估計患病率。根據現有的臨床數據,兩個實驗室之間的差異涉及N-VGCC弱陽性結果,這些結果與其他免疫狀況有關,主要為自身免疫,而不是LEMS或相關疾病。


      值得注意的是,關于弱陽性N-VGCC抗體結果的特異性問題以前也曾報道過,在使用較大的抗體譜樣本組進行檢測時可觀察到假陽性結果的頻率更高。與弱陽性結果的特異性相關的問題表明,建立臨界點是一個挑戰,即使是對最初開發該測試的實驗室也是如此。盡管N-VGCC抗體缺乏疾病特異性,但假陽性不一定是純粹的檢測問題。因此在臨床實踐中使用基于經驗的陽性預測值。對于弱陽性結果,不同檢測方法之間的一致性較差的情況并不少見。就評估自身抗體檢測而言,這可能是由于檢測設計(抗原、樣本稀釋、孵育時間等)、原理和/或缺乏標準化所致。因此,一種檢測法的結果不一定能與另一種檢測法的結果互通(圖1D)。此外,對于N-VGCC抗體等分析物的弱陽性結果的解釋受限于其低患病率、疾病譜不完整以及一些抗體出現在疾病的臨床前階段,這些現象可能會混淆對性能的評估。雖然這項研究不是為解決這些問題而設計的,但我們的數據顯示了兩種N-VGCC檢測之間的差異,在沒有完整的患者臨床病史的情況下,這限制了對所描述結果的解釋。在常規檢測中,這些差異的實際影響及其對患者護理的影響仍將是未知的。


      魯婧怡 譯,RSR TJ 校對


      參考文獻:Lozier, B.K., et al., Performance evaluation of a radioimmunoprecipitation assay for the detection of N-type voltage-gated calcium channel antibodies. J Immunol Methods, 2021. 496: p. 113102.


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      RiaRSR VGCC Ab

      RiaRSR N-VGCC Ab


      原文標題:Performance evaluation of a radioimmunoprecipitation assay for the detection of N-type voltage-gated calcium channel antibodies  




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