甲胎蛋白检测试剂盒(爱福陪)检测肝癌的筛检试验评价

(整期优先)网络出版时间:2022-12-06
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甲胎蛋白检测试剂盒(爱福陪)检测肝癌的筛检试验评价

伍维康1,2,王煚楠2,付婷2,肖香2,黄鑫2,刘义文3,闫永平2,吉兆华2*,邵中军2*

1甘肃中医药大学大学公共卫生学院,兰州 730000;2空军军医大学军事预防医学系军队防疫与流行病学教研室,特殊作业环境危害评估与防治教育部重点实验室,西安 710032;3武威市疾病预防控制中心,武威 733000

摘要:目的 评价国家“十二五”重大科技专项转化产品-甲胎蛋白(AFP)检测试剂盒(爱福陪)筛查肝癌的真实性、可靠性及时间依赖性。方法 选取符合标准的乙肝表面抗原阳性者血清标本,使用爱福陪进行检测,以病理诊断肝癌为金标准,计算其真实性、可靠性及时间依赖性等相关指标。结果 对1302份携带者血清,2419份乙型肝炎患者血清,402份肝硬化患者血清和105份肝癌患者血清使用爱福陪检测,爱福陪的灵敏度38.10%(95%CI 0.30~0.48),特异度96.46%(95%CI 0.96~0.97),约登指数0.35,阳性似然比10.76(95%CI 8.04~14.40),阴性似然比0.64(95%CI 0.55~0.75),阳性预测值21.51%(95%CI 0.16~0.28),阴性预测值98.39%(95%CI0.97~0.99)。4%血清样本使用爱福陪二次检测,符合率97.04%(95%CI 0.93~0.99),kappa值0.65(P<0.05)。以病理诊断肝癌为金标准,5℃条件下爱福陪的符合率85.34%(95%CI 0.78~0.91),kappa值0.70(P<0.05),最佳反应时间超过30min;25℃条件下爱福陪的符合率100.00%(95%CI 0.97~1.00),kappa值1.00(P<0.05),最佳反应时间30min。5℃和25℃条件下比较,爱福陪的符合率85.34%(95%CI 0.93~0.99),kappa值0.71(P<0.05)。结论 以病理诊断肝癌为金标准,爱福陪的灵敏度较低,但特异度较高,可应用于高危人群AFP自我筛查。

关键词:甲胎蛋白;爱福陪;肝癌;筛检试验

【中图分类号】R181.2 【文献标志码】A 

Evaluation of Diagnostic Kit for Detection of Alpha-feto-protein(AFP) for liver cancer screening test

WU Wei-kang1,2,WANG Jiong-nan2,FU-Ting2,XIAO-Xiang2,HUANG-Xin2,LIU Yi-wen3,YAN Yong-ping2,JI Zhao-hua2*, SHAO Zhong-jun2*

1Gansu University of Chinese Medicine, Lanzhou 730000,China;2Department of Epidemiology, Ministry of Education Key Lab of Hazard Assessment and Control in Special Operational Environment, School of Public Health, Air Force Medical University, Xi'an 710032, China;3Wuwei Center For Disease control And Prevention,Wuwei 733000, China.

Abstract: Objective To evaluate the authenticity, reliability and time dependence of Diagnostic Kit (Aifupei) for Detection of Alpha-feto-protein(AFP) for liver cancer screening. Methods Select serum specimens of hepatitis B surface antigen positives that meet the standards, test them with Aifupei, diagnose liver cancer with pathology as the gold standard, and calculate their authenticity, reliability and other related indicators. The same batch of specimens were tested using Aifupei at 5℃ and 25℃ respectively to further evaluate the reliability and time dependence of Aifupei.

Results 1302 sera from carriers, 2419 sera from patients with hepatitis B, 402 sera from patients with liver cirrhosis and 105 sera from patients with liver cancer were tested with Aifupei. The sensitivity, specificity, Youden index, positive likelihood ratio, negative likelihood ratio, positive predictive value and negative predictive value of Aifupei were 38.10%(95%CI 0.30~0.48), 96.46%(95%CI 0.96~0.97), 0.35, 10.76(95%CI 8.04~14.40), 0.64(95%CI 0.55~0.75), 21.51%(95%CI 0.16~0.28) and 98.39%(95%CI 0.97~0.99) respectively.4% of the serum samples were tested by the second test with the coincidence rate of 97.04%(95%CI 0.93~0.99) and kappa value of 0.65(P < 0.05). At 5℃,the coincidence rate and kappa value were 85.34%(95%CI 0.78~0.91) and 0.70(P < 0.05) respectively,and the best reaction time of Aifupei was over 30min.At 25℃, the coincidence rate and kappa value were 100.00%(95%CI 0.97~1.00) and 1.00 (P < 0.05), and the best reaction time of Aifupei was 30min.Compared with 5℃ and 25℃, the coincidence rate of Aifupei was 85.34%(95%CI 0.93~0.99) and kappa value was 0.71 (P < 0.05). Conclusion With pathological diagnosis of liver cancer as the gold standard, Aifupei has low sensitivity but high specificity, and can be applied to AFP screening for high-risk population.

Key words: AFP;Aifupei;Liver cancer;Screening test

原发性肝癌(primary hepatocellular carcinoma, PHC)是世界公认的第五大常见肿瘤和第二大癌症死亡原因[1, 2]。该病是目前我国第4位常见恶性肿瘤及第2位肿瘤致死病因,肝癌患者的年龄多为40~50岁,男性患者多于女性,且沿海地区多于内陆地区[3, 4]。临床上对于原发性肝癌发病机制尚不完全知晓,由于疾病发病早期临床症状缺乏特异性,多数患者一旦确诊,已经是中、晚期,从而错过了最佳诊断时期,而手术切除和肝移植往往是唯一可行的治疗选择,并且肝癌的五年生存率只有7%[5, 6],因此早期诊断或检测发现早期肝癌对实现肝癌早诊早治,改善患者预后,提高患者生存率十分重要。

目前,肝癌诊断主要主要以AFP、超声检查、X线计算机断层成像(CT)、磁共振成像及肝穿刺活检为主要指标[7]。血清甲胎蛋白(AFP)是临床上用于肝癌诊断的主要肿瘤标志物,一般当血清中AFP水平超过25ng/mL时,怀疑与肝癌或其他相关疾病的发生有关,国内最常见的检测方法是ELISA、RIA、和化学发光法[8, 9]

AFP检测大多数都需要去医院抽血检测,然而患者可能会因为没有时间去医院特别是老年患者,因为自身行动不便,从而耽误AFP定期筛查。因此,一旦出现严重的症状,治疗可能就来不及了。我们迫切需要一种快速简便的检测试剂盒,用于AFP的早期筛查和检测。通过使用该试剂盒,肝炎患者可以在家中自行检测AFP水平,这将极大地帮助HCC的早期诊断和早期发现。甲胎蛋白(AFP)家用检测检测试剂盒(爱福陪,胶体金免疫层析法,沪械注准20152400640)是国家“十二五”重大科技专项转化产品,采用双抗体夹心原理,利用胶体免疫层析法进行检测,只需要检测者的外周血就可检测出AFP水平,检测者可以在家随时使用该试剂盒进行检测。本研究血清标本选取于国家传染病重大专项“武威市乙肝防治示范区”

[10],用于探索爱福陪在肝癌患者诊断中的应用价值,现将结果报道如下。

1.对象与方法

1.1研究对象  

1.1.1标本来源于2017年1月至2020年8月甘肃省武威市乙肝防治示范区队列,携带者队列中共采集血清1302份;患者队列中共采集血清2926份,其中包括肝硬化患者血清402份、肝癌患者血清105份。

1.1.2实验试剂  爱福陪甲胎蛋白(AFP)检测试剂盒,是“十二五”专项“指导HBV相关肝癌个体化诊疗关键分子群的大样本验证与产业化”(2013ZX10002007)成果之一。本研究所使用试剂盒采购于上海芯超生物科技有限公司(批号:20191201)。该试剂盒用于血清检测的加样范围为35~40μL,15分钟至30分钟内观察结果。

1.2方法

1.2.1金标准分类  肝癌患者做病理诊断确诊,符合《原发性肝癌诊疗规范(2022年版)》[3],诊断标准,携带者、乙型肝炎患者和肝硬化患者经临床诊断确诊,符合《慢性乙型肝炎防治指南(2019年版)》[11],和《肝硬化诊治指南》[12]诊断标准,并已排除肝癌的发生。

1.2.2血清采集方法  对4228名乙肝表面抗原阳性者从静脉处采集5ml血液,以 3000r/min 离心,将分离得到的血清转移至有编号标记的冻存管中,放于-80℃冰箱中储存待用。检测前一天将血清存放于4℃冰箱进行解冻,检测时提前取出以达到室温。

1.2.3爱福陪检测方法 在室温25℃条件下,对4228份血清样本进行爱福陪检测,血清取样量为35μL。以病理诊断肝癌为金标准,为比较病理诊断和爱福陪检测的一致性,将病理诊断肝癌患者血清列为血清AFP检测阳性,携带者血清,乙型肝炎患者血清和肝硬化患者血清合并为血清AFP检测阴性,评价爱福陪的各项真实性指标。

随机抽取4%(169份)血清样本,在室温25℃条件下,使用爱福陪进行二次检测,血清取样量为35μL,进行两次重复实验结果的一致性评价。

抽取爱福陪初次检测结果为阳性和阴性的血清样本共116份,其中病理诊断为肝癌患者血清58份,携带者、乙型肝炎患者、肝硬化患者血清共58份,分别在5℃和25℃条件下使用爱福陪进行检测,血清取样量为35μL,并设立5min、10min、15min、20min、25min、30min、>30min为观察点,记录试纸结果及出现结果所需时长。

1.2.3结果判读 在光线明亮处进行结果判读,当爱福陪试剂卡的检测线(T线)和质控线(C线)线位置上各出现一条红色条带,视为阳性;仅试剂卡质控线(C线)位置上出现一条红色条带,视为阴性;其余情况视为无效。

1.2.4统计分析 用Excel软件整理数据,采用配对设计资料的2检验,应用spss25.0统计软件分析数据。

2.结果与分析

2.1 爱福陪的真实性评价指标 

使用爱福陪初次测检,检出阳性156份,阳性率3.69%,无效285份,无效率6.73%。对285份无效样本使用爱福陪复测,检出阳性30份,阳性率10.53%,无效21份,无效率7.37%。继续对21份无效样本进行爱福陪第三次检测,检出阴性21份。规定本次实验结果以最后一次检测结果为准。汇总结果共检出阳性186份,其中阳性率4.40%(见表1)。筛检试验结果表明,爱福陪的灵敏度为38.10%(95%CI 0.30~0.48),特异度为96.46%(95%CI 0.96~0.97),约登指数为0.35,阳性似然比为10.76(95%CI 8.04~14.40),阴性似然比为0.64(95%CI 0.55~0.0.75),阳性预测值为21.51%(95%CI 0.16~0.28),阴性预测值为98.39%(95%CI 0.98~0.99)。ROC曲线下面积为0.67,95%CI:0.61~0.74。

1 爱福陪检测结果与病理诊断肝癌比较

Table 1 Compariso of the results of the Aifupei test and pathological diagnosis of liver cancer n

爱福陪检测

病理诊断

合计

肝癌

非肝癌

阳性

40

146

186

阴性

65

3977

4042

合计

105

4123

4228

2.2 爱福陪的可靠性评价指标

2-2-1随机抽取的4%(169份)血清样本中,使用爱福陪二次检测检出阳性10例,阳性率5.92%(见表2)。筛检试验结果表明,符合率97.04%(95%CI 0.93~0.99),kappa值0.65(P<0.05)。ROC曲线下面积为0.99,95%CI:0.97~1.00。                       

2 两次重复爱福陪检测结果比较

Table 2 Comparison of repeat Aifupei test results

4%样本

爱福陪重测

4%样本

爱福陪初测

合计

阳性

阴性

阳性

阴性

5

5

10

0

159

159

合计

5

164

169

2-2-2抽取爱福陪初次检测结果为阳性和阴性的血清标本共116份,其中病理诊断为肝癌的血清标本58份,携带者、乙型肝炎患者和肝硬化患者血清标本共58份,分别在5℃和25℃条件下使用爱福陪进行检测。爱福陪在5℃条件下检出阳性75份,阳性率64.66%。结果表明,以病例诊断肝癌为金标准,爱福陪在5℃条件下检测符合率85.34%(95%CI 0.78~0.91),kappa值0.71(P<0.05),ROC曲线下面积为0.85,95%CI:0.78~0.93。爱福陪在25℃条件下检出阳性58份,阳性率50.00%。结果表明,以病理诊断肝癌为金标准,爱福陪在25℃条件下检测符合率100.00%(95%CI 0.97~1.00),kappa值1.00,ROC曲线下面积为1.00,95%CI:1.00~1.00。两种温度下爱福陪检测结果的比较,符合率85.34%(95%CI 0.78~0.91),kappa值0.71(P<0.05),ROC曲线下面积为0.85,95%CI:0.78~0.93(见表3)。

3 5℃25℃条件下爱福陪检测结果与病理诊断肝癌比较

Table 3 Comparison of the results of the Aifupei test and pathological diagnosis of liver cancer under 5℃ and 25℃ conditions

阳性

例数

符合率

(%)

Kappa值

P<0.05)

5℃爱福陪检测与病理诊断肝癌

75

85.34

0.71

25℃爱福陪检测与病理诊断肝癌

58

100

1.00

5摄氏度爱福陪检测与25℃爱福检测

75

85.34

0.71

2-2-3 时间依赖性分析  分别在5℃和25℃条件下对116份血清标本使用爱福陪检测,各观察时间点检测结果统计(见表4)。结果表明,以病理诊断肝癌为金标准,爱福陪在5℃条件下检出阳性75例,阳性率129.31%,最佳反应时间超过30min;爱福陪在25℃条件下检出阳性58例,阳性率100.00%,最佳反应时间为30min。爱福陪在5℃和25℃条件下出现结果时长差异具有统计学意义(P<0.01),表明温度对爱福陪出现结果时长有较明显的影响,具体最佳反应温度还需进一步研究。

4 5℃条件和25℃条件下各观察时间点爱福陪检测结果统计表

Table 4 Statistical table of the testing results of Aifupei at each observation time point under 5℃ and 25℃

观察时间点

5℃条件

25℃条件

累计阳性例数

阳性率

(%)

灵敏度

(%)

特异度

(%)

累计阳性例数

阳性率

(%)

灵敏度(%)

特异度(%)

5min

8

13.79

3.45

89.66

31

53.45

53.45

100.00

10min

32

55.17

31.03

75.86

46

79.31

79.31

100.00

15min

38

65.52

37.93

72.41

47

81.03

80.03

100.00

20min

41

70.69

43.10

72.41

48

82.76

82.76

100.00

25min

47

81.03

53.45

72.41

50

86.21

86.21

100.00

30min

49

84.48

55.17

70.69

58

100.00

100.00

100.00

>30min

75

129.31

100.00

70.69

58

100.00

100.00

100.00

3.讨论

国家科技重大专项“武威市乙肝防治示范区”以降低乙肝新发感染率与病死率为目的,对未感染人群采取了以接种乙肝疫苗和健康教育为主的一系列综合防治措施和策略,积极探索有效降低乙肝发病率和病死率的体制和机制。爱福陪甲胎蛋白(AFP)检测试剂盒是此专项成果之一,AFP一步快速检测试剂盒应用于肝癌早发现早治疗示范项目中,此研究对试剂盒的敏感性和特异性进行了评价

理想的筛检试验应该同时具有真实性、可靠性和实用性,即应同时符合简便、经济、安全和真实可靠的标准[13]。真实性是指测量值与实际值相符合的程度,本研究结果显示爱福陪筛检肝癌的灵敏度为38.10%,特异度为96.46%,约登指数为0.35,表明本研究中爱福陪检测肝癌的真实性一般。在杨志英[14]的研究中,甲胎蛋白(AFP)检测试纸(胶体金法)的灵敏度为97.36%,特异性为99.88%。本实验结果与其相比较,爱福陪的灵敏度和特异度均低于其实验中甲胎蛋白(AFP)检测试纸的灵敏度和特异度,推测原因为杨志英[14]研究中所纳入标本为100份肝硬化患者血清,金标准检测阳性率38.00%。而本实验中所纳入标本为1302份携带者血清,2419份乙型肝炎患者血清,402份肝硬化患者血清和105份肝癌患者血清,且为方便比较,将病理诊断肝癌患者血清列为血清检测阳性,阳性率2.48%。若以杨志英[14]

研究中肝硬化患者阳性率为准,则本实验金标准阳性率为6.10%,即402份肝硬化患者血清中38%血清样本应为金标准阳性。此外,经过临床长期广泛的应用后,血清甲胎蛋白在早期肝癌诊断中已暴露了一定的局限性,即除肝癌外,有20-40%的慢性肝病患者和20-50%肝硬化患者血清中有AFP升高现象,而这些患者并没有发生肝癌[15],此现象在戴亚新[16]的研究中也得到证实,而在本研究中有40份携带者血清,68份乙型肝炎患者血清和38份肝硬化患者血清爱福陪检测结果为阳性,再次说明本实验所纳入的非肝癌病例中存在部分病例AFP升高,但被合并为金标准阴性。同时,有研究表明,原发性肝癌患者的AFP水平与肿瘤大小、肿瘤数目、TNM分期、是否合并肝硬化、是否合并HBV感染等因素有关[17],故本研究中也可能存在部分肝癌患者AFP水平未上升。综上,导致爱福陪灵敏度较低。

近年来,人们常用 Kappa 值分析评价同一方法两次结果的一致性,该分析考虑了机遇因素对一致性的影响,从而提高了判断的有效性[18]。本研究随机抽取了约4%(169份)的血清样本重复二次使用爱福陪检测,得到符合率97.04%,kappa值0.65(P<0.05),表明前后两次检测结果一致性处于中等水平。根据其可靠性影响因素(实验室检测温度),抽取爱福陪初测检测结果为阳性和阴性血清标本各116份(肝癌患者血清标本58份,携带者、乙型肝炎患者和肝硬化患者血清标本共58份),分别在5℃和25℃条件下使用爱福陪检测,结果显示,以病理诊断肝癌为金标准,5℃条件下爱福陪符合率85.34%,kappa值0.71(P<0.05);25℃条件下爱福陪符合率100%,与张东霞[9]研究结果基本一致,kappa值1.00(P<0.05);5℃和25℃条件下爱福陪检测结果对比,符合率85.34%,kappa值0.71(P<0.05)。综上,与病理诊断肝癌相比较,爱福陪在5℃条件下一致性一般,25℃条件下的一致性极好。两种温度条件下比较,爱福陪的一致性一般。爱福陪在5℃条件下最佳反应时长超过30min,在25℃条件下最佳反应时长为30min,说明温度对爱福陪出现结果时长有较明显的影响,具体最佳反应温度还需进一步研究。此外,在5℃条件下,爱福陪在非肝癌病例中进行检测,出现17例阳性结果,说明5℃条件会导致爱福陪检测出现假阳性。

实用性,即方法是否简单,患者与医护人员是否容易接受,所取得社会效益、经济效益如何,对病人有无损害等[19]。从试剂和仪器需求来说,爱福陪所需成本较低,可用于家用自测,无需专业医护人员协助,操作简单,分析周期短,整个过程可在15-30min内完成,适用于老年人等行动不便,不易去医院的患者,具有明显的经济效益。预测值,是评价在人群中开展筛检试验收益的重要指标,本研究结果显示,家用爱福陪的阳性预测值为21.51%,阴性预测值为98.39%,表明其阴性结果参考价值较大,可用于高危人群AFP筛查。

4.结论

原发性肝癌是全球最常见的恶性肿瘤之一,其发病率和致死率均较高,世界范围内每年新增和死亡肝癌病例中约一半发生于中国[20],甲胎蛋白水平变化与是否患原发性肝癌具有相关性,是诊断原发性肝癌最合适的标志物[21]。与其他检测方法相比,爱福陪具有诊断快速,价格低廉,携带方便等特点,特别适合老年人等行动不便的人群进行早期肝癌的自我筛查,具有应用推广价值,但对于如何加强爱福陪筛查早期肝癌的准确性还有待于进一步研究。

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基金项目:国家传染病防治科技重大专项(No. 2009ZX10002-027, No. 2012ZX10004907, No. 2017ZX10105011)

作者简介:伍维康(1995—),男,硕士在读,研究方向:传染病流行病学。