LMS方法評估女性中糖類抗原125參考區間的年齡適用性

趙 瀛， 沈雋霏， 吳文浩， 郭 瑋， 潘柏申， 王蓓麗

復旦大學附屬中山醫院檢驗科，上海 200032

·技術與方法·

LMS方法評估女性中糖類抗原125參考區間的年齡適用性

趙 瀛， 沈雋霏， 吳文浩， 郭 瑋， 潘柏申， 王蓓麗*

復旦大學附屬中山醫院檢驗科，上海 200032

目的利用LMS方法建立女性糖類抗原125(CA125)的連續百分位數曲線，評估其現行參考區間的年齡適用性。方法收集2016年1月至2016年12月進行健康體檢的女性數據，使用Turkey法剔除數據中的離群值后，利用偏度-中位數-變異系數(LMS)方法擬合CA125的連續百分位數曲線。根據LMS曲線分布確定年齡分組切點，并利用Z檢驗對該切點予以驗證。結果剔除離群值1 015例后，共29 992例數據納入分析。現行參考區間(35 U/mL)對應樣本人群的百分位數為P99.5，CA125水平在女性15～40歲和60～95歲兩個年齡區間基本平穩分布，而在40～60歲年齡區間內呈現較大降幅。15～40歲與60～95歲兩個年齡區間CA125水平的中位數分別為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CA125參考區間的年齡分組切點，組間CA125水平差異有統計學意義(Z=54.76，P<0.001，Z*=4.9)。結論CA125水平在女性中隨年齡增大而變化較大，現行全年齡段使用0～35 U/mL作為參考區間可能并不適用，有必要根據CA125水平的年齡分布特點分組建立參考區間。

LMS方法；CA125；參考區間；年齡分組

參考區間是臨床解讀實驗室檢測結果的工具，對于檢驗項目發揮臨床應用價值至關重要[1]。不適用的參考區間可能影響臨床診療，并造成醫療隱患。美國國家臨床生物化學研究院(National Academy of Clinical Biochemistry, NACB)對腫瘤標志物分析后的質量要求中包括了對參考區間的要求，指出實驗室在建立或驗證參考區間時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志物，在輔助多種子宮卵巢疾病診斷、療效監測和隨訪中已得到廣泛認可[4-5]。然而，近年來有學者[6]報道，CA125水平存在年齡差異，尤其在絕經后婦女中顯著下降。因此，對于CA125采用全年齡段統一的參考區間可能會降低其對部分年齡群體的疾病篩查效能。然而如何進行參考區間的年齡分組并確立分組切點始終是一個棘手的問題。

隨著偏度-中位數-變異系數(LMS)方法的不斷完善和LMS應用程序的發展，這一方法逐漸被應用于更多領域。LMS方法是由Cole和Green共同提出并被廣泛用于建立生長參考曲線的一種統計方法。近年來陸續有學者提出將LMS方法應用于參考區間的建立及其年齡分組[7-8]。本研究旨在探討LMS方法評估CA125參考區間的年齡適用性，并為實驗室后續建立或驗證參考區間時進行年齡分組提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取復旦大學附屬中山醫院實驗室信息系統(LIS)中儲存的2016年1月至12月在體檢中心檢測CA125的表面健康女性體檢者，并剔除信息重復的個體，共計納入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全自動電化學免疫發光分析儀以及Roche公司配套的CA125試劑盒(批號：185359、188768、139788)和校準品(批號：187586、134830、154137)進行檢測。使用Bio-Rad公司的兩水平腫瘤標志物質控品(批號：54061、54063)并采用13S和22S失控規則進行質量控制，累計CV分別為3.4%和3.2%。

1.3 評估方法

1.3.1 數據正態性檢驗 使用偏度-峰度值檢驗對數據進行正態性分析，當偏度值和峰度值分別小于對應偏度和峰度標準差1.96倍即判定數據呈正態分布。

1.3.2 離群值剔除 使用Box-Cox變換將數據轉變為正態分布或近似正態分布后利用Turkey method對數據的離群值予以剔除[9]。

1.3.3 LMS方法 將剔除后的CA125數據按年齡分組后，再次通過Box-Cox變換轉變為正態分布或近似正態分布。通過最大懲罰似然估計分別確定變換參數λ(L)、中位數μ(M)和變異系數σ(S)來描述各年齡組數據的分布特征。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)計算所需的百分位數[10]。最后使用三次樣條函數(cubic splines)擬合連續百分位數曲線，根據曲線分布確定年齡分組切點。

Zα為尾部面積α的正態離差。

1.3.4 年齡分組切點驗證 采用Z檢驗比較不同年齡亞組的組間差異，并計算LMS方法定義的年齡分組截點所對應的Z值，基于Harris-Boyd method進一步根據Z值計算Z*值，若Z*≥3則認為有必要按相應年齡切點分組建立參考區間。Z值和Z*值計算方法見公式2[11]。

1.4 統計學處理 使用Office Excel 2010和SPSS 19.0錄入數據并進行數據分析，運用LMS chartmaker version 2.54擬合L、M、S的平滑曲線及連續百分位數曲線。采用Spearman相關分析判斷CA125結果和年齡之間的相關性，采用Z檢驗比較組間結果差異。檢驗水準(α)為0.05。

2 結 果

2.1 數據分布與離群值剔除 從LIS中獲取的31 007例CA125女性的相關數據呈非正態分布，經Box-Cox變換后呈近似正態分布。剔除離群值1 015例后，獲取參考個體共29 992例，具體數據分布見表1和表2。現行參考區間(35 U/mL)對應樣本人群的百分位數為P99.5。

表1 Box-Cox變換前后CA125數據分布 zB/(U·mL-1)

表2 離群值剔除前后CA125數據分布 zB/(U·mL-1)

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

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

2.3 LMS方法建立各年齡組CA125百分位數曲線 年齡連續百分位數曲線(圖2)顯示：CA125水平在15～40歲以及60～95歲兩個年齡區間基本平穩分布，而在40～60歲呈現較大降幅。15～95歲體檢女性各年齡組的L、M、S參數和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水平與年齡相關性分析

圖2 各年齡組CA125水平連續百分位數曲線

表3 體檢女性CA125水平LMS方法分析結果

*由于15～20歲和90～95歲組例數不足，部分百分位數結果無法計算

2.4 年齡分組切點驗證 根據體檢女性CA125水平LMS方法分析結果，使用二分法定義年齡分組切點為50歲，Z檢驗結果差異有統計學意義(Z=54.76，P<0.001)，Harris-Boyd method進一步計算得出Z*=4.9，說明在建立或驗證CA125水平參考區間時，可考慮以50歲為年齡切點進行分組。

3 討 論

參考區間是臨床判斷檢驗結果是否異常的重要依據，然而大多實驗室在臨床工作中常以引用廠商推薦的參考區間為主，其人群與實驗室服務人群可能存在差異。ISO 15189：2012《醫學實驗室質量和能力認可準則》也指出臨床實驗室在引用廠商推薦參考區間時需要進行驗證和評估，當特定參考區間不再適用服務人群時應進行改變[12]。依照NACB的建議，臨床實驗室在建立或驗證腫瘤標志物參考區間時需要考慮年齡和性別的因素[3]。肖亞玲等[2]在全國腫瘤標志物檢測項目參考區間現狀的調查分析中發現，只有約一半的臨床實驗室對推薦的參考區間進行驗證，只有少數的臨床實驗室在建立或驗證參考區間時會根據年齡或性別等因素進行分組，并且分組方式存在很大的差異。這樣的現狀無疑難以令人滿意，說明各臨床實驗室對規范化使用腫瘤參考區間的重視程度有待提高。

CA125作為一項較為成熟的腫瘤標志物，已廣泛用于臨床進行卵巢癌等多種子宮卵巢疾病的輔助診斷和療效監測。目前臨床實驗室多沿用35 U/mL作為CA125參考上限，然而最新的研究[13]發現，健康女性在絕經前后CA125水平存在顯著的差異，并且絕經后女性的卵巢癌發病率和死亡率遠高于絕經前。由此可見對于絕經后的女性而言，沿用目前CA125的參考區間(35 U/mL)欠妥，可能會造成一部分CA125高于正常水平但沒達到35 U/mL的絕經后女性漏檢，從而降低其對卵巢癌等多種子宮、卵巢疾病的潛在篩查效能。

本研究發現，40～60歲體檢女性的CA125水平呈現下降的過程，這一年齡段恰好與中國女性的圍絕經期一致，說明CA125水平降低可能與卵巢功能衰退有關。本研究基于LMS方法，采用二分法定義年齡分組切點為50歲，結果顯示組間差異有統計學意義(P<0.001)，與楊靜靜等[14]的研究結果一致。

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志物以外的其他常規臨床檢驗項目。尤其對于新生兒到青少年時期，機體的生長發育導致各項檢測指標的生理性變化幅度較大，因此需要更加精確的參考區間年齡分組手段，而這也正是兒科檢驗面臨的一個難題。LMS曲線能較為直觀地體現參考區間隨年齡變化發生的動態變化過程，對于參考區間的建立和驗證具有較大的潛在應用價值。采用LMS方法進行年齡分層能使通過間接法建立參考區間的方法學平臺更加完善[9,15]。今后將基于本研究中建立的LMS方法，擴大驗證指標的范圍，進一步證實LMS方法在參考區間年齡分組中的可靠性和適用性，并逐步將其應用于間接法建立參考區間中。

[ 1 ] HORN P S, PESCE A J. Reference intervals: an update[J]. Clin Chim Acta, 2003,334(1-2):5-23.

[ 2 ] 肖亞玲, 王 薇, 何法霖,等. 全國腫瘤標志物檢測項目參考區間現狀調查與分析[J]. 中華檢驗醫學雜志, 2015,38(5):349-352.

[ 3 ] STURGEON C M, HOFFMAN B R, CHAN D W, et al. National academy of clinical biochemistry laboratory medicine practice guidelines for use of tumor markers in clinical practice: quality requirements[J]. Clin Chem, 2008,54(8):e1-e10.

[ 4 ] GADDUCCI A, COSIO S, CARPI A, et al. Serum tumor markers in the management of ovarian, endometrial and cervical cancer[J]. Biomed Pharmacother, 2004,58(1):24-38.

[ 5 ] 尹莉莉, 杜葉平.CA125與婦科腫瘤的相關研究進展[J].山西醫藥雜志, 2012,41(15):781-782.

[ 6 ] 李秋榮, 李建軍. 健康女性絕經前后血清 HE4、CA125及ROMA參考值調查[J].河南醫學研究, 2015,(3):84-85.

[ 7 ] YANG Q, LEW H Y, PEH R H, et al. An automated and objective method for age partitioning of reference intervals based on continuous centile curves[J]. Pathology, 2016,48(6):581-585.

[ 8 ] LOH T P, ANTONIOU G, BAGHURST P, et al. Development of paediatric biochemistry centile charts as a complement to laboratory reference intervals[J]. Pathology, 2014,46(4):336-343.

[ 9 ] 沈雋霏, 宋斌斌, 潘柏申. 間接法建立生物參考區間[J]. 檢驗醫學, 2015,30(4):391-396.

[10] COLE T J, BELLIZZI M C, FLEGAL K M, et al. Establishing a standard definition for child overweight and obesity worldwide: international survey[J]. BMJ, 2000,320(7244):1240-1243.

[11] ICHIHARA K, BOYD J C; IFCC Committee on Reference Intervals and Decision Limits (C-RIDL). An appraisal of statistical procedures used in derivation of reference intervals[J]. Clin Chem Lab Med, 2010,48(11):1537-1551.

[12] 中國合格評定國家認可委員會. 醫學實驗室質量和能力認可準則[S]. CNAS-CL02, 2012.

[13] 張爽爽, 夏慶民, 鄭榮壽, 等. 中國2010年卵巢癌發病與死亡分析[J]. 中國腫瘤, 2016,25(3):169-173.

[14] 楊靜靜, 黃 猛, 楊佳錦, 等. 健康女性血清HE4和CA125水平及ROMA值的調查[J]. 國際檢驗醫學雜志, 2013,34(16):2129-2130,2132.

[15] 吳文浩, 沈雋霏, 吳 炯, 等. 間接法建立上海地區常規肝腎功能生化檢驗項目參考區間[J]. 中華檢驗醫學雜志, 2016,39(12):906-910.

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

上海市衛生計生系統重要薄弱學科建設項目(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