Мобильная версия

Всесвітній день боротьби із запальними захворюваннями кишечника
день перший
день другий

Коморбідний ендокринологічний пацієнт

Всесвітній день боротьби із запальними захворюваннями кишечника
день перший
день другий

Коморбідний ендокринологічний пацієнт

Международный эндокринологический журнал Том 17, №2, 2021

Чи покращує стандартизація імуноаналізів ведення й безпеку пацієнта із цукровим діабетом?

Авторы: Бобрик М.І.(1), Резніченко В.М.(2), Сідорова І.В.(3)
(1) — Національний медичний університет імені О.О. Богомольця, м. Київ, Україна
(2) — Державний заклад «Поліклініка № 2» Державного управління справами, м. Київ, Україна
(3) — МЛ «Діла», Україна

Рубрики: Эндокринология

Разделы: Справочник специалиста

Гармонізація імуноаналізів на біомаркери є важливою для забезпечення міжнародної порівнянності лабораторних значень. Дослідження біомаркерів діабету HbA1c і C-пептиду були гармонізовані; зусилля з гармонізації імуноаналізів інсуліну все ще тривають.

Гармонизация иммуноанализов на биомаркеры важна для обеспечения международной сопоставимости лабораторных значений. Исследования биомаркеров диабета HbA1c и C-пептида были гармонизированы; усилия по гармонизации иммуноанализов инсулина все еще продолжаются.

Harmonization of immunoassays for biomarkers is important to ensure international comparability of laboratory values. Studies of diabetes mellitus biomarkers, HbA1c and C-peptide, have been harmonized; efforts to standardize insulin immunoassays are still ongoing.

Ключевые слова

автоантитіла; С-пептид; гармонізація; глікований гемоглобін; імуноаналіз; інсулін; проінсулін; стандартизація; цукровий діабет

аутоантитела; С-пептид; гармонизация; гликированный гемоглобин; иммуноанализ; инсулин; проинсулин; стандартизация; сахарный диабет

autoantibodies; C-peptide; harmonization; glycated hemoglobin; immunoassay; insulin; proinsulin; standardization; diabetes mellitus

Вступ

У діабетології широко застосовуються імуноаналізи для визначення біомаркерів для класифікації, предикції, скринінгу, діагностики, моніторингу лікування порушень вуглеводного обміну. Протягом десятиліть використання результатів нестандартизованих досліджень підвищувало ризик помилок у діагностиці й прийняття неправильних клінічних рішень.

Національні й міжнародні медичні керівництва уніфікують діагностично-лікувальні процеси ведення пацієнта, у тому числі для прийняття лікарем рішень, регламентують фіксовані результати лабораторних досліджень. Такі результати засновані на використанні відповідних стандартизованих методик, однак різні виробники надають різні прилади й реагенти, методики застосування яких не завжди відповідають регламентованим. Якщо аналітичні процедури в конкретній лабораторії не стандартизовані, лікар, отримавши хибний результат, може зробити неправильні висновки щодо діагностики або лікування пацієнта. У таких випадках можливий вплив на безпеку пацієнта.

Стандартизація

У 1979 р. Tietz запропоновано модель стандартизації, засновану на встановленні еталонного матеріалу й розробці еталонної процедури вимірювання [1]. Ця система була вдосконалена й описана в ISO 17511 (ISO 2003), вона може бути адаптована для впровадження в конкретній лабораторії, дозволяє простежити лабораторні результати пацієнтів за матеріалом, наданим виробником. На додаток до лабораторних аналітичних процедур системи стандартизації також включають преаналітичний і післяаналітичний етапи, що стосуються еталонів матеріалу зразка, стабільності зразка, звітності, контрольних діапазонів та інтерпретації відповідно.

Імунологічний аналіз

Імуноаналізи — це біохімічні тест-системи, засновані на здатності антитіл розпізнавати свою мішень шляхом зв’язування зі специфічними епітопами в складних біологічних розчинах. В інших випадках антитіло є біомаркером, рівень якого необхідно визначити. Стандартизація є загальною проблемою, оскільки розроблено численні формати імуноаналізів, антитіла є гетерогенними за своєю природою, і їх спорідненість до досліджуваного антигену може змінюватися з часом, навіть від партії до партії. Деяких проблем можна уникнути, використовуючи моноклональні антитіла.

Як уникнути помилок у діагностиці при дослідженні глікованого гемоглобіну (HbA1c)?

Діагностичні значення, які підтверджують наявність цукрового діабету (ЦД), були визначені Американською діабетичною асоціацією [2]. Для рівня HbA1c таким є значення ≥ 6,5 %.

Багатоцентрове рандомізоване клінічне «Дослідження щодо контролю та ускладнень діабету» (DCCT) і «Проспективне дослідження діабету Великої Британії» (UKPDS), проведене в пацієнтів із ЦД 2-го типу [3], продемонстрували, що HbA1c є надійним біомаркером контролю глікемії, і підтвердили використання значень HbA1c як цілей лікування. Очевидна корисність визначення HbA1c у клінічній практиці спричинила збільшення кількості (понад 30) нових наукових досліджень щодо HbA1c з використанням різних методик, що включають катіонообмінну хроматографію, афінну хроматографію (визначає загальний HbA1c), ферментативні аналізи й імунологічні аналізи. Неузгоджені, нестандартизовані дослідження HbA1c дали різні результати, що спричинило плутанину в клінічній діабетології [4].

Для досягнення міжнародної стандартизації в 1996 р. була створена Національна програма стандартизації глікованого гемоглобіну (NGSP) (http://www.ngsp.org/). Метою цієї програми було пов’язати лабораторні результати HbA1c з клінічними результатами DCCT і UKPDS. Міжнародною федерацією клінічної хімії (IFCC) у 2001 р. затверджені як еталонні щодо HbA1c: ВЕРХ (високоефективна рідинна хроматографія, або рідинна хроматографія високого тиску), електророзпилювальна іонізаційна мас-спектрометрія, капілярний електрофорез. Оцінка запропонованого еталонного методу міжнародною мережею референтних лабораторій показала чудову точність. За процедурою Міжнародної федерації клінічної хімії (IFCC-RMP: довідкова процедура вимірювання) створюється повний ланцюжок якості від процедури IFCC-RMP до пацієнта. Для реалізації цієї довідкової процедури створена мережа лабораторій IFCC, що впроваджує IFCC-RMP у глобальну мережу референтних лабораторій у Європі, Азії і США [5].

Порівняння зразків крові, визначених або процедурами IFCC, або NGSP, продемонструвало чудову кореляцію, але результати IFCC стабільно нижчі (приблизно 2 % HbA1c), ніж результати на основі NGSP. Хоча результати IFCC базуються на точності, результати NGSP безпосередньо пов’язані з клінічними результатами. Обидва результати можуть бути перетворені за формулою, зазначеною нижче.

Регламентовані американською, європейською діабетичними асоціаціями, IDF та IFCC твердження щодо стандартизації HbA1c є такими:

1. Результати досліджень HbA1c повинні бути стандартизовані в усьому світі, включно із системою відліку й звітністю про результати.

2. IFCC-RMP для HbA1c є єдиним дійсним еталоном для впровадження стандартизації вимірювань.

3. Результати HbA1c потрібно повідомляти в усьому світі в одиницях IFCC (ммоль/моль) і похідних одиницях NGSP (%), використовуючи основне рівняння IFCC-NGSP:

HbA1c (ммоль/моль) = HbA1c (%) – 2,15 × 10,929 HbA1c (%) = HbA1c (ммоль/моль) × 0,0915 + 2,15.

Завдяки дотриманню цих вимог ситуація з вимірюваннями HbA1c, що раніше відзначалася хаотичністю, стала більш упорядкованою в усьому світі. Численні національні лабораторні організації повідомили про покращання точності HbA1c після того, як була створена Національна програма стандартизації глікованого гемоглобіну. Різні формати імуноаналізів повинні бути відкалібровані згідно з еталонним методом IFCC. Отже, методики повинні бути еталонними або стандартизованими щодо еталонних, щоб результати досліджень HbA1c були порівнянними, а вказані в медичних керівництвах діагностичні лабораторні значення могли правильно використовуватись при прийнятті клінічного рішення.

Як обстеження в лабораторії з нестандартизованими дослідженнями проінсуліну, інсуліну та С-пептиду впливає на діагностику, ведення й безпеку пацієнта?

Інсулін — це гормон, що синтезується бета-клітинами острівців Лангерганса в підшлунковій залозі, він складається з 51 амінокислоти. Він генерується з його попередника проінсуліну шляхом обмеженого протеолізу, результатом якого є С-пептид та інсулін, що складається з A- і B-ланцюга. Інсулін зберігається у везикулах у бета-клітинах і виділяється при підвищенні концентрації глюкози в крові. С-пептид складається з 31 амінокислоти й виділяється в кровообіг в еквімолярних кількостях з інсуліном. Після секреції значна кількість інсуліну метаболізується печінкою, тоді як С-пептид проходить через печінку майже без змін. Як наслідок, концентрація інсуліну в периферичній крові значно знижується на відміну від С-пептиду, що демонструє стабільність концентрації в крові.

Інсулін — єдиний гормон, здатний знижувати рівень глюкози в крові, тому він важливий для підтримки гомеостазу глюкози в різних умовах. На відміну від визначених біологічних функцій інсуліну фізіологічна роль С-пептиду залишається незрозумілою. У клінічній практиці вимірювання С-пептиду в основному використовується як сурогатний маркер вивільнення інсуліну. Рівні С-пептиду більш придатні для оцінки секреції інсуліну й резистентності до інсуліну, оскільки С-пептид має такі переваги порівняно з інсуліном: а) він має більш тривалий період напіввиведення з плазми in vivo; б) на нього менше впливає гемоліз; в) зроблено вже досить багато щодо стандартизації.

Перший імунологічний аналіз інсуліну — радіоімунологічний аналіз (RIA) — використовував поліклональні антитіла, у зв’язку з чим неможливо було розрізняти інсулін, проінсулін або різні варіанти проінсуліну. Отже, у пацієнтів із ЦД 2-го типу або підвищеною резистентністю до інсуліну, у яких спостерігався підвищений рівень проінсуліну, не було можливості правильно визначити секрецію інсуліну за допомогою досліджень, доступних на той час. У подальшому завдяки використанню моноклональних антиінсулінових антитіл перехресна реактивність інсуліну з проінсуліном і його варіантами була знижена, що зробило цей метод придатним для оцінки рівня секреції інсуліну в пацієнтів із ЦД.

Вимірювання інсуліну дозволяють визначити швидкість секреції інсуліну або чутливість чи резистентність до інсуліну. Функцію бета-клітин та інсулінорезистентність можна оцінити під час тесту на толерантність до глюкози з вимірюванням концентрації інсуліну й глюкози; оцінка моделі гомеостазу (HOMA) застосовується для визначення інсулінорезистентності з використанням концентрацій інсуліну й глюкози. Визначення концентрації С-пептиду також має важливе значення для диференціації ЦД 1-го та 2-го типу та класифікації підтипів ЦД. Оцінка рівня гіпоглікемії в пацієнтів без ЦД є ще одним важливим показником для визначення інсуліну й С-пептиду.

Інсулінома — рідкісне захворювання, яке характеризується гіперінсулінемією внаслідок посиленої секреції інсуліну неопластичними клітинами, в основному локалізованими в підшлунковій залозі. Діагноз можна поставити, коли в пацієнта із симптомами гіпоглікемій значно знижена концентрація глюкози в крові, а водночас концентрація проінсуліну, і/або інсуліну, і/або С-пептиду є неадекватно високою.

Отже, проінсулін, інсулін і С-пептид є корисними лабораторними біомаркерами для клінічних і дослідницьких підходів для діагностики, класифікації і моніторингу порушень вуглеводного обміну. Збільшення використання імуноаналізів С-пептиду та інсуліну й постійні суперечливі результати порівняння зробили необхідним упровадження міжнародних стандартів досліджень біомаркерів для досягнення гармонізації.

C-пептид. Міжнародний еталонний реагент ВООЗ (IRR) для вимірювання C-пептиду людини — код 84/510 NIBSC (Національного інституту біологічних стандартів і контролю) доступний з 1977 року. У 2017 році Експертний комітет ВООЗ з біологічної стандартизації (ECBS) схвалив перший міжнародний стандарт (код NIBSC — 13/146) для калібрування досліджень на С-пептид людини. Для ланцюжка відстеження слід використовувати інший сертифікований еталонний матеріал — 6901-b NMIJ (Національного метрологічного інституту Японії). Співпраця між лабораторіями-учасницями в різних країнах триває.

Інсулін. Перший IRR (Міжнародний еталонний реагент) людського інсуліну (код NIBSC 66/304) був створений у 1974 році. У 2004–2006 роках робоча група Американської діабетичної асоціації зі стандартизації досліджень інсуліну повідомила про суттєво відмінні значення результатів досліджень біомаркерів залежно від лабораторій і методів. Результати зовнішньої оцінки якості досліджень інсуліну показали суттєві й релевантні відмінності для того самого еталонного матеріалу між методами й лабораторіями (INSTAND e. V., 2019). Однак і в даний час у базі даних JCTLM (Спільний комітет з простежуваності в лабораторній медицині) щодо інсуліну немає жодного довідкового матеріалу або довідкового методу. Тому важливо й надалі докладати зусилля в процесі гармонізації методик дослідження інсуліну, щоб гарантувати надійні, порівнянні й відтворювані результати вимірювань та оцінити поточний прогрес процесу гармонізації [6].

Висновки

1. Комплексне одномоментне дослідження глікемії, HbA1c, проінсуліну, інсуліну, С-пептиду в динаміці дозволить вірогідно оцінити функцію бета-клітин, надасть повну інформацію щодо процесів синтезу й секреції інсуліну, інсулінорезистентності в конкретного пацієнта на етапі предикції, діагностики, моніторингу цукрового діабету (а також інсуліноми). Однак методики повинні бути еталонними або стандартизованими щодо еталонних, щоб результати досліджень HbA1c були порівнянними, а вказані в медичних керівництвах діагностичні лабораторні значення могли правильно використовуватись при прийнятті клінічного рішення.

2. Прогрес гармонізації методик у діабетології триває. Так, після відкриття HbA1c у 1969 р. і визнання його потенційного клінічного використання як біомаркера для діагностики діабету й метаболічного моніторингу минуло понад 30 років, поки не була досягнута загальновизнана стандартизація; на сьогодні еталон дослідження HbA1c стандартизований у всьому світі.

3. Хоча інсулін був відкритий у 1921 році, стандартизація імуноаналізів інсуліну все ще триває.

4. Минуло понад 50 років після відкриття С-пептиду (1967 р.), поки в 2017 р. була запропонована (близька до завершення) процедура стандартизації імуноаналізів на С-пептид.

5. Подальша стандартизація методик лабораторних досліджень різних виробників збільшить порівнянність лабораторних результатів, покращить ведення й безпеку пацієнтів. Доступним у рутинній клінічній практиці лікаря на сьогодні є обстеження пацієнта в лабораторіях, які з усього різноманіття методик, запропонованих виробниками, використовують стандартизовані принципи досліджень.

У МЛ «Діла»:

— глікований гемоглобін: еталонна методика — високоефективна рідина хроматографія, сертифікована NGSP;

— С-пептид: методика — ІХЛА (імунохемілюмінесцентний аналіз), стандартизована з використанням міжнародного стандарту (IS) ВООЗ 84/510;

— інсулін: методика — ІХЛА (імунохемілюмінесцентний аналіз), стандартизована відповідно до першого Міжнародного еталонного реагенту ВООЗ 66/304;

— проінсулін: методика — твердофазний імуноферментний сендвіч-аналіз (ELISA). Стандарти відкалібровані за першим Міжнародним стандартом ВООЗ для проінсуліну 84/611. Методика має високу аналітичну чутливість і надає нижній референс, що є важливим для адекватної оцінки функції бета-клітин;

— С-пептид, інсулін, проінсулін — методики є біотиннезалежними.

У МЛ «Діла» методики стандартизовані відповідно до вимог регламентуючих документів, що забезпечує точність і достовірність результатів лабораторних досліджень.

Конфлікт інтересів. Не заявлений.

Отримано/Received 05.03.2021

Рецензовано/Revised 17.03.2021

Прийнято до друку/Accepted 22.03.2021

Список литературы

Connell E. Tietz Textbook of Clinical Chemistry and Molecular Diagnostics (5th edn). Annals of Clinical Biochemistry. 2012. 49(6). 615-615. doi:10.1258/acb.2012.201217.
American Diabetes Association. 6. Glycemic Targets: Standards of Medical Care in Diabetes-2021. Diabetes Care. 2021 Jan. 44 (Suppl. 1). S73-S84. doi: 10.2337/dc21-S006.
Genuth S. The UKPDS and its global impact. Diabet Med. 2008. 25 Suppl. 2. 57-62. doi: 10.1111/j.1464-5491.2008.02504.x.
Guo W., Zhou Q., Jia Y., Xu J. Increased Levels of Glycated Hemoglobin A1c and Iron Deficiency Anemia: A Review. Med. Sci. Monit. 2019. 25. 8371-8378. doi: 10.12659/MSM.916719.
Harmonization of immunoassays for biomarkers in diabetes mellitus. Research review paper. Biotechnology Advances. 2020. 39. 107359. https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2019.02.015.