Методологический подход к оценке результатов лабораторного исследования с использованием однотипных по назначению иммуноферментных тест-систем, отличающихся показателями аналитической чувствительности и пределами измерений (на примере определения маркеров апоптоза и эндотелиальной дисфункции у детей с хроническими заболеваниями почек)

Abstract

Введение. В практике выполнения ординарных и особенно научно-практических клинико-лабораторных исследований нередко встречаются ситуации, когда исследователь вынужденно прибегает к использованию однотипных по назначению лабораторно-диагностических тест-систем разных фирм-производителей, значительно различающихся показателями аналитической чувствительности и пределами измерений. Представленный методологический подход к статистическому анализу фактически измеренных концентраций маркеров апоптоза и эндотелиальной дисфункции в сыворотке крови и моче с использованием иммуноферментных (ИФА) тест-систем, различающихся показателями аналитической чувствительности и пределов измерений, позволяет нивелировать те недостатки, которые не могут не возникать в силу отличий в аналитических характеристиках, присущих тест-системам разных фирмпроизводителей. Обсуждается возможность применения этой методологии в качестве инструмента для математического преобразования фактически полученных результатов в пригодные для корректного статистического анализа. Цель. Разработка методологии статистического анализа на основании полуколичественной оценки результатов измерений концентрации в сыворотке крови и моче гранзима Б, цитокератина-18, аннексина-V, интерлейкина-6, эндотелина-1, ICAM-1 однотипными по назначению наборами ИФА-реагентов разных фирм-производителей, отличающихся аналитической чувствительностью и пределами измерений. Материалы и методы. Обследован 141 пациент с хроническими заболеваниями почек. Методами плашечного иммуноферментного анализа произведено определение содержания гранзима Б, цитокератина-18, аннексина-V, интерлейкина-6, эндотелина-1, ICAM-1 в сыворотке крови и моче с применением тест-систем разных фирмпроизводителей, различающихся пределами их аналитической чувствительности и диапазонами измерений. Учет реакции осуществлялся на фотометре универсальном Ф300 ТП (ОАО «Витязь», Беларусь), спектрометре Magellan V 7.1 (длина волны измерения 450 нм). Статистическая обработка полученного материала проводилась с применением стандартного пакета Statistica 10.0, программы Microsoft Excel. В дополнение к этому полученные результаты подвергались обработке с использованием разработанного метода статистического анализа. Результаты. На первом этапе были определены концентрации маркеров апоптоза и эндотелиальной дисфункции в сыворотке крови и моче пациентов исследуемых групп и групп сравнения с использованием однотипных по назначению иммуноферментных тест-систем разных фирм-производителей, отличающихся показателями аналитической чувствительности и пределами измерений. Полученные значения содержания одного и того же биологически активного вещества различались между собой на порядок. Таким образом, установлено, что фактические измерения оказались несоизмеримыми и нуждаются в процедуре приведения их к сопоставимым величинам с тем, чтобы вся совокупность полученных результатов стала однородной. Для этого методом анализа смесей (mixture analysis) с использованием компьютерной программы PAST v 3.17 / PAIaeontological Statistics произведено выделение валидных наблюдений, распределенных в середине шкалы, исключая «нулевые» и малые значения, а также выбросы. На следующем этапе фактически полученные данные были приведены к соизмеримым величинам посредством нормировки показателей измеренной концентрации относительно пределов измерений, свойственных соответствующей тест-системе с выражением полученного значения в баллах, кратных 10: определяемое вещество, баллы = концентрация определяемого вещества, ед. изм. / предел измерений тест-системы, ед. изм. × 10. Заключение. Предложенный методологический подход к оценке результатов лабораторного исследования обеспечивает достоверность статистического анализа фактически полученных данных в случае использования однотипных по назначению ИФА тест-систем, отличающихся аналитической чувствительностью реализуемых с их применением методов исследования.

Introduction. In the practice of laboratory testing in the framework of research work, situations often occur when a researcher is forced to use laboratory diagnostic test systems of the same type from different manufacturers, with significantly different indicators of analytical sensitivity and measurement limits. The presented methodological approach to statistical analysis of factually measured apoptosis and endothelial dysfunction marker concentrations in blood serum and urine using ELISA test systems differing in analytical sensitivity and measurement limits allows leveling out disadvantages that cannot not but arise due to differences in analytical characteristics of test systems from different manufacturers. The feasibility of using this methodology as a "tool" for mathematical transformation of factual results into those suitable for correct statistical analysis is discussed. Purpose. To elaborate a methodology for statistical analysis based on a semi-quantitative assessment of blood serum and urine levels of granzyme B, cytokeratin-18, annexin-V, interleukin-6, endothelin-1, ICAM-1 measurements results using ELISA reagents sets of the same type from different manufacturers, differing in analytical sensitivity and measurement limits. Materials and methods. 141 patients with chronic kidney diseases were examined. Granzyme B, cytokeratin-18, annexin-V, interleukin-6, endothelin-1, and ICAM-1 blood serum and urine levels were determined by ELISA using test systems from various manufacturers, differing in their analytical sensitivity and measurement ranges. The reaction was recorded using a universal photometer F300 TP (JSC Vityaz Belarus), a Magellan V 7.1 spectrometer (measuring wavelength 450 nm). Statistical processing of the results obtained was carried out using the standard package Statistica 10.0 and Microsoft Excel program. In addition, the obtained data were processed using the elaborated statistical analysis method. Results. At the first stage, concentrations of apoptosis and endothelial dysfunction markers in the blood serum and urine of patients of both studied and comparison groups were determined using ELISA kits of the same type from different manufacturers, with different analytical sensitivity and measurement limits. The obtained values for the same biologically active substance level differed from each other per order of magnitude. Thus, it was found that factual measurements appeared to be incommensurable and required to be brought to comparable values in order to make the totality of results obtained uniform. For this purpose, valid observations distributed in the middle of the scale, excluding "zero" and minor values, as well as outliers, were selected by mixture analysis using PAST v 3.17 / PAIaeontological Statistics software. At the next stage, the factual data were brought to commensurable values by normalizing the measured concentrations values to the measurements limits of the corresponding test system and expressing the resulting value in points in multiple of 10: substance to be determined, points = level of substance to be determined, units of measurement / limit of measurement of the test system, units of measurement × 10. Conclusion. The proposed methodological approach to evaluating laboratory test results ensures the reliability of statistical analysis of factual data in the case of using ELISA test systems of the same type, differing in analytical sensitivity of the test methods performed with these test systems and the limits of measurement of relevant analyte concentration.