上世纪60年代起，发达国家的临床实验室较普遍地开始了临床化学质量控制。市场上迫切需要大量控制品。刚刚起步的控制血清只是将混合血清分装小瓶后冷冻干燥。这样的控制品血清中的α脂蛋白在制备中变性，使得复溶的控制品显得浑浊。而且随着控制品存放时间延长，浑浊程度加重。到控制品在有效期前，复溶的控制品呈牛奶样。尽管，厂商再三声明，内含的分析物没有影响，但是临床实验室无法接受。上世纪70年代，经过研究，了解因α脂蛋白变性所致。所以在冷冻干燥前，先对混合血清加入沉淀剂去除α脂蛋白，然后经透析处理去除所有沉淀剂。但是，这样加工处理的血清，内含的原小分子物质大多被透析除去。为此，厂商必须添加各个需要的分析物；而且为了满足实验室需要的各个分析物的浓度，还加入了许多非人来源的替代物等。这样加工的控制品，经冷冻干燥后复溶液体，非常清晰，而且检测的各个分析物含量满足了实验室要求。这些控制品不仅用于实验室内部质量控制，而且也被用于实验室间质量评估。 可是，使用这样的稳定血清开展实验室间质量评估中，逐渐发现了，有些项目的各个实验室间的检测结果，与使用真实新鲜混合血清的实验室间比对，有很大差异！引起美国临床实验室专家的注意。说明采用这样的稳定血清，用于室间调查的结果，无法反映各个实验室平时每天对新鲜病人标本检测的质量！这样的控制品只能用于实验室内部质量控制。 上世纪80年代，美国某些地区实验室，对老年女性体检妇科筛查结果，没有检出问题。但是，这些老年女性以后有相当比例，出现了妇科的恶性肿瘤。因为对老年女性体检使用了美国国家的保险基金，激起了美国参、众议员愤怒！谴责美国临床实验室使用了国家的钱，却做出了害人的结果！在美国国会发出了要对美国临床实验室的检测质量严加管理的要求。由此在美国出现了世界著名的“1988临床实验室修正法规（CLIA'88）”。这是世界上第一个有国家立法对临床实验室质量进行管理的法规！按照法规要求，所有在美国的临床实验室，必须接受美国CDC下指定的实验室认可的检查；被认可有资格后方可继续接受病人样品开展检验；同时，这些被认可的实验室，还必须接受政府指定的实验室能力验证质量考核的组织考核，每年发放多次质量评估调查样品。由美国政府组织参考实验室为该调查样品给予定值。如果实验室在一年内有多个调查结果不符质量要求的，将被停止接受病人样品进行检验的资格。这个法规在1988年批准，决定从1992年开始实施。 美国临床病理学会（CAP）于1992年，在实施CLIA'88法规前，召集了第23届全国临床病理大会。会议专门针对稳定血清无法反映临床实验室每天检测新鲜样品检测质量的问题，进行了深入研究和讨论。这个会议的内容被确定为“临床化学的基质效应和准确度评估（College of American Pathologists Conference XXIII on Matrix Effects and Accuracy Assessment in Clinical Chemistry）。” 这个学术会议内容非常丰富和精彩。大会主席就是著名的Dr Miller。会议直接指出了，所有临床实验室每天使用的质量控制血清、以及在实验室间质量评估中使用的调查血清，均为“处理过（processed）”的物质，它们在检测中的反应性质不同于病人标本。在反应性上的差异可来自人来源的溶液基质的修饰，因添加物、因稳定化的过程如冷冻干燥、或因使用了非人来源的物质。基质修饰影响到分析响应的是一个复杂的方式，因各种机制所致。这些包括大分子结构和溶液粘度的物理变化、稳定处理的添加剂、非人的分析物添加物、在天然样品和校准、控制检测物质间的蛋白异构化等，却从来没有在病人标本中出现过。如果分析系统对处理过样品和新鲜病人标本间的分析物反应性质差异很灵敏，则对于分析物被检测的响应的改变，被称为“基质效应”。基质效应引出的分析问题，因为来自这样的物质得到的分析物结果，不能直接去校准或去评价常规方法对病人标本检测的准确度。 基质和基质效应的名词和含义，就是在这次会议上点出来了！如何针对美国政府已经决定使用“处理过”血清物质，对临床实验室的检测质量进行考核的棘手问题，最后大会提出了，将参与质量调查中，使用了完全相同检测系统的实验室，列为“对等组（peer group）”。建议以对等组实验室某项目的检测结果的均值，为该项目、该对等组实验室质量评估的目标，进行评分估计。由此形成了当今所谓的PT（Peer Testing）方法。也就在这次大会后，推荐了当时的强生高级技术顾问Dr Fred Lasky起草美国的EP 14文件（基质效应评价）。 EP14文件的发布，使全世界的临床实验室懂得和理解基质和基质效应。 什么是基质（matrix） 基质— 除了分析物之外，样品中的所有组分或成分。 在认识上必须注意，分析物和基质本来就存在于样品中，它们组成了样品。但是，分析物和基质在不同分析物的检测系统检测中在变换，不要看成是固定的。例如，对病人新鲜样品进行葡萄糖检测时，葡萄糖是被检测的分析物，除了葡萄糖之外在样品中的所有其他组分，就是葡萄糖的基质。如果这个样品还要检测肌酐，那么对于肌酐检测系统来说，肌酐是分析物，除了肌酐之外的所有样品中的所有其他组分，是肌酐的基质。 但是，我们为了按照临床要求，对某个病人进行指端全血、血浆、血清、尿液等标本，进行葡萄糖检测。这样，上述各个样品名称，应该是不同的基质。但都是用于葡萄糖检测的。所以，可以认识为是葡萄糖检测的样品基质。还有，样品没有被检测，无所谓基质效应。也即在检测中考虑了分析物和基质，才考虑了基质效应。而且要认识，检测一定使用试剂。试剂和样品混合在一起，不同的试剂组成（或相同试剂某个组分的含量不同），除了会影响检测分析物的效果作用外，还可以考虑它们也是分析物的基质，也会影响检测！ 什么是基质效应（Matrix Effect） 样品中的基质对分析物得到可靠结果的影响，称为基质效应。 如何认识上如何区分基质效应和干扰作用？我认为说到干扰，一定认识到有明确干扰物。是干扰物的存在，影响了检测结果。对干扰物研究干扰原理、干扰特异性、以及干扰大小，均可以进行详细分析和研究。美国CLSI很早就出版了干扰的文件EP7（临床化学的干扰实验）。因此，如果希望详细了解干扰内容的，请阅读该文件。 但是，基质效应究竟是什么物质、什么物理化学作用所致，无法回答。实际检测的结果说明，因为被加工处理过的样品，它在检测中，确实与真实的新鲜病人样品的表现不一样，也即二者检测结果不同。明明在制备处理过样品给予分析物的值，达到了某个新鲜病人样品内具有的值，但是实际检出的值差异很大。这些差异反映了处理过样品内具有的基质效应。因为，临床实验室的目的是，为新鲜病人样品（标本）的检测，得到可靠结果。而且我们期望任何检测系统，任何检测系统内各个不同试剂批号、不同校准品批号、仪器被维修校正前后等的波动，均不会对相同病人样品的检测结果产生不可接受的结果。因此，真实了解基质效应、需要克服基质效应对病人标本检测结果影响的，最佳手段就是使用新鲜病人样品，在认可的检测系统，与疑似有问题的检测系统间，进行一组新鲜病人样品（标本）检测比对。比对结果在可以接受的范围的，可以认为，那个疑似有问题的检测系统没有问题。结论是两个检测系统间，病人标本检测结果具有互换性。 在整个理解基质和基质效应的过程中，临床实验室懂得了不可再用原先在手工操作中，一直使用以纯物质配制的标准液，作为检测标准。因为水溶液与血清间基质差异太大。只能使用加工处理过的血清，作为校准品。问题是原先配制的标准液是使用了纯物质称量法和容量法配制的，标准液内分析物含量可以计算出来。但是加工处理过的血清内的分析物浓度，只能依赖检测系统检测确定。因此，某个分析物校准品值，一定依赖于使用的检测系统，而且校准品值也只能用于为它定值的检测系统。所以，原来手工操作中的标准液也许可以通用于某个分析物的所有检测方法。但是，今天的校准品一定为检测系统专有，不可在不同检测系统间交换使用。 还需注意的是，尽管已经建立了检测系统概念，但是，组成检测系统的各个组分，试剂盒、校准品、仪器等都不断地随使用而变更批号、或仪器需要维修、保养调换关键零部件等，所以严格讲，一个检测系统必须要说清楚，正在使用的：试剂是什么品牌、什么型号、什么批号等；使用的校准品是什么品牌、什么型号、和什么批号；仪器维修和更换关键零件的日期等。这样才真的是正在使用的检测系统的状态。因此，一个检验科工作量越大，它在检测某个分析物（或被测量）正在运行的检测系统的各个组分经常在变化。不要忘记，出现基质差异的是在样品被试剂检测、检测信号被校准品校准得到检测结果中出现的。因此，在上述检测系统变化下，如何确保检测系统对病人样品检测一直保持准确、稳定、可靠？这又应该要考虑每个检测系统组分在变化下，这些试剂和校准品中各组分的来源、含量、以及组分间比例变化等问题，应该都是基质差异，一定会影响检测结果。因此，如何确保病人标本检测结果依然可靠，必须要有可靠的措施。 上述这些问题，都是从认识和理解基质和基质效应上引出的。因此，在每天实验室对病人样品检测的过程中，无时无刻都会出现基质效应所致的问题。 在实验室出现了有关基质效应的问题时，一定要使用病人样品，或者对新、老检测系统进行比较。或者是对疑似有问题的检测系统与可信任的检测系统进行比较。这些比较都采用了直线回归分析和相关统计。因此，我们还必须做好对实验数据的处理。很多实验室已经知道，美国CLSI有标准文件，EP9是专门用于方法学比较的。很多同道只知道EP9文件的名称。但很多都没有深入学习。 为了让大家更多了解方法学比较的统计做法和含义。我将在以后的微信中做一些介绍。 转载请注明出处 微信公众号：冯仁丰 |
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