一、案例概況

（一）背景摘要

臨床檢驗(yàn)的準(zhǔn)確性直接影響臨床診斷結(jié)果 ，檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確可比性是有效診療的前提 。其中 ，體外診斷試劑（IVD）的溯源性水平是決定檢驗(yàn)結(jié)果有效互認(rèn)的關(guān)鍵 ，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)及參考方法是 IVD 量值傳遞和溯源的“標(biāo)尺”，貫穿體外診斷產(chǎn)品的研發(fā)生 產(chǎn) 、臨床實(shí)驗(yàn)室的室內(nèi)質(zhì)控和室間質(zhì)評(píng)以及病人檢測(cè)報(bào)告各環(huán)節(jié) 。例如 ，C- 反應(yīng)蛋白 （CRP）是最敏感的炎癥指標(biāo)（＞ 10 mg/L），是區(qū)分細(xì)菌和病毒感染的“指南針”，同 時(shí)也是預(yù)測(cè)心梗 、腦卒中的重要指標(biāo)（ ＜ 10 mg/L）；同型半胱氨酸（HCY）是心腦血管疾病最重要的指標(biāo)之一 ，HCY 的含量與患動(dòng)脈硬化和腦中風(fēng)的幾率成正比 ；肌鈣蛋白 I 是心肌梗死患者臨床診斷標(biāo)志物的金標(biāo)準(zhǔn) ，但其標(biāo)準(zhǔn)化是近二十年來(lái)的世界性難題 。據(jù)報(bào)道 ，美國(guó) FDA 批準(zhǔn)了 15 家企業(yè)生產(chǎn)肌鈣蛋白 I 診斷試劑盒 ，不同試劑盒對(duì)同一樣本檢測(cè)結(jié)果最大相差 200 倍 。盡管美國(guó)在 2000 年便研制出了肌鈣蛋白的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) SRM2921 ，但由于肌鈣蛋白 I 本身具有易降解的特性 ，導(dǎo)致該標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的使用有很大的局限性。

因此 ，攻克共性關(guān)鍵技術(shù) 、研制可溯源至 SI 單位的高準(zhǔn)確度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) 、提升我國(guó) 診斷試劑產(chǎn)品質(zhì)量 、建立從病人檢測(cè)報(bào)告至 SI 單位的全鏈條溯源體系 ，是保證檢驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確 、滿足臨床診療的迫切需要。

（二）案例簡(jiǎn)介

本項(xiàng)目研制了國(guó)際首個(gè)具有天然五聚體結(jié)構(gòu)的 CRP 基準(zhǔn)物質(zhì) ，研制了國(guó)際首套系列濃度血清基體 CRP ，包括國(guó)際首個(gè) 10 mg/L 以下的 CRP 血清標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) ，解決了由于缺少低濃度 CRP 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)導(dǎo)致的無(wú)法評(píng)價(jià)超敏 CRP 試劑盒準(zhǔn)確性的問(wèn)題 ，從而保證了心腦血管疾病的精準(zhǔn)診斷 ，也讓細(xì)菌和病毒感染區(qū)分更加準(zhǔn)確 。項(xiàng)目研制的系列濃度HCY 國(guó)家一級(jí)血清基體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)覆蓋 HCY 測(cè)量的全范圍 。系列技術(shù)以及標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)為 合作企業(yè)九強(qiáng) 、基蛋 、美康及邁克等國(guó)內(nèi) IVD 龍頭企業(yè)診斷試劑溯源至 SI 單位 ，建立 了完整的溯源鏈 ，近五年銷(xiāo)售額近 20 億元 ，支撐每年逾億次臨床檢驗(yàn)準(zhǔn)確測(cè)量。

建立“穩(wěn)定片段替代 ”測(cè)量技術(shù) ，國(guó)際上首次研制 cTnI 穩(wěn)定肽段標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) 。本項(xiàng)目首次建立針對(duì)肌鈣蛋白 I 的“穩(wěn)定片段替代完整蛋白 ”技術(shù) ，通過(guò)重組表達(dá)肌鈣蛋白 I 的第 30 ～ 110 氨基酸序列替代肌鈣蛋白I 的完整蛋白 ，成功解決了肌鈣蛋白 I 不穩(wěn)定的難題 ，并研制出肌鈣蛋白 I 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) 。該標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)作為心肌梗死患者臨床診斷標(biāo)志物源頭基準(zhǔn) ，對(duì)臨床檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性保障具有十分重要的意義。

為華東地區(qū) 200 家次醫(yī)院 CRP 、HCY 的正確度驗(yàn)證提供標(biāo)準(zhǔn)值 ，將檢測(cè)結(jié)果合格 率由原來(lái)的 58% 提高至 97% ，顯著減少了測(cè)量偏差 。通過(guò)系列標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和溯源評(píng)價(jià)技術(shù)應(yīng)用 ，減少測(cè)量偏差 ，降低了心腦血管疾病誤診率 ，支撐保證了每年 20 萬(wàn)次以上的測(cè)量溯源性 。建立了從終端用戶到 SI 單位溯源源頭的完整溯源鏈 ，為心梗 、腦卒中等 心腦血管及炎癥患者及時(shí)準(zhǔn)確診治 ，以及為提升我國(guó) IVD 龍頭企業(yè)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力提供了有力技術(shù)保障。

建立了心腦血管疾病體外診斷試劑結(jié)構(gòu)溯源的新方法 。針對(duì)心腦血管疾病標(biāo)志物的診斷試劑盒因抗體異質(zhì)性造成的定值結(jié)果差異問(wèn)題 ，提出了有效的解決方案 。傳統(tǒng)診斷試劑在使用過(guò)程中 ，往往因抗體的多樣性 ，導(dǎo)致不同檢測(cè)方法之間的定量結(jié)果出 現(xiàn)較大偏差 ，嚴(yán)重影響診斷的準(zhǔn)確性 。為解決這一難題 ，中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院（以下 簡(jiǎn)稱“ 中國(guó)計(jì)量院”）采用了氫氘交換質(zhì)譜技術(shù) ，創(chuàng)新地提出了心血管標(biāo)志物抗原表 位定位方法 ，從結(jié)構(gòu)角度考察體外診斷試劑的溯源性 ，該方法可用于指導(dǎo)體外診斷試劑的設(shè)計(jì)和生產(chǎn) ，從結(jié)構(gòu)角度提高體外診斷試劑的一致性。

二、案例具體做法

（一）案例詳情

1. 研制系列 CRP 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) ，建立從血清基體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)到純品標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)到 SI 單位的完整溯源鏈 。開(kāi)發(fā)高選擇性磁珠富集技術(shù)和多內(nèi)標(biāo)定值技術(shù) ，研制國(guó)際首個(gè)系列 CRP 血清標(biāo)物 ，覆蓋炎癥分型和超敏指標(biāo) ，不確定度小 、范圍寬 。建立“穩(wěn)定片段替代 ” 測(cè)量技術(shù) ，國(guó)際上首次研制 cTnI 穩(wěn)定肽段標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：通過(guò)重組表達(dá)肌鈣蛋白 I 的第30 ～ 110 氨基酸序列替代肌鈣蛋白 I 的完整蛋白 ，首次建立針對(duì)肌鈣蛋白 I 的“穩(wěn)定片段替代完整蛋白 ”技術(shù) ，成功解決了肌鈣蛋白 I 不穩(wěn)定的難題 ，并研制出肌鈣蛋白 I 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。

2. HCY 及 CRP 的正確度驗(yàn)證在全國(guó)臨床醫(yī)學(xué)計(jì)量技術(shù)委員會(huì)框架下開(kāi)展 ，由中國(guó)計(jì)量院主導(dǎo) ，上海臨檢中心組織 。本次能力驗(yàn)證參考值由 6 家參考實(shí)驗(yàn)室 ，采用參考方法同位素稀釋質(zhì)譜法完成定值 ，102 家醫(yī)院參加測(cè)試 ，基本覆蓋了上海地區(qū)二甲 、三 甲醫(yī)院，合格率不理想。說(shuō)明現(xiàn)有醫(yī)院測(cè)量系統(tǒng)與真值之間有一個(gè)較大的系統(tǒng)誤差。通 過(guò)對(duì)不同檢測(cè)系統(tǒng)的同型半胱氨酸免疫檢測(cè)方法進(jìn)行對(duì)比分析 ，并探討這些檢測(cè)方法存在差異程度 ，分析產(chǎn)生差異的原因 ，開(kāi)展同型半胱氨酸檢測(cè)項(xiàng)目溯源性研究 。通過(guò)正確度驗(yàn)證項(xiàng)目及經(jīng)采用中國(guó)計(jì)量院提供的 HCY 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)校準(zhǔn)后 ，醫(yī)院常規(guī)檢測(cè)結(jié)果有了明顯改進(jìn) ，特別是臨床參考范圍上限的濃度約 15 μmol/L 的 CV% ，從 7.8% 減小到 2.8% ，表明采用標(biāo)物校準(zhǔn)常規(guī)方法改進(jìn)結(jié)果的一致性和正確性是可行的 ，將檢測(cè)結(jié)果 合格率由原來(lái)的 58% 提高至 97% ，顯著減少了測(cè)量偏差。

3. 針對(duì)診斷試劑盒因抗體異質(zhì)性造成的定值結(jié)果差異問(wèn)題 ，建立了基于氫氘交換 質(zhì)譜技術(shù)的心血管標(biāo)志物抗原表位定位方法 ，用于從結(jié)構(gòu)角度考察體外診斷試劑的溯 源性 。該技術(shù)通過(guò)標(biāo)記蛋白質(zhì)的氫 - 氘交換率 ，從分子結(jié)構(gòu)層面深入考察體外診斷試 劑的溯源性 ，揭示抗體與抗原的結(jié)合特性 。通過(guò)這一技術(shù) ，準(zhǔn)確定位了抗體的識(shí)別區(qū) 域 ，提高了體外診斷試劑在設(shè)計(jì)與生產(chǎn)過(guò)程中的一致性。

（二）具體成效

1. 研制了 C- 反應(yīng)蛋白的純品標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)及系列濃度的血清基體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) ，并完成互換性評(píng)估 ，適用于臨床檢驗(yàn)對(duì) C- 反應(yīng)蛋白的校準(zhǔn) 。首次建立了蛋白質(zhì)類(lèi)診斷項(xiàng)目從病 人檢測(cè)報(bào)告至 SI 單位的完整溯源體系 。肌鈣蛋白 I 穩(wěn)定片段替代標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)可作為心肌 梗死患者臨床診斷標(biāo)志物源頭基準(zhǔn) ，為臨床檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性提供重要保障。

2. 通過(guò)系列標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和溯源評(píng)價(jià)技術(shù)應(yīng)用 ，減少測(cè)量偏差 ，降低了心腦血管疾病 誤診率 ，支撐保證了每年 20 萬(wàn)次以上的測(cè)量溯源性 。建立了從終端用戶到 SI 單位溯源源頭的完整溯源鏈 ，為心梗 、腦卒中等心腦血管及炎癥患者及時(shí)準(zhǔn)確診治 ，以及我 國(guó) IVD 龍頭企業(yè)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力提升 ，提供了有力技術(shù)保障。

3. 運(yùn)用基于氫氘交換的抗原表位識(shí)別方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)溯源的應(yīng)用 ，不僅大幅提升了心腦血管疾病診斷試劑的準(zhǔn)確性和一致性 ，還為國(guó)內(nèi)外體外診斷產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化和質(zhì)量 控制提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ) ，推動(dòng)了相關(guān)診斷試劑的技術(shù)進(jìn)步和廣泛應(yīng)用。

三、案例創(chuàng)新點(diǎn)

（一）案例實(shí)施的創(chuàng)新點(diǎn)

1. 建立完整的 CRP 溯源體系確保檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確可比 。成功研制 CRP 五聚體純品標(biāo)物 ，并開(kāi)發(fā)高選擇性磁珠富集技術(shù)和多內(nèi)標(biāo)定值技術(shù) ，研制國(guó)際首個(gè)系列 CRP 血清標(biāo) 物 ，覆蓋炎癥分型和超敏指標(biāo) ，不確定度小 、范圍寬 。建立了從純品標(biāo)物到血清標(biāo)物 的完整溯源體系 ，并通過(guò)正確度評(píng)估和質(zhì)量提升 ，確保檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確可比。

2. 肌鈣蛋白 I 穩(wěn)定肽段替代技術(shù)為診斷試劑建立溯源源頭 。肌鈣蛋白 I 是心肌梗死診斷的金標(biāo)準(zhǔn) ，但其不穩(wěn)定性導(dǎo)致診斷假陰性高 ，其標(biāo)準(zhǔn)化成為國(guó)際難點(diǎn)問(wèn)題 。中國(guó)計(jì)量院建立了“穩(wěn)定片段替代 ”測(cè)量技術(shù)，使用穩(wěn)定氨基酸序列片段替代完整蛋白，解 決了肌鈣蛋白 I 不穩(wěn)定難題 ，成功研制國(guó)際首個(gè) cTnI 穩(wěn)定片段標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) ，替代美國(guó) NIST 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) SRM2921 ，為診斷試劑建立溯源源頭。

3. 建立了心腦血管疾病體外診斷試劑結(jié)構(gòu)溯源新方法 。心腦血管疾病標(biāo)志物的體 外診斷試劑盒往往由于抗體的異質(zhì)性導(dǎo)致不同方法之間的定值結(jié)果差異較大 ，中國(guó)計(jì) 量院創(chuàng)新地建立了基于氫氘交換質(zhì)譜技術(shù)的心血管標(biāo)志物抗原表位定位方法 ，用于從 結(jié)構(gòu)角度考察體外診斷試劑的溯源性 ，應(yīng)用于體外診斷試劑的設(shè)計(jì)和生產(chǎn) ，從結(jié)構(gòu)角度提高體外診斷試劑的一致性。

（二）推廣價(jià)值

項(xiàng)目技術(shù)成果在心血管 、腫瘤等重大疾病相關(guān)的臨床診斷行業(yè)龍頭企業(yè) 、三甲醫(yī) 院 、國(guó)際計(jì)量機(jī)構(gòu) 、國(guó)內(nèi)計(jì)量同行等重點(diǎn)單位得到廣泛應(yīng)用 ，為診斷試劑及藥物的生 產(chǎn)工藝開(kāi)發(fā) 、質(zhì)量控制和量值溯源提供了技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)支撐。

本項(xiàng)目研制的技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)成果 ，服務(wù)遍及 17 個(gè)省市 、140 余家單位共 550 余 家次 。C- 反應(yīng)蛋白 、肌鈣蛋白 、同型半胱氨酸計(jì)量溯源技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)支持了國(guó)內(nèi) IVD 龍頭企業(yè) ，如北京九強(qiáng) 、邁克生物 、南京基蛋 、寧波美康等公司 ，累計(jì)銷(xiāo)售額近 20 億元 。診斷試劑溯源及質(zhì)控等相關(guān)產(chǎn)品關(guān)鍵指標(biāo)優(yōu)于羅氏等國(guó)際知名品牌 ，為每年 逾億次測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確可靠提供了計(jì)量溯源技術(shù)保障。

C- 反應(yīng)蛋白 、同型半胱氨酸標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)及準(zhǔn)確定值技術(shù)用于上海臨檢中心組織的華東地區(qū)近 200 家醫(yī)院的臨床檢驗(yàn)外部質(zhì)量評(píng)價(jià) ，使腦卒中重要標(biāo)志物檢驗(yàn)指標(biāo)同型半胱氨酸的臨床檢驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性由 58% 提高至 97% ，提升了診斷的準(zhǔn)確性和可靠性 ，避 免了重復(fù)檢測(cè)帶來(lái)的損失 ，大大節(jié)省了醫(yī)療費(fèi)用。

完成專(zhuān)利《一種非疾病診斷目的的血清中C 反應(yīng)蛋白的定值方法》并進(jìn)行成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用 ，轉(zhuǎn)化金額 80 萬(wàn)元 。將技術(shù)進(jìn)行推廣應(yīng)用可提高體外診斷試劑廠商檢測(cè)的準(zhǔn)確 性 ，完善體外診斷試劑產(chǎn)品的溯源性 ，服務(wù)于 C- 反應(yīng)蛋白的臨床檢驗(yàn)。

（三）體會(huì)感受

在項(xiàng)目設(shè)計(jì)初期做好計(jì)量需求的調(diào)研 ，緊密?chē)@檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)的溯源需求 ，突破瓶頸 技術(shù)，是確保診斷試劑產(chǎn)品質(zhì)量與精確度的基礎(chǔ)。在選定目標(biāo)物后，項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中，要始終遵循以保證完整溯源鏈為手段 ，突破技術(shù)瓶頸 。以 CRP 為例 ，通過(guò)開(kāi)發(fā)高選擇性 磁珠富集技術(shù)與多內(nèi)標(biāo)定值技術(shù) ，研制超敏 CRP 血清標(biāo)物 。建立從病人檢測(cè)報(bào)告至 SI 單位的完整溯源體系 ，將計(jì)量學(xué)與臨床檢驗(yàn)需求緊密結(jié)合 ，才可取得理想效果 。案例 建立的全鏈條溯源體系，服務(wù)于我國(guó)國(guó)產(chǎn)體外診斷試劑龍頭企業(yè)的核心產(chǎn)品，精密度、正 確度等指標(biāo)優(yōu)于國(guó)際品牌 ，實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代 ，打破了國(guó)外公司壟斷 ，顯著提升了我國(guó)重 大疾病診斷試劑產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)診斷試劑產(chǎn)業(yè)由跟跑到并跑的突破，并為實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)診斷試劑的領(lǐng)跑奠定了基礎(chǔ) 。同時(shí)對(duì)其他相關(guān)疾病診斷標(biāo)志物溯源體系的建立起到良好的示范作用 ，有力推動(dòng)醫(yī)藥行業(yè)檢測(cè)數(shù)據(jù)互認(rèn)和我國(guó)臨床診斷水平的 提升。