《Tumor Biology》:Harmonization and standardization of tumor markers and liquid biopsies in China: A short perspective
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循环性肿瘤标志物,如血清癌胚抗原(CEA)、甲胎蛋白(AFP)及糖类抗原(CA)15-3,已在临床中广泛应用。近年来,包含循环肿瘤DNA(ctDNA)及肿瘤突变负荷(TMB)在内的液体活检(liquid biopsies)技术迅速发展。研究人员基于对中国知网(
循环性肿瘤标志物,如血清癌胚抗原(CEA)、甲胎蛋白(AFP)及糖类抗原(CA)15-3,已在临床中广泛应用。近年来,包含循环肿瘤DNA(ctDNA)及肿瘤突变负荷(TMB)在内的液体活检(liquid biopsies)技术迅速发展。研究人员基于对中国知网(CNKI)与PubMed数据库的系统文献检索,梳理中国临床实践中肿瘤标志物协调化与标准化的现状。结果显示,不同实验室间测量结果仍存在显著变异。过去数十年中,参与国家室间质量评价(EQA)计划与能力验证(PT)已有效缓解不同仪器及实验室流程间的结果偏差。针对液体活检,进一步建立并完善其标准化与协调化路径,仍是亟待解决的重要需求。
背景与方法
协调化(harmonization)与标准化(standardization)是临床实验室实践中保障临床决策准确性的核心环节。对于缺乏参考物质或参考方法的分析物,尤其是蛋白类肿瘤标志物,往往需依赖协调化流程以提升结果可比性。研究人员通过系统文献回顾,在中国知网以“协调化”或“标准化”联合“肿瘤标志物”为检索词,覆盖2006至2025年文献,获126篇;在PubMed以“harmonization”或“standardization”联合“tumor markers”与“China”检索2010年至2026年3月文献,获20篇。近年文献明显向分子诊断与液体活检方向聚集。
传统循环蛋白肿瘤标志物
在蛋白类肿瘤标志物领域,长期教育与EQA、PT参与显著改善了国内检测性能。2006至2013年八年EQA数据显示,AFP、CEA、总前列腺特异性抗原(t-PSA)、CA125、CA15-3与CA19-9的稳健变异系数(robust CV)整体下降。然而后续全国调查显示,实验室内部质量控制(IQC)仍有改进空间,IQC材料CV分布由1%至50%不等,CA19-9的变异范围宽于其他标志物。全球EQA比对研究提示,基于患者混合样本的共识均值仅CEA满足最小偏倚标准,CA125、CA15-3与CA19-9尚未达标;CEA在2010至2013年间亦未见进一步改善。基于EQA数据开展的再校准模拟研究表明,通过算法重校准可显著改善CEA、CA15-3与CA19-9的协调化水平。
可互换参考物质(RM)是推进标准化的重要基础。研究人员以实验室自建候选RM(BCCL)及WHO 73/601对CEA开展多平台互换性评估,覆盖Roche Cobas E601、Diasorin Liaison XL、Beckman DxC 800、Abbott Architect i2000与Maccura IS1200等免疫分析系统,证实BCCL具良好互换性,且以PBS作为WHO标准品稀释基质可进一步降低跨平台偏倚。以WHO 72/225为校准物的AFP候选RM同样显示CLSI框架下的良好互换性。近期研究人员建立基于SI可溯源的磁固相萃取联合同位素稀释液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)的AFP定量方法,提升低丰度AFP回收率,与Beckman UniCel DxI 800结果高度相关(R=0.995),体现次级参考物质研制的技术进步。
液体活检
液体活检在靶向治疗时代成为重要诊断补充,其中ctDNA研究最为活跃。国内下一代测序(NGS)PT体系由国家临床检验中心(NCCL)于2018年建立,使用MNase酶切GM12878细胞并混合超声片段构建含热点与罕见突变的合成QC材料,覆盖不同变异等位基因频率(VAF)。2018至2021年间,医院实验室由6家增至32家,商业实验室由69家增至130家。cfDNA提取以手动操作为主,少量参与者出现技术失败;基因型结果中仅66.3%突变与PT盘完全一致,错误多集中于VAF低于0.2%的低位突变,且与试剂厂牌或测序平台无直接关联。随PT推进,提取CV与基因型错误率逐步下降。
针对NGS-based ctDNA实验室的专项调查发现,多数实验室遵循标准化前分析流程并建立质评程序。137家实验室中,26.3%具备CLIA和/或CAP资质;77.4%开展临床诊断,35.8%支持临床试验,22.6%仅用于科研。样本保存多采用Streck管,处理时间0.5至96小时,部分使用EDTA-K2管并在采血后2至4小时内分离血浆;56.2%实验室报告周期小于7天。中通量Panel、SNV检出限(LOD)0.1%至0.5%为常规首选。但20.5%实验室缺乏核酸提取或文库构建QC指标,26.2%未实施IQC,提示QC体系仍需补强。
基于全外显子测序(WES)的肿瘤突变负荷(TMB)估计被视为Panel-TMB的参照标准。国内多中心EQA中,仅50%实验室报出值落入预期±30%区间;低TMB定义为小于10 Mut/Mb。VAF、区域大小及免疫疗效截断值差异是室间偏差主因。随后发布的TMB临床应用专家共识对定义、检测标准化、临床意义与局限作出明确规范。
DNA甲基化EQA方面,Septin9甲基化qPCR检测中93.22%参与实验室结果正确,但偏离提取试剂盒说明书或标准流程可致假阴性;Syndecan 2(SDC2)甲基化粪便DNA检测中90.62%实验室结果可接受,手动提取引入Ct值波动,个别假阳性与假阴性源于操作失误。EQA数据指明:方法学验证、内控设置、SOP遵循、人员培训与报告规范化是改进方向。
展望与结论
尽管NCCL主导的EQA显著提升了分析物检测质量,协调化仍受国际参考标准缺失制约;人源血清样本有限使可互换有证RM研制困难。在缺乏RM场景下,协调化不可或缺。IFCC与ISOBM工作组基于EQA数据模拟再校准,证明CA19-9、CEA、CA15-3可比性可改善;联合IVD厂商、确保EQA材料与患者样本互换,是未来关键路径。人工智能(AI)与大语言模型(LLMs)在参考区间建立、报告解读及图像识别中亦具应用潜力。
液体活检领域,实验室自建检测(LDTs)快速扩张,前分析与分析质量体系尚未统一。IFCC分子诊断委员会正收集真实世界实践数据,预期未来国家与国际指南将进一步完善方法学验证、检测校准与EQA协调化框架。