間接法建立長春地區成人肝功能四項生化指標參考區間

王藝婷， 李雪文， 邢東洋， 何 冰， 許建成

吉林大學第一醫院 檢驗科， 長春 130021

檢驗項目參考區間是臨床疾病診斷與健康監測的主要依據，參考區間的準確性、適用性直接影響著臨床判斷。2012年，我國衛生行業標準發布了血清AST、ALT、GGT、ALP等項目的參考區間，同時指出該參考區間可能受民族、地區影響而致其不適用，各實驗室可自行建立參考區間[1]。目前建立參考區間的方法有直接法[2]和間接法[3]，直接法需通過建立嚴格的排除標準而篩選符合要求的參考個體，且此法過程漫長繁瑣、難以實施；而間接法只需通過數學統計，憑借快速簡便、能得到與直接法相似結果的優勢脫穎而出。本研究利用臨床實驗室信息系統(laboratory information system，LIS)已有數據，用數學統計模型建立AST、ALT、GGT、ALP間接法參考區間，并與國家行業標準比較，以期為臨床疾病診斷與健康監測提供依據和參考。

1 資料與方法

1.1 研究對象 收集本院2019年10月—2020年10月LIS中體檢中心健康人群數據，排除信息不全及溶血、脂血、黃疸等不合格樣本后，通過比對樣本號、姓名、年齡、就診日期等信息確認為同一來源選擇首次測量結果。共入組20～79歲健康人群數據29 443例，其中男性13 423例、女性16 020例。

1.2 儀器與試劑 使用日立公司的7600-210全自動生化分析儀、上海科華公司的試劑與標準品、美國伯樂公司的室內質控品。儀器每年由廠家進行一次校準，每日8點前至少對高、中、低值質控品進行測定(批號： 45803， 45802， 45801)。

1.3 研究方法 AST的檢測方法為紫外-蘋果酸脫氫酶法，ALT的檢測方法為紫外-乳酸脫氫酶法，GGT的檢測方法為L-γ-谷氨酰-3-羧基-4-硝基苯氨法，ALP的檢測方法為AMP緩沖液法。研究對象空腹8 h后于次日上午7∶30—9∶30安坐，自肘前靜脈真空采血4 ml，常溫送至檢驗科進行上述4種生化指標檢測。

1.4 倫理學審查 本研究方案經由吉林大學第一醫院倫理委員會批準，批號： 2019-249。

1.5 統計學方法 利用SPSS 23.0、Minitab 17、LMS chartmaker Light 2.54、Excel 2016軟件分析數據?？聽柲缏宸?斯米諾夫檢驗判斷數據正態性，若其呈偏態分布則使用BOC-COX法轉換，此法中的待定變換參數λ由極大似然法求得，其值由所有數據決定。BOX-COX法可針對不同的λ做出不同變換。轉換后的數據經P-P圖檢驗為近似正態分布后，使用Turkey法剔除離群值。剔除時把四項指標視為一個整體，若其中任意一個指標符合剔除標準則剔除此人全部信息。Spearman相關分析判斷AST、ALT、GGT、ALP與年齡的相關性。LMS法建立連續百分位數曲線。Mann-WhitneyU檢驗比較性別差異，5歲為一年齡組，Z檢驗比較年齡差異。用數據均值、標準方差及樣本量計算Z與Z*值，如Z>Z*則差異有統計學意義，需分組建立參考區間[2]。非參數法計算數據分布的2.5%和97.5%百分位值作為參考區間的上、下限，并用Bootstrap計算其90%置信區間。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 數據分布與離群值剔除 調取的AST、ALT、GGT、ALP數據均不服從正態分布，使用BOX-COX法將其轉換為近似正態分布，其中四組數據的待定變換參數λ分別為-0.80、-0.78、0.25、-0.10。使用Turkey法剔除數據2225例，其中男性1213例，女性1012例。正態轉換及離群值剔除前后具體數據詳見表1。

表1 BOX-COX變換及剔除前后數據分布

2.2 AST、ALT、GGT、ALP水平的性別及年齡間比較 Mann-WhitneyU檢驗結果顯示，AST在20～54歲性別間差異有統計學意義(7個年齡段Z值分別為-5.68、-15.59、-30.14、-25.86、-19.22、-15.12、-4.29，P值均<0.05)。ALT、GGT、ALP在各年齡組不同性別間差異均有統計學意義(ALT各年齡段Z值分別為-10.27、-24.71、-39.41、-33.86、-28.14、-26.94、-15.17、-11.52、-5.90、-4.77、-3.20、-3.83；GGT各年齡段Z值分別為-12.06、-24.95、-39.70、-34.04、-31.95、-31.61、-23.33、-19.20、-13.54、-9.46、-6.29、-3.65；ALP各年齡段Z值分別為-8.32、-16.36、-22.67、-23.55、-20.42、-14.99、-4.62、-12.77、-10.20、-8.54、-5.03、-2.59，P值均<0.05)。Spearman相關結果顯示，男性ALT(r=-0.191，P<0.001)、GGT(r=-0.041，P<0.001)與年齡呈負相關；女性AST(r=0.365，P<0.001)、ALT(r=0.310，P<0.001)、GGT(r=0.264，P<0.001)及ALP(r=0.411，P<0.001)與年齡呈正相關。分組后各亞組樣本量均大于120例。男性ALT、GGT及女性AST、ALT、GGT、ALP的年齡差異均有統計學意義(Z>Z*)。AST、ALT、GGT、ALP水平連續百分位數曲線見圖1。

圖1 AST、ALT、GGT、ALP水平連續百分位數曲線

2.3 參考區間的建立、驗證及比較 用于驗證的樣本剔除離群值后共10 598例，其中男性6292例、女性4306例。

男性、女性共14個亞組，各組驗證樣本量均>20例，4項生化指標均有>90%的測定值落在本研究參考區間內。使用非參數方法計算的AST、ALT、GGT、ALP參考區間及適用性驗證見表2。為與我國行業標準保持一致，本研究結果取整數。AST、ALT、GGT和女性20～49歲ALP參考區間與我國行業標準的相對偏差均低于RCV，男性及50～79歲女性ALP參考區間與我國行業標準的相對偏差高于RCV。本研究結果與國內外研究結果比較見表3。

表2 AST、ALT、GGT、ALP參考區間及適用性驗證

3 討論

血清AST、ALT、GGT、ALP作為常規肝功能檢測的四項指標對肝腎疾病的診斷及治療至關重要。近年有研究表明，AST、ALT與癌細胞代謝密切相關，并與不同類型癌癥的預后有關[5]；ALT與非酒精性脂肪肝性肝炎的肝臟炎癥、肝纖維化及肝脂肪變性程度顯著相關[6]。也有研究[7]結果顯示，GGT、ALP與腎臟預后獨立相關。故建立其準確可靠的參考區間具有重要意義。

本研究中男性隨年齡增加，ALT、GGT水平先上升后下降，驗證了我國多中心研究[8]中男性ALT、GGT水平在40歲前隨年齡升高，在40歲后保持不變或下降的結論。這種趨勢的可能原因是，ALT、GGT水平與酒精有關[9]，人進入中老年期，中度或重度飲酒人士數量減少。本研究中女性AST、ALT、GGT、ALP水平均隨年齡增加，在45～55歲時上升明顯，驗證了我國多中心研究[8]中女性AST、ALT、GGT、ALP與年齡正相關、我國北京[10]ALP水平在50歲后升高的結論。女性45～55歲呈現出的特殊性可能與其生理變化有關，大多數女性在該年齡段步入更年期、絕經期，性激素波動明顯。本研究中男性或女性ALT水平在60歲后均有不同程度下降，驗證了美國老年人ALT水平與年齡呈負相關的研究結果[11]，提示臨床醫生在解釋患者(尤其是老年人)ALT水平時應考慮年齡因素。

通過相對偏差與RCV比較，本研究自建的男性ALP參考區間上限、女性50～79歲ALP參考區間上、下限與我國行業標準間差異有統計學意義(相對偏差>RCV)。男性GGT參考區間下限與我國上海的研究[12]、女性AST、GGT、ALP參考區間上限與沙特阿拉伯的研究[13]、男性ALP參考區間上、下限及50～79歲女性ALP參考區間上限與俄羅斯的研究[14]差異有統計學意義(相對偏差>RCV)。造成差異的原因可能是：(1)這4項生化指標與BMI有關[14-15]，或與人群、種族、遺傳、地域、生活習慣、飲食結構等有關；(2)樣本量不足，納入研究的數據不足以代替整個人群；(3)不同實驗室建立參考區間的檢測方法、試劑、儀器等差異；(4)可能存在異常數據，雖經過離群值剔除但不能確保納入研究的個體為完全健康沒有疾病。自建的ALP參考區間與我國行業標準間的差異可通過增加樣本量來改善。另外本研究建立的參考區間通過適用性驗證，表明該參考區間適用于本地區人群，證實間接法建立參考區間的可行性。此前本實驗室已使用直接法建立了長春地區兒童血清AST、ALT、GGT、ALP參考區間[16-17]。直接法雖是建立參考區間的標準方法，但其過程漫長繁瑣，如需面對特殊群體(新生兒、孕婦、老人等)會使數據更加難以收集。若實驗室直接引用試劑廠商提供的參考區間，難免存在種族、環境等差異。而間接法利用已有數據既可獲得特殊群體足夠多的數據量，又無需額外投入，是一種很好的選擇，適合不同實驗室根據本地區人群、檢測系統等實際情況建立參考區間。本研究以LIS數據為基礎，運用數學統計模型建立參考區間，雖可能納入異常數據，但通過適宜數據轉換、離群值剔除后計算參考區間可有效彌補這一缺陷[8]。間接法作為一種回顧性研究，其實施過程無法達到與直接法一致的嚴謹程度，各界對其存在一定爭議，故應定期驗證間接法建立的參考區間以確保其可靠性。本研究根據數據分布及樣本量選擇了BOX-COX法、Turkey法與非參數法，目前尚不能評價本研究所用方法的優劣。盡管如此，間接法仍然憑借著簡單快速的優勢在未來有很好的應用前景。

血清酶與性別、年齡等因素關系密切，故應根據性別及年齡建立參考區間。本研究使用間接法建立了成人血清AST、ALT、GGT、ALP的性別及年齡特異性參考區間。該參考區間與我國行業標準較為一致，證實間接法建立參考區間的可信度和可靠性。本研究為血清酶類參考區間研究提供了基礎數據，有益于肝病及其他相關疾病的預防及鑒別診斷。

利益沖突聲明：本研究不存在研究者之間、倫理委員會成員、受試者監護人以及與公開研究成果有關的利益沖突。

作者貢獻聲明：王藝婷負責課題設計，資料分析，撰寫論文；李雪文、邢東洋、何冰參與收集數據，修改論文；許建成負責擬定寫作思路，指導撰寫文章并最后定稿。