《Biochemistry and Biophysics Reports》：Evaluation of a research use only (RUO) TIMP-1 assay for use with the automated Alinity
i platform
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本研究旨在开发并评估一种适用于全自动高通量检测平台Alinity i的TIMP-1研究用（RUO）免疫检测方法。研究人员通过优化试剂配方，成功将原用于ARCHITECT系统的TIMP-1检测方法迁移至Alinity i平台，并系统评估了其分析性能。结果表明，该检测方法具有优异的线性、精密度（≤10% CV）和稳定性，能够在生理和临床相关范围内（LoQ：2.44 ng/mL；正常范围：106.23–329.68 ng/mL）准确检测TIMP-1，且在心脏样本中检测到TIMP-1水平与肌钙蛋白-I升高相关。这项研究为TIMP-1作为心脏纤维化等疾病潜在生物标志物的临床应用奠定了重要的技术基础。
我们体内的细胞外基质（ECM）并非一成不变，它如同一个繁忙的建筑工地，不断进行着“拆”与“建”的动态平衡。这个过程主要由一组名为基质金属蛋白酶（MMPs）的“拆迁队”负责降解旧基质，而它们的活动则受到另一组名为基质金属蛋白酶组织抑制剂（TIMPs）的“监理员”的严密调控。TIMPs与MMPs结合，防止其过度“拆迁”，维持ECM稳态。其中，TIMP-1是TIMPs家族的重要成员。然而，当这种平衡被打破，例如TIMP-1水平异常升高，就会导致ECM过度沉积，形成纤维化——一个类似器官内部“疤痕”形成的过程。大量研究表明，这种纤维化与多种重大疾病息息相关，包括肝纤维化（可发展为肝硬化乃至肝癌）、结直肠癌的进展与预后不良，以及日益受到关注的心脏纤维化（与心力衰竭、心肌梗死等心血管疾病密切相关）。因此，精准、稳定地检测血液中的TIMP-1水平，对于这些疾病的早期风险筛查、病程监测和治疗评估具有重要的临床潜力和科研价值。
此前，雅培公司已经开发出了一种用于ARCHITECTi系统的研究用（RUO）TIMP-1免疫检测方法。但随着临床检验对高通量、高效率需求的提升，将成熟的检测方法迁移至更新的、通量更高的全自动检测平台Alinityi系统，成为了一个现实且必要的技术升级方向。这不仅关乎检测效率，更需确保迁移后的方法在灵敏度、准确度、稳定性等核心分析性能上不折不扣，才能真正服务于精准的临床研究和未来的诊断应用。那么，改造后的TIMP-1检测方法在Alinityi平台上的表现究竟如何？它能否稳定地捕捉到疾病状态下的TIMP-1变化信号？这便是发表在《Biochemistry and Biophysics Reports》上的这项研究所要回答的核心问题。
为了开展这项研究，研究人员运用了免疫测定技术，将原有的双单克隆抗体夹心法TIMP-1检测方案进行了试剂和缓冲液优化（如调整包被缓冲液pH值、更换表面活性剂等），以适应Alinityi系统。研究系统地评估了多项分析性能：通过检测限研究确定方法的灵敏度和定量下限；通过线性研究验证检测范围的可靠性；通过精密度和再现性研究考察方法的稳定性和重复性。研究还特别评估了不同采血管类型（如肝素锂、EDTA、血清管等）对检测结果的影响，以确定最佳样本类型。此外，研究测试了多种内源性干扰物质（如胆红素、血红蛋白、血脂、类风湿因子等）的影响，并考察了血浆样本在不同储存条件（室温、冷藏、冻融循环）及在仪器上的稳定性。关键的验证样本包括100例健康捐赠者的血浆（用于建立参考范围）以及88例已知肌钙蛋白-I（TnI）水平升高的心脏疾病患者血浆样本（用于探索TIMP-1与心脏疾病的关联）。
3. 结果
3.1. 样本采集
由于TIMP-1在凝血过程中会从血小板和白细胞中释放，血清样本会因凝血过程导致TIMP-1浓度显著升高，而柠檬酸钠抗凝管则会抑制其检测。因此，研究确认，使用肝素锂（LiHep）或EDTA抗凝的血浆样本是Alinityi系统TIMP-1免疫测定的推荐样本类型。
3.2. 分析性能
3.2.1. 检测限
观察到的检测下限（LoD）为1.42 ng/mL。计算得出的定量下限（LoQ）最高为2.44 ng/mL（跨两个试剂批号和两台仪器）。
3.2.2. 线性
在整个评估的测量范围内（从定量下限到500 ng/mL），所有样本的线性偏差均在±10%以内，证实了方法在有效范围内的线性响应。
3.2.3. 自动化与手动稀释
使用相同稀释液进行手动稀释的结果与Alinityi仪器的自动化稀释方案结果一致，表明自动化稀释准确可靠。
3.2.4. 精密度
在精密度和再现性研究中，所有样本的变异系数（CV）均满足≤10%的标准，表明方法具有优秀的重复性和稳定性。
3.2.5. 可报告区间
确定了分析测量区间（AMI）为2.44至500 ng/mL，扩展测量区间（EMI）为500至2500 ng/mL，可报告区间（RI）为1.42至2500 ng/mL。
3.2.6. 正常范围/预期值
对100名健康个体的血浆样本进行检测，建立了初步的预期值范围。TIMP-1浓度平均值为170.98 ng/mL，范围在106.23 ng/mL至329.68 ng/mL之间，中位数为163.82 ng/mL。
3.2.7. 心脏样本
在88例已知肌钙蛋白-I（TnI）水平升高的心脏样本中，TIMP-1免疫测定检测到了更高的TIMP-1浓度，这与健康捐赠者血浆中的水平形成了对比，提示TIMP-1水平升高可能与心脏疾病状态相关。
3.2.8. 内源性干扰
在临床实验室标准化协会（CLSI）推荐的测试浓度下，结合和非结合胆红素、血红蛋白均未观察到显著干扰。蛋白质和甘油三酯在较高浓度下存在轻微干扰，但通过将浓度分别滴定至12.15 g/dL和750 mg/dL后，干扰被消除。类风湿因子（RF）高达200 IU/mL以及人抗鼠抗体（HAMA）高达900 ng/mL时，也未观察到明显的检测干扰。
3.2.9. 样本稳定性
血浆样本在2–8°C或室温下最长可稳定储存7天，并可耐受最多3次冻融循环，其检测结果与基线相比的平均变化百分比在可接受范围内（除一个特定条件下的边缘情况外）。研究建议尽可能在2–8°C下储存样本。
3.2.10. 样本在机稳定性
样本在Alinityi仪器上放置最长3小时后进行测试，其相对光单位（RLU）的最大偏移低于4.7%，满足≤10%的目标，表明样本在机稳定性良好。
3.2.11. 试剂在机稳定性
试剂和校准品在Alinityi仪器上可稳定保存16天。
4. 讨论与结论
这项研究成功地描述并将一个研究用（RUO）TIMP-1免疫测定方法从雅培ARCHITECT系统迁移并优化至了更高通量的Alinityi平台。改造后的检测方法在Alinityi系统上展现了优异的分析性能：其检测下限（LoD）为1.42 ng/mL，定量下限（LoQ）为2.44 ng/mL，在2.44至500 ng/mL的分析测量区间内，实验室内的不精密度≤10% CV。该方法线性良好，自动化稀释准确，试剂稳定性高，且不受常见内源性物质的显著干扰。研究明确了肝素锂或EDTA抗凝血浆为最佳样本类型。健康人群的TIMP-1浓度范围（106.23–329.68 ng/mL）与文献报道的临床相关范围相符，并且在肌钙蛋白-I升高的心脏样本中观察到了TIMP-1水平的增高，这为TIMP-1作为心脏纤维化疾病的潜在生物标志物提供了初步的支持性证据。
该研究的重要意义在于，它不仅仅是一次简单的平台迁移和技术验证。它为在现代化、高通量的临床检测平台上，标准化、规模化地开展TIMP-1相关研究铺平了道路。鉴于TIMP-1在肝纤维化、多种癌症（尤其是结直肠癌）以及心脏纤维化等多种重大疾病中的潜在生物标志物作用，一个性能可靠、自动化程度高的检测工具是推动其从研究走向临床应用的基石。本研究建立的稳定、可靠的检测方法，使得未来能够在大规模临床队列中，更便捷、更准确地评估TIMP-1在疾病风险分层、预后判断和治疗反应监测中的价值。特别是其在心脏纤维化中的应用前景，为心血管疾病的精准医疗提供了一个新的、可量化的潜在指标。未来的临床开发将聚焦于在特定疾病队列（如心脏疾病群体）中验证其临床效用，并可能探索将其与其他生物标志物组成联合检测面板，以提升对复杂疾病（如纤维化）的诊断和预后评估能力。
