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XE-2100在白血病及相关疾病中的临床应用 Kazuto Tsuruda,Tomohiro Tsuji,Testuya Usui,Sachiko Kitajima,Atsuko Kihara,Miloko Murai,Yoko Kasada,Qian Li,Yasuaki Yamada and Scimeru Kamihira Clinical Laboratory, Nagasaki University School of Medicine,1-12-4 Sakamoto,Nagasaki,852-8102,Jpan. 转贴自sysmex 引言     血液分析仪自问世三十多年来其技术取得了显著的发展，然而在临床实验室的应用过程中仍然存在着许多问题，例如血小板聚集，有核红细胞出现时需对白细胞计数校正，异常淋巴细胞的识别。在实验室中常遇到的成人T淋巴细胞白血病对它的检测就存在着问题。与此同时，面对日益增长的工作负荷核不断变化的医疗需求，要求实验室能提供更有效的服务，所以开发新的和创造性的技术是必然的趋势。新推出的全自动血液分析仪在解决上述问题上作了努力。该分析仪除了采用传统的电抗阻法（DC）和射频/电抗阻法（RF/DC）还运用了半导体激光及流式细胞技术（前向散射光、侧向散射光、侧向荧光）。产生下列参数：所有传统的CBC参数（包括关学法血小板计数），白细胞五分类，网织红细胞计数及未成熟网织红细胞指数，有核红细胞计数，未成熟粒细胞计数，造血前体细胞计数。仪器具有一个独特的可疑信息报警灵敏度系统（Q - flag）提示可疑信息。该分析仪还具备了全面的数据处理功能的软件，可通过与LIS连接实现联网功能。在本研究中，把XE-2100和其他一些分析仪作了比较。 关键词     白细胞分类，血液学，全血细胞计数，白血病，外周血干细胞（PBSC）,造血前体细胞（HPC） 材料和方法 标本和分析仪     标本：抗凝静脉血标本取自Nagasaki大学医学院临床实验室。     分析仪：XE-2100和（均属Sysmex分析仪）：MicroxHEG-120（OMRON）。 病例     对于一般的仪器评估（精确度等），标本是从实验室的常规工作中随机选择的。为进行特殊研究还采用了下列标本：急性淋巴细胞白血病（ALL/L1），1例；急性原粒细胞白血病（AML M2/M7），2例；AML/三系发育不良（TLD），1例；慢性粒细胞白血病（CGL），1例；CGL伴急粒变危象，1例；骨髓纤维化，1例；骨髓增殖性疾病（MPD），1例；非何杰金淋巴瘤（NHL），1例；成人T细胞白血病（ATL），8例；慢性淋巴细胞白血病（CLL），2例；毛细胞白血病变异（HCL-V），1例；大颗粒淋巴细胞白血病（LGLL），1例；NHL的白血病表象，1例；骨髓瘤，1例；原因不明的贫血，1例；原发性血小板减少性紫癜（ITP），1例；病毒感染，1例；中毒性红斑，1例；肺炎，1例；非造血系列恶性肿瘤，3例。 XE-2100检测原理     全部检测原理的细节将不在这里详述。由于关注的焦点集中在仪器对白血病及相关疾病的标本检测，因此将包含特殊类型细胞的散点图列于图1中。这些散点图来源于下列检测通道： （A）  WBC4分类的DIFF通道（y＝侧向荧光{反映polymethine染料染DNA/RNA的强度}，x＝侧向散射光{反映细胞内容物}）。 （B）  检测嗜碱性粒细胞的WBC/BASO通道（y＝前向散射光{代表细胞的体积}，x＝侧向散射光）。 （C）  检测网织红细胞的RET通道（y＝前向散射光，x＝侧向荧光）。 （D）  检测未成熟粒细胞和造血前体细胞的IMI通道（y＝RF{细胞核的大小和密度}，x＝DC{细胞体积}）。 （E）  检测有核红细胞的NRBC通道（y＝前向散射光，x＝侧向荧光）。 图1.XE-2100散点图示例     与K-4500和NE-8000仅仅依靠电阻信号的变化进行血小板计数不同，XE2100采用了两种可互相转换的技术，技术的转换由转换法则控制。第一种是传统的鞘流电阻抗法（PLT-I），在血小板计数的大多情况下该方法足以满足常规检测的需要。第二种方法（PLT-0）采用了半导体激光及流式细胞技术，通过前向散射光和侧向荧光信号的分析得到血小板数量。两种方法的转换操作（1）当阻抗发现血小板体积分布的异常和/或（2）当血小板数量极低（< 30）。在这两种情况下仪器会自动显示PLT-0结果。     结合我们临床实验室已经建立的对于造血系统恶性疾病的诊断标准，在本研究中我们对XE-2100产生的对临床有价值的异常和可疑信息的判别能力作了评定。 批内精密度（重复性）     对CBC、DIFF、NRBC%和RET%的重复性作了评估。采用了1个正常标本和5个异常标本共计6个标本，每个标本分别进行了3到5次封闭进样模式操作。 相关性     在XE-2100和HEG-120上进行了DIFF参数和NRBC%的相关性实验（n＝177），以及XE-2100与R-3000在RET%上的相关实验（n＝36）。 原幼细胞检测能力－提示系统敏感性的评估 1）  对ALL（L1）、AML（M2）和CGL的提示性能作了评估。 2）  对原幼细胞（M7：原幼细胞比例80％）检测能力进行了评估，该标本用正常单个核细胞作了稀释。 3）  用显微镜目视法对100个细胞进行分类对提示性能进行验证。 4）  对淋巴系统肿瘤的提示作了评估。采用了以下标本：ATL，5例；CLL，1例；HCL－V，1例；LGLL，1例；NHL的白血病表象，1例。手工分类的数据与XE-2100的WBC可疑信息提示进行了比较，并对每个可疑信息提示的检测敏感性作了评定。 电阻抗法（PLT-I）与光学法（PLT-0）的相关性 1）  采用含有巨血小板的标本（AML伴有三系发育异常；1例）对PLT-I和PLT-0法进行比较。 2）  红细胞碎片出现时进行PLT-I和PLT-0的比较。 干细胞采集前HPC计数应用评估     采用干细胞采集前经过动员疗法的病人外周血标本，用抗凝，通过对HPC%（从IMI通道中获得）和%相关性的研究（包括与WBC总数、嗜中性粒细胞和血小板计数的相关性）以确定HPC计数是否是干细胞采集最佳时间的预测指标。%的确定采用BD公司提供的试剂盒（PBSC Pro－Count kit）和仪器（FACS Calibur），利用CD45原幼细胞分选法来检测。 结果 批内精密度（重复性）     所有参数批内精密度（重复性）结果见表1。可以预见，对数值极低参数的计数其CV值是高的。但是从CBC、5分类、有核红细胞和网织红细胞的数字结果来看总的精密度是非常好的。 表1.XE-2100的批内精密度（重复性） 相关性研究     图2显示了XE-2100与HEG-120在白细胞分类和NRBC计数方面以及与R-3000在网织红细胞计数方面极好的相关性。 图2.XE-2100与其它的分析仪的相关性     从NEG-120上得到的MONO%值比XE-2100高。但XE-2100的单核细胞计数值比HEG-2100更接近手工分类。 原幼细胞的检测能力 1．  对ALL（L1），AML（M2）和慢性粒细胞白血病（CGL）的提示性能。     图3显示了从上述病人标本获得的散点图。每个散点图均伴有"blast"提示。红色圈的位置为肿瘤细胞出现的区域，并附有每个病人标本相应的形态学图片。WBC数值前"&"提示因为NRBC的出现仪器对WBC进行了校准，"@"标记提示线性"超出可信范围"。ALL和AML的Diff散点图中的灰色区域显示无法进行细胞分类。但是仪器正确地提示了原幼细胞存在的信息。在CGL病人的DIFF散点图中蓝色区域的分布形态准确提示了杆状核细胞、中幼粒细胞和晚幼粒细胞为主的增长。在CGL和AML（M2）病人的IMI散点图并无多大的区别，但后者有两个独立的群体分布预示了白血病性裂孔的存在，CGL的散点图呈单一群体分布，提示了一个连续的分化过程。散点图的变化和通过显微镜观察到的血涂片的形态学变化信息是一致的? 图3.白血病细胞的DIFF、WBC/BASO和IMI散点图和形态学图像 图中： &：校正后的数值：@：超出线形范围：*：低可信度 2．  用正常单个核细胞进行稀释后观察对原幼细胞的检测能力。     将正常的单个核细胞的标本与AML标本（M7：原幼细胞比例80％）混合，其稀释比例列于图4（B），然后对XE-2100的检测敏感性进行观察。     对于不同的稀释比例，即使原幼细胞比例只占2.5%，XE-2100均能产生可疑信息的提示。在此水平下的Q―Flag系统显示"Blast"的提示的可信度为80％（例如，用Q-flag的最大值300作为100％，当原始的Q-flag等级值为240时，可信度为240/300×100＝80％）。引述的病例时含有80%原幼细胞的AML（M7），其形态学和免疫学结果罗列于图4。在XE-2100的检测结果中WBC计数值带有"&"标记，表明NRBC出现对WBC计数进行了校正。分类后，NEUT、LYMPH和MONO显示"无法检测（―――）"信息，BASO和EO显示"可信度下降"信息。此外，显示的WBC可疑信息有："WBC异常散点图、原幼细胞？未成熟粒细胞？" 图4.A）XE-2100对AML（M7）的检验结果、散点图和提示信息 B）白细胞提示信息的评价 3．  对所选择病例的提示性能（病例选择见材料于方法部分）     表2汇总了手工分类结果和XE-2100的检测值。 1）  病例1是一个混合型白血病，镜检显示原始淋巴细胞（髓过氧化酶阴性）为61％。XE-2100上出现"At－Ly?"和"Abn－Ly/L－Bl"提示。 2）  病例2到5镜检确认有1－21％的原粒细胞。对于每个标本XE-2100均产生了可疑信息"Blast？" 3）  ATL的三个病例（6到8），手工镜检分类分别含有77％、8％和23％的异常淋巴细胞。病例6和7在XE-2100上显示"Abn－Ly/L－Bl?"，病例8在XE-2100上显示"Blast？"。 4）  病例10和15含有极少量的异常淋巴细胞（1％）和少量的未成熟粒细胞（2％和4％）。这些标本XE-2100均有"IG"提示但没有"At－Ly"提示。 5）  所有手工镜检发现有未成熟粒细胞的病例（病例2，3，4，5，10，11，12，15，和17）XE-2100均能显示"IG?"提示。 6）  所有存在有核红细胞的病例（病例3，11，15和16）手工NRBC计数与XE-2100具有极好的一致性。 4．  对淋巴系统肿瘤作出提示的应用     图5和表3分别显示了成熟类型淋巴系统肿瘤的DIFF散点图及产生的信息。在ATL病例的散点图上可以注意到肿瘤细胞的分布呈垂直排列（图5a，d）或者呈一个宽的水平排列（图5b，c，e）。表3中提到的5个ATL病例中，其纵向分布方式符合手工分类中ATL的急性类型的特点，而水平分布排列则与ATL的慢性变化相对应。然而无法进行淋巴系统肿瘤的分类（ATL、CGL和HCL－V）。抑制性的ATL和大颗粒淋巴细胞白血病（LGLL）中只有少量类似于正常淋巴细胞的异常淋巴细胞出现，且无法进行必要的检测，偶尔也会归入正常的细胞种类。 图5.慢性淋巴细胞白血病DIFF散点图和形态学图象的比较     5个ATL病人中有4个（表3病例19－22）在XE-2100上显示"Abn－Ly/L－Bl"Q－flag等级可信度值较高，在70％－100％（见肿瘤细胞测定，第2节和表3）。病例18是一个急性类型的表现，手工分类显示有类似原幼细胞的存在，XE-2100上有"Blast？"不过XE-2100没有对LGLL显示任何异常信息（表3病例25）。对于病毒感染（表3，病例27），XE-2100既显示"Aty Lymph？"也显示了"Abn－Ly/L－Bl？"信息，这些异常作为发展中的问题留待以后讨论。 表3.慢性淋巴细胞白血病DIFF散点图和形态学图象的比较 XE-2100的PLT－I/PLT－0与当前其他分析仪的血小板计数的相关性 1．血小板的影响：（图6）     病人未68岁男性，患AML伴三系发育异常。在进行WBC计数时，K-2000、NE-8000和XE-2100检测的结果差异很大（11.5，6.1和1.9）。手工分类显示WBC总数明显下降并观察到大量的大血小板（图6）。NE-8000 WBC直方图显示淋巴细胞假性增高，显然是由于大血小板出现引起的。经治疗大血小板浓度下降，WBC不再出现异常。XE-2100可至始至终准确的从白细胞中将大血小板分出并且提供一个正确的光学血小板计数结果。 图6.具有大血小板的AML/TLD。注意由于大血小板的出现使不同的分析仪得到不同的WBC数值。XE-2100得到校正的WBC数值 2．细胞碎片的出现（图7）见于由MDS转化为AML病人，伴DIF发生。     69岁女性病人，由MDS转化为AML，K-4500和NE-8000血小板计数分别为186和246。XE-2100血小板计数值为17，与手工计数（15）相一致。由于红细胞的碎片导致血小板体积分布的异常触发了血小板计数模式的转换，显示的是光学血小板的计数值。     上述两个病例显示尽管在血小板直方图上由异常提示，但鞘流电阻抗法仍无法在血小板计数时区分大血小板和红细胞碎片。 图7.红细胞碎片的出现对血小板计数的干扰（MDS转化为AML病例） 幹细胞采集前HPC计数应用的评估 1．XE-2100 HPC％与传统流式细胞仪%的相关性     图8显示了HPC% 和%的相关性。相关线性方程为y=1.926x-0.220，相关系数r=0.722（P<0.01）。HPC% 比%要高出1.5-2个百分点。可以确信%细胞在HPC%部分内。 图8.XE-2100检测的HPC%与流式细胞仪的%相关性 2．在动员治疗过程中，WBC（NEUT）和血小板计数，和HPC计数的变化（图9）     这个病例是一个42岁男性病人，患有恶性淋巴瘤，图9中的3/26、3/29和3/31是化疗的第二阶段，4/19开始加入G-CSF，此时WBC已经升高而且血小板计数接近正常，但HPC很低在0.02％。使用G-CSF后HPC显著上升（4/20达到0.42％，4/21达到0.60％）。的变化过程是4/19达到0.15%，4/20是0.39%，4/22达到0.48％。显然HPC%与相关性良好。这些结果确认了HPC%在临床上的有用价值。 图9.恶性淋巴瘤患者化疗后施行G-CSF动员治疗后各参数变化 讨论     在整个研究中所有参数的重复性都是非常好的。当NRBC出现时，仪器具有对WBC计数和分类的校正能力，并能对 NRBC进行计数，这项新技术显示了很好的功能。仪器所具备的血小板计数的转换功能提高了仪器的检测功能表现在异常血小板体积分布或出现极低值时对血小板计数的准确性。     从异常标本中产生的信息反映了特殊的临床表现。外周血中出现原幼细胞与 "Blast？" 提示信息的出现是一致的。HPC检测与检测相当接近（但不是等同）。 检测价格昂贵，需要流式细胞设备并且耗费时间。而 HPC的检测方便快速，在常规血液分析仪中就可进行。由于数据处理、储存和修复能力的提高，相信XE-2100将有助于提高实验室的运行能力，为现代病人护理提供必要的血液学信息。