- Theorie und Praxis Standardisierung der HbA1c Bestimmung München, den 03. Mai 2008 Standardisierung der HbA1c Bestimmung - Theorie und Praxis Albrecht Pfäfflin Zentrallabor/Med.Klinik Abt. IV, Tübingen

Fallbeispiel Patient wird am selben Tag in verschiedenen Laboratorien bzgl. HbA1c untersucht: Labor A: 7,3% Labor B: 7,7% Labor C: 8,5% Therapie beibehalten oder intensivieren?

Ergebnisse Ringversuch 1/2003 des Referenzinstitut für Bioanalytik der DGKL

Plan Einleitung Methoden-Vergleichbarkeit Möglichkeiten zur Standardisierung Referenzmethode Mittels Kalibration Designated comparison method (DCM) Probleme Zusammenfassung

Plan Einleitung

Definition HbA1c: stabiles Addukt von D-Glukose am N-terminalen Ende der ß-Kette des HbA0 =N-(1-deoxyfructosyl)haemoglobin

Rückblick: Erstbeschreibung (1955) von Glykiertem Hämoglobin Differente Methoden ergeben nicht-vergleichbare Werte Durch einheitliche Kalibration: interlabor-Variations-Koeffizienten (VK) von 16% auf 9% gesenkt. Trotzdem sind die Werte nicht ausreichend vergleichbar 1994 Gründung des National Glycohemoglobin Standardization Program (NGSP) 2001: im Rahmen der NGSP-Aktivitäten: VK auf <5% gesenkt. Literatur: Kunkel 1955 Science ; Weykamp CC 1995 Clin Chem; Little 2001 Clin Chem

Warum ist HbA1c nicht einfach standardisierbar? Analyt aufgrund physikalischer Eigenschaften charakterisiert unspezifische Substanzen können diese Eigenschaften imitieren Vergleichbarkeit innerhalb einer Methode gut Vergleichbarkeit zwischen Methoden schlecht

Warum ist HbA1c nicht einfach standardisierbar? alle müssten das wirklich wollen Verantwortung des Laborleiters/der Laborleiterin, welchen Kalibrator er/sie verwendet. ca. 70 verschiedene kommerzielle Methoden zur HbA1c-Messung

Plan Methoden-Vergleichbarkeit

Webseite Instand: VK bei Ringversuchen

Rechenbeispiel: Variationskoeffizient (VK) von 7% VK=(SD/MW)*100 SD=Standardabweichung MW= Mittelwert Bei Zielwert HbA1c 10%: SD von 0,7% „kritische Differenz“: 3 SD nicht sicher unterscheidbar: Werte zwischen 9,0 und 11,0 % nicht sicher unterscheiden Fazit: der VK sollte möglichst klein sein; 2% sind vorgeschlagen von EASD, ADA, IDF Ziel: um Unterschiede von 0,5% sicher zu erkennen Diese Präzision ist interlaboratorisch schwer erreichbar

Gesetzliche Vorgaben: Deutschland: Richtlinien der Bundesärztekammer Vom 24.08.2001 Weiterhin übergangsweise gültig bis 31.03.2010 Richtigkeit 8%, Unpräzision 6%, max. Abweich. Einzelwert/Ringversuch: 20% Vom 23.11.2007 Gültig seit 01.04.2008 Zulässiger quadratischer Mittelwert der Messabweichung (Streuung der Messwerte um den wahren Wert): 10% Max. Abweichung Ringversuch: 18%

Plan Möglichkeiten zur Standardisierung Referenzmethode mittels Kalibration Designated comparison method (DCM)

Referenzmethode für HbA1c Definition: Von IFCC-Experten entworfene, geprüfte und publizierte Goldstandard-Methode zur Bestimmung von HbA1c

Referenzmethode für HbA1c Prinzip: Vorbereitung: EDTA-Blut wird mit NaCl-Lösung gewaschen und hämolysiert Dann: Mittels Endopeptidase Glu-C werden 6 Aminosäuren abgespalten Literatur: Jeppsson et al. (2002) Approved IFCC Reference Method for the measurement of HbA1c in Human Blood. CCLM 40(1)78-89

Referenzmethode für HbA1c ESI-MS ( =Elektrospray-Ionisations-Massenspektrometrie): Prinzip: Analyt wird ionisiert, verdampft und mittels Masse-Ladungsverhältnis analysiert Literatur: Kobold et al Clin Chem, 1997

Referenzmethode für HbA1c Probleme (I) der Referenzmethode: Die Werte sind ca 1,5% niedriger Literatur: Miedema 2004 Diabetologia

Referenzmethode für HbA1c Probleme (II) der Referenzmethode: Die Referenzmethode soll gar nicht in den Routinelabors angewendet werden (zu aufwändig) Unklar: ob diese exakte Analytik tatsächlich die prädiktive Aussage der alten DCCT/UKPDS-Messungen hat die Methode gibt es seit 6 Jahren, aber in der Praxis hat sich nichts wesentliches geändert

Einheitliche Kalibrierung für HbA1c Prinzip: Mittels einer Probe mit bekanntem Zielwert: sollen die verschiedenen Methoden abgeglichen werden Japanese diabetes society (JDS): Kalibratoren wurden produziert und einheitlich verwendet. Methoden für die Produktion eines Referenzmaterials sind beschrieben. Problem: Aufwendige Herstellung der Kalibratoren Literatur: Finke Clin Chem Lab Med 1998

Designated Comparison method Prinzip: Mittels einer (willkürlichen) “Referenz”-methode werden Methodenvergleiche durchgeführt, dadurch können Regressionsgleichungen ermittelt werden, um die Werte ineinander umzurechnen. Vorteil: bietet sich an, da der Analyt mit unterschiedlichen Methoden gemessen wird, und Referenzmaterialien unzureichend verfügbar sind.

Designated Comparison method Wesentliche praktische Anwendung: NGSP seit 1994 “Referenz”-methode: Biorex 70-Ionenaustauschchromatographie in speziellen Referenzlaboratorien durchgeführt. Problem: die Methode ist unspezifisch

Designated Comparison method

Designated Comparison method Was macht das NGSP: CPRL: zentrales Labor, produziert den Kalibrator und erfüllt harte QC-Richtlinien PRL: primäre Referenzlaboratorien SRL: sekundäre Referenzlaboratorien Müssen jeweils in definierten Zeiten eine definierte Anzahl von Proben messen und dabei definierte QC-Kriterien erfüllen. Herstellerzertifikation Ringversuchswesen

Designated Comparison method Weitere praktische Anwendung: Swedish standardization scheme “Referenz”-methode: Mono S-HPLC Problem: die Methode ist auch unspezifisch, deutlich überlegen gegenüber Biorex 70

Vergleich Referenzmethode vs Vergleich Referenzmethode vs. Designated Comparison method/einheitliche Kalibrierung Literatur: Hoelzel Clin Chem 2004

Plan Probleme

Organisationsstrukturen Klinisch-Chemische Vereinigungen: IFCC, daraus Referenzmethoden-Entwicklung AACC, daraus NGSP hervorgegangen DGKL Klinische Vereinigungen: ADA EASD IDF DDG

Literatur: Mosca et al. Clin Chem Lab Med, 2007 IFCC-working-group HbA1c Gegründet 1995 Referenzmaterialien hergestellt 1998 Entwicklung der Referenzmethode 2002 Verschiedene Vergleichsstudien wurden durchgeführt Sekundäres Referenzmaterial wurde hergestellt Literatur: Mosca et al. Clin Chem Lab Med, 2007

Literatur: Consensus Committee, Diabetes Care, 30, 2007 Aktuelles consensus-statement 2007: ADA/EASD/IDF/IFCC HbA1c-Werte weltweit einheitlich reportieren IFCC-Referenzmethode ist Basis für Standardisierung Soll als mmol/mol und % (NGSP) angegeben werden Falls Studien dokumentieren: Umrechnung des HbA1c-Wertes in „mean blood glucose“ Literatur: Consensus Committee, Diabetes Care, 30, 2007

Harmonisierungsbestreben von verschiedenen Organisationen Es gibt zwischen den verschiedenen Organisationen einen Dialog: Die IFCC-Werte Könnten zu unzureichender Behandlung führen (e.g. Hanas R., Diabetes care 2002) Wesentliche Studien wurden nicht mit der Referenzmethode durchgeführt …die Referenzmethode ist Fortschritt, aber...

Problem: Referenzmaterial Aufwendige Herstellung mehrere Aufbereitungsschritte komplexe Qualitätskontrolle sonst nicht generell für verschiedene Methoden geeignet Literatur: Finke Clin Chem Lab Med 1998

Rückführbarkeit auf Referenzmethode/Referenzmaterial

Persistierende Probleme bei Standardisierung Durch eine Standardisierung werden negative Einflüsse nicht eliminiert (Hb-Varianten, unspezifische Veränderungen z.B. Carbamylierung, weitere Glykierungsprodukte) Werte werden nur heruntergerechnet. Bessere Vergleichbarkeit so nur bedingt erreichbar.

Forderungen Gegebenheiten Interlabor-Präzision 2% Dokumentiert (Weycamp, Clin Chem 2008): Präzision innerhalb eines Netzwerks <0,9% möglich RiLiBÄK bis 2010: 6% Unpräzision, 8% Unrichtigkeit Gegebenheiten

Plan Zusammenfassung

Zusammenfassung Es gibt eine Referenzmethode aufwändig verändert die Werte Routinemässig nicht anwendbar Standardisierung unter freiwilligen Bedingungen weltweit ist schwierig

Perspektive Was setzt sich durch? Von der analytischen Seite ist zu fordern, den Analyten so spezifisch und standardisiert wie möglich zu messen. Von klinischer Seite sowenig wie möglich ändern Praktische Empfehlung: bislang weiter möglichst im selben Labor messen

Danke für die Aufmerksamkeit Standardisierung ist Sisiphosarbeit