Troponin I und T, BNP und NT-proBNP

Die moderne Diagnostik kardialer Erkrankungen erfolgt heute bei klinisch nicht eindeutiger Diagnose vor allem über die Bestimmung herzmuskelspezifischer Biomarker, insbesondere der Troponine I und T für den Nachweis einer myokardialen Schädigung [1] und der natriuretischen Peptide, speziell des B-type natriuretischen Peptids (BNP) oder dessen N-terminalen Propeptids (NT-proBNP) für die Bewertung einer Herzinsuffizienz [2]. Aufgrund der hohen diagnostischen Aussagekraft eines schon leicht erhöhten Wertes für die kardialen Troponine und der daraus erwachsenden interventionellen und therapeutischen Konsequenzen ist gerade hier eine hohe analytische Sensitivität erforderlich. Dies kommt auch dadurch zum Ausdruck, dass die kardialen Troponine I und T in der Rili-BÄK zu den B1-Parametern gehören und somit strengere interne und externe Qualitätskriterien erfüllen müssen.

Analytik

Alle vier genannten Biomarker sind Peptide, deren Nachweis mithilfe von Enzymimmunoassays erfolgt. Dabei sind sowohl die Wertelage als auch die diagnostische Entscheidungsgrenze abhängig vom eingesetzten Assay und der verwendeten Nachweistechnik, was selbst beim Einsatz identischer Antikörper und einem identischen Kalibrator zu unterschiedlichen Werten bei derselben Probe führen kann.Diese Problematik schlägt sich auch in den Ringversuchsergebnissen für kardiale Marker nieder.
Abb. 1 zeigt einige interessante Ergebnisse der niedrig konzentrierten Probe des Ringversuchs (RV) für Troponin I (herstellerabhängig) und NT-proBNP (geräteabhängig) vom Oktober 2018. Auffällig ist beim Troponin, dass insbesondere die Messwerte für r0021 und r0034 in der Boxplot-Darstellung eine sehr große Streubreite aufweisen, während andere deutlich weniger streuen. Die große Schwankungsbreite dieser Assays  zeigt sich auch im Vergleich der Medianwerte über mehrere Jahre.
Eine der Ursachen für das heterogene Abschneiden der verschiedenen Hersteller beim Troponin I ist sicherlich im eingesetzten Substrat zu suchen, da die Antikörperbindungsstellen entscheidend vom Zustand des Proteinmoleküls abhängen. Einflussgrößen sind zum Beispiel Komplexbildung mit Troponin T/Troponin C, posttranslationale Modifikationen durch Phosphorylierung sowie Degradation [3]. Dass die Diskrepanz zwischen den relativen Medianwerten beispielsweise im März 2016 geringer ist, könnte an der höheren Teilnehmerzahl für die Messsysteme von r0021 und r0034 in diesem Ringversuch liegen. Auch ein Einfluss der eingesetzten lyophilisierten RV-Probenmatrix auf die Diskrepanz ist nicht auszuschließen.
NT-proBNP ist im Gegensatz zum Troponin ein Peptid mit einer definierten Länge von 76 Aminosäuren, das im Blut nicht weiter modifiziert wird. Trotzdem zeigen sich in der Boxplot-Darstellung ebenso wie im Zeitverlauf  deutliche gerätespezifische Unterschiede in der absoluten bzw. relativen Wertelage.
Diese Auffälligkeiten in den Ringversuchen lassen auch Rückschlüsse auf die Vergleichbarkeit der Ergebnisse in der Patientenversorgung zu. Auf einen einfachen Nenner gebracht bedeuten unterschiedliche Wertelagen und Streubreiten, dass für die Longitudinalbeurteilung stets derselbe Assay eingesetzt werden soll, um echte In-vivo-Unterschiede in der Konzentration von In-vitro-Effekten unterscheiden zu können.

Fazit

Wie für alle quantitativen immunologischen Assays sind auch die Ringversuchs­ergebnisse für das kardiale Troponin I und das NT-proBNP immer in Abhängigkeit des Assays zu bewerten. Die beschriebenen Einflussgrößen auf den ermittelten Wert müssen als gegeben hingenommen werden. Dies gilt sowohl für die in den einzelnen Assays eingesetzten monoklonalen Antikörper als auch für den verwendeten Kalibrator. Zusätzlich ist auch das zum Nachweis eingesetzte Detektionsprinzip (z. B. CLIA, ECLIA, CIA ­
u. a.) für die Höhe des ermittelten Messwerts eine nicht zu vernachlässigende Einflussgröße. Somit können die Ringversuche für die kardialen Biomarker die Vergleichbarkeit der Werte immer nur innerhalb eines Messsystems überprüfen. Dies entspricht der – für jeden in der Routine eingesetzten Assay spezifischen – Entscheidungsgrenze in der Diagnostik.
Zusätzlich sollte die Vergleichbarkeit der RV-Proben mit realen Patientenseren verbessert werden, um die Aussagekraft der Ringversuche noch weiter zu stärken.
Die Entwicklung eines internationalen Referenzstandards könnte bei der Harmonisierung der Messergebnisse hilfreich sein. Im Falle von Troponin I wurde hierfür bereits eine Arbeitsgruppe der International Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine (IFCC) gegründet [4].