En Jämförelse av Biokemiska Tester för Feokromocytom: Mätning av Fraktionerade Plasma-Metanephrines Jämfört med en Kombination av 24-Timmars Urin Metanephrines och Katekolaminer

Vi jämfört den diagnostiska effekten av fraktionerade plasma-metanephrine mätningar mätningar av 24-h urin totalt metanephrines och katekolaminer i öppenvård testas för feokromocytom vid Mayo Clinic i Rochester, från och med 1 januari 1999, fram till den 27 November 2000., Katekolaminsekreterande tumörer var histologiskt bevisade. Känsligheten hos fraktionerade plasmametanefriner var 97% (30 av 31 patienter), jämfört med en känslighet på 90% (28 av 31) för totalt urinmetanefriner och katekolaminer (P = 0, 63). Specificiteten för fraktionerade plasmametanefriner var 85% (221 av 261), jämfört med 98% (257 av 261; P < 0.001) för urinmätningar. Sannolikheten för positiva tester var 6, 3 (95% konfidensintervall, 4, 7 till 8, 5) för fraktionerade plasmametanefriner och 58, 9 (95% konfidensintervall, 22, 1 till 156.,9) för urin totalt metanefriner och katekolaminer. En adrenal feokromocytom saknades genom urintestning hos två patienter med familjära syndrom och en asymptomatisk patient med en för övrigt upptäckt adrenal massa. En extra-adrenal paragangliom saknades genom plasmaprovning hos en patient. Sammanfattningsvis ger mätningar av totalt 24-timmarsmetanefriner och katekolaminer i urinen färre falskt positiva resultat, ett attribut som föredras för testning av lågriskpatienter, men fraktionerade plasmametanefrin-mätningar kan föredras hos högriskpatienter med familjära endokrina syndrom.,

katekolamin-utsöndrande tumörer är sällsynta neoplasmer av kromaffinceller som uppstår från binjuremärgen (feokromocytom) eller paraganglia (paragangliom). Biokemisk testning för en katekolamin-utsöndrande tumör utförs vanligtvis som en del av en utvärdering för sekundära orsaker till högt blodtryck, oförklarliga stavar, tillfälliga binjurmassor eller, mindre vanligt, patienter med en familjehistoria av feokromocytom.,

biokemisk testning för en katekolamin-utsöndrande tumör har typiskt inkluderat mätningar av 24-h urinutsöndring av totala metanefriner och katekolaminer (1, 2). Nyligen har mätningar av fraktionerade plasmametanefriner visat sig ha hög känslighet och särdrag för detektering av feokromocytom och har rekommenderats som det enda biokemiska testet av val (3-7)., Vårt mål var att bestämma den diagnostiska effekten av fraktionerade plasmametanefrin mätningar jämfört med de av urin totala metanefriner och urinkatekolaminer för att detektera adrenal och extra-adrenal katekolamin-utsöndrande tumörer i en poliklinisk tertiär vård inställning.,

försökspersoner och metoder

försökspersoner

en datoriserad sökning identifierade alla patienter på Mayo Clinic Rochester i vilka fraktionerade plasmametanefriner och 24-h urin totalt metanefriner mättes från 1 januari 1999 till 27 November 2000, och deras journaler granskades. Inlagda patienter exkluderades sekundärt till potentiella fysiologiskt lämpliga förhöjningar av katekolaminer och deras metaboliter., Vi identifierade 349 på varandra följande öppenvårdspatienter (inklusive 33 patienter med histologiskt bekräftad feokromocytom eller paragangliom) i vilka fraktionerade plasmametanefriner och 24-timmars urin totala metanefriner, med eller utan urinkatekolaminer, beställdes och mättes samtidigt (24-timmars urinkatekolaminmätningar fanns tillgängliga hos 292 patienter).,

kriterierna för att utföra plasma-och urinmätningar var: hypertoni ensamt (eldfast, ny debut, svår eller nyligen oförklarlig exacerbation), besvärjelser (huvudvärk, hjärtklappning, yrsel, överdriven svettning, blekhet eller rodnad) med eller utan ihållande eller paroxysmal hypertoni, adrenal abnormitet (adrenal massa) vid avbildning, och patienter med hög risk (högrisk familjär syndrom, tidigare kirurgiskt härdade feokromocytom eller paragangliom). Alla patienter med katekolaminproducerande tumörer hade histologisk bekräftelse., Alla patienter utan feokromocytom tilldelades en annan klinisk diagnos av sin behandlande läkare vid slutförandet av utvärderingen.

institutionell granskning styrelsen för Mayo Foundation godkände studien, och undertecknade forskningstillstånd verifierades för alla journaler som används. Det fanns ingen sponsor engagemang eller finansiering för studien.,

biokemiska analyser

fraktionerade plasmametanefriner mättes av det endokrina laboratoriet vid Mayo Medical Center med flytande kromatografi med elektrokemisk detektion och rapporterades som metanefrin och normetanefrin fraktioner (8). Blod drogs i Mayo Clinic endokrina testcenter från alla 349 patienter för mätning av fraktionerade plasma metanefriner. Plasma normetanefrin mätningar var tillgängliga i alla 349, men plasma metanefrin fraktionen rapporterades inte av laboratoriet för 6 patienter på grund av störande ämnen., Acetaminofen är en potentiell störande substans, och testet försenades tills acetaminofen drogs tillbaka, om möjligt, eller noterades i patientdiagrammet om det användes i föregående 48 h. inga andra läkemedel drogs rutinmässigt tillbaka som en del av detta testprotokoll. Om interfererande substanser noterades av laboratoriet vid mätning av plasma-eller urinvärden, utfördes ingen specifik testning för att identifiera dessa ämnen.,

tjugofyra timmars urinkatekolaminer mättes också med vätskekromatografi och elektrokemisk detektion (hos 292 patienter), medan totala metanefriner i urinen mättes med spektrofotometri (hos alla patienter), både vid Mayo Medical Laboratories (9-11). För sex patienter som hade uppmätt urinkatekolaminer var en epinefrin-fraktion inte tillgänglig på grund av störande ämnen, även om noradrenalin-och dopaminmätningar fanns tillgängliga i dessa fall och inkluderades i analyserna., För urin totalt metanephrines har en normal klockformad spektralkurva sin maximala absorption vid 347 nm, och maximal absorption vid en annan våglängd kan överensstämma med läkemedelsinterferens. Spektralkurvan var onormal i prover från 27 patienter; därför var totala mätningar av metanefrin i urinen inte tillgängliga för dessa patienter.

analys av mätningar

för fraktionerade plasmametanefriner, ett plasmametanefrinvärde på minst 0,5 nmol/liter eller ett plasmanormetanefrinvärde på minst 0.,9 nmol / liter ansågs positivt, på grundval av ett referensområde som fastställts av Mayo Medical Laboratories. På samma sätt ansågs en urin total metanefrinhalt på minst 6,6 µmol/24 h (≥1,3 mg/24 h) vara positiv, baserat på vår institutionella erfarenhet (12)., För urinkatekolaminer ansågs ett urininnehåll på 24 timmar av norepinefrin större än 1005 nmol (>170 µg), epinefrin större än 191 nmol (>35 µg) eller dopamin större än 4571 nmol (>700 µg) vara positivt, även baserat på vår institutionella erfarenhet (12). Ett positivt testresultat på 24-timmar totalt metanefrin och katekolaminer i urinen definierades antingen av den totala metanefrin i urinen eller av någon av mätningarna på katekolaminfraktionen i urinen ökade över de inställda gränsvärdena.,

statistisk analys

känsligheter och särdrag hos plasma-och urinmätningar (med användning av de avgränsningar av positivitet som beskrivs ovan) jämfördes med användning av Mcnemars test (SPSS 10, SPSS, Inc., Chicago, IL, Ref. 13). Jämförelser av känslighet och särdrag utfördes endast hos patienter som genomgick mätning av fraktionerade plasmametanefriner samt 24-timmars urinmätningar av totala metanefriner och katekolaminer. För känslighet och särdrag beräknades 95% konfidensintervall (CI) med Wilsons metod (14)., Sammanslutningen av kontinuerliga variabler med utfall utvärderades med hjälp av logistisk regression, och sammanslutningen av nominella variabler med utfall utvärderades med Fishers exakta test för alla patienter som genomgick mätning av fraktionerade plasmametanefriner (JMP version 4, SAS Institute, Inc., Cary, NC). Spearman rank korrelationer användes för att identifiera samband mellan variabler för alla patienter som hade fraktionerade plasma metanefrin mätningar (JMP version 4)., Sannolikhetsförhållanden för positiva tester (och deras 95% CI), som representerar sannolikheten för ett positivt resultat hos patienter med sjukdom dividerat med sannolikheten för ett positivt testresultat hos patienter utan sjukdom, beräknades med hjälp av log-metoden (för patienter som genomgick mätning av plasma och båda urinparametrarna; Refs. 14–16)., Sannolikheten efter testet (procentuell chans att en enskild patient med ett positivt test har sjukdomen) beräknades sedan för flera kliniska scenarier, med användning av prevalens (pretest Sannolikhet) uppskattningar från litteraturen och de beräknade sannolikhetsförhållandena (15, 16)., Mottagaroperativningskarakteristikkurvor (Roc) konstruerades för individuella plasma-och urinmätningar samt poäng härrörande från multipel logistisk regression, med kombinationen av plasmamätningar respektive kombinationen av urinmätningar och områdena under kurvan (AUC) beräknades (SPSS 10, SPSS, Inc.; Ref. 17). Endast patienter för vilka mätningar av alla plasma-och urinvariabler fanns tillgängliga inkluderades i logistisk regressionsmodell (24 patienter med feokromocytom och 234 patienter utan feokromocytom)., Alla rapporterade p-värden var dubbelsidiga.

resultat

studiegruppen bestod av 349 öppenvårdspatienter, inklusive 33 patienter med histologiskt bevisade katekolamin-utsöndrande tumörer. Hos patienter utan katekolamin-utsöndrande tumörer noterades en alternativ klinisk diagnos. Medianåldern för de studerade patienterna var 52 år (intervall 10-83 år), inklusive 159 kvinnor och 190 män. Av de 33 patienter med katekolamin-utsöndrande tumörer var 16 extra-adrenal och 17 var maligna; 8 var associerade med familjära syndrom ., Distributioner av alla plasma-och urinmätningar hos patienter med eller utan adrenal eller extra-adrenal katekolamin-utsöndrande tumörer visas i fikon. 1 och 22. Patienterna med adrenal eller extra-adrenal katekolamin-utsöndrande tumörer kombinerades i kategorin feokromocytom i resten av studien.

känsligheten hos fraktionerade mätningar av metanefrin i plasma var 97% (30 av 31 patienter; 95% CI, 84-99%), jämfört med en känslighet på 90% (28 av 31 patienter; 95% CI, 75-97%) för mätningar av totala metanefrin i urin i kombination med katekolaminer i urinen (P = 0, 63)., Av notera, i en undergrupp av patienter med sporadiska katekolamin-utsöndrande tumörer, känsligheten för mätningar av fraktionerad plasma metanefriner var identisk med den för kombinationen av 24 – h urin totalt metanefriner och katekolaminer vid 96% (23 av 24 patienter). Mätningar av fraktionerade metanefriner i plasma var emellertid signifikant mindre specifika vid 85% (221 av 261 patienter; 95% CI, 80-89%), jämfört med mätningar av totala metanefriner i urinen och katekolaminer, vilka hade en specificitet på 98% (257 av 261 patienter; 95% CI, 96-99%; P < 0, 001)., Sannolikhetsförhållandet för ett positivt test var 6, 3 (95% CI, 4, 7–8, 5) för fraktionerade mätningar av metanefrin i plasma och 58, 9 (95% CI, 22, 1–156, 9) för kombinationen av totala mätningar av metanefrin i urinen och katekolamin (Tabell 1). Sannolikheten för ett negativt test var däremot 0, 04 (95% CI, 0, 006–0, 26) för fraktionerade mätningar av metanefrin i plasma och 0, 10 (95% CI, 0, 03–0, 29) för kombinationen av totala mätningar av metanefrin i urinen och katekolamin.,

bland de 316 patienterna utan feokromocytom hade 47 falskt positiva mätningar av fraktionerade plasmametanefriner(normetanefrinfraktionen ökade i 40 av 47). Hos patienter utan feokromocytom var ökande ålder associerad med falskt positiva fraktionerade plasmametanefrin mätningar (p = 0,008) och korrelerade med ökande nivåer av plasma normetanefrin (r = 0,249; P < 0,001) och plasmametanefrin (r = 0,126; p = 0,03; Fig. 3)., Egenskaper hos 47 patienter med falskt positiva mätningar av fraktionerade plasmametanefriner visas i Tabell 2.

en extra-adrenal paragangliom saknades genom plasmascreening hos en patient som hade en dopamin-utsöndrande paragangliom i nacken och en förhöjd 24-timmars urin dopaminmätning. Av de patienter med falskt negativa urin totala metanefrin och katekolamin värden, alla tre hade adrenal feokromocytom . Det var osannolikt att urinproverna samlades in under 24 timmar eftersom de samtidigt insamlade kreatininmätningarna i urinen var lämpliga för vikt i dessa fall., De två patienter med män hade relativt små tumörer, mindre än eller lika med 2 cm i diameter, och patienten med den för övrigt fann adrenal Massa hade en 4,5 × 2,2 × 2,2-cm tumör. Ingen av dessa tre patienter tog något antihypertensivt läkemedel. Det systoliska blodtrycket hos ämnet med män 2A var 94/52 mm Hg, det hos ämnet med män 2b var 136/90 mm Hg och det hos patienten med incidentalom var 148/90 mm Hg vid tidpunkten för den första bedömningen. Plasmametanefrin mätningarna var 0,74, mindre än 0,2 och 0,5 nmol/liter med normetanefrin mätningar av 0.,76, 1,76 och 0,9 nmol/liter, respektive, i försökspersonerna med män 2A, män 2B, och incidentalom.

ROC-kurvorna för mätningar av plasmametanefrin och normetanefrinfraktioner samt 24-h urinmätningar av totala metanefriner, norepinefrin, epinefrin och dopamin visas i Fig. 4A. ROC-kurva som genereras av logistisk regression för plasma-metanephrine fraktioner (AUC, 0.965; 95% CI, 0.918–1.013), jämfört med en kombination av 24-h urin metanephrine och katekolamin-mätningar (AUC, 0.979; 95% CI, 0.953–1.005), visas i Fig. 4B., När den kombinerade plasmapoängen och den kombinerade urinpoängen som genererades genom logistisk regression jämfördes med samma känslighet på 92% (95% CI, 74-98%; 22 av 24 patienter) med Roc-kurvan var specificiteten hos fraktionerade plasmametanefriner 94% (95% CI, 90-96%; 213 av 234 patienter) och skilde sig inte signifikant från den för kombinerade urinmätningar på 96% (95% CI, 92-98%; 224 av 234; P = 0, 302).,

diskussion

katekolamin-utsöndrande tumörer frisätter variabla mängder noradrenalin, epinefrin och dopamin, med efterföljande omvandling av noradrenalin och epinefrin till normetanefrin och metanefrin genom katekol-O-metyltransferas (18). Feokromocytom utsöndrar heterogena mönster av katekolaminer och deras metaboliter, så det har traditionellt rekommenderats att mer än en analyt mäts samtidigt (19)., Ändå har det nyligen föreslagits att en enda mätning av fraktionerade plasmametanefriner kan vara överlägsen kombinationer av andra biokemiska tester för att detektera eller utesluta feokromocytom (7). Mätning av fraktionerade plasmametanefriner är attraktiv, med tanke på den höga känsligheten och bekvämligheten av detta test jämfört med kombinerade 24-h urinmätningar. Dessutom, med tanke på den direkta kostnaden för biokemisk testning, är mätning av fraktionerade plasmametanefriner billigare än kombinationer av andra biokemiska tester (20)., Men när man väljer en biokemisk teststrategi måste man inte bara överväga de direkta kostnaderna för analyserna utan också kostnaderna för resulterande bildbehandling, patientångest över falskt positiv testning, tid förlorad från jobbet, kirurgiska kostnader för potentiellt onödigt kirurgi, resor, konsultationskostnader och, naturligtvis, potentiella liv räddade. Således kan uppskattningen av kostnaderna för en biokemisk teststrategi vara mer komplex än en enkel uppskattning av analyskostnader, särskilt med teststrategier som saknar specificitet.,

det är kliniskt relevant att ta hänsyn till den enskilda patientens sannolikheten för feokromocytom efter testet, givet ett positivt biokemiskt test, i olika kliniska scenarier. Man kan uppskatta sannolikheten för sjukdom efter testet som innehåller de positiva sannolikhetskvoterna på 6.3 för fraktionerade plasmametanefriner och 58.9 för totala urinmetanefriner med katekolaminer, respektive, som prevalens av feokromocytom citerat från litteraturen ., För en patient med positiv fraktionerade plasma-metanephrines, post-test chans av feokromocytom skulle vara enligt följande: 3% av patienter med hypertoni, 25% i patienten med en adrenal incidentaloma, eller 82 procent i patient med MÄN 2A. På samma sätt för en patient med positiv urin totalt metanephrines eller fraktionerad katekolaminer, post-test chans att ha en feokromocytom skulle vara som följer: 23% i patient med hypertoni, 76% i patienten med en adrenal incidentaloma, eller 98% i patienten med MÄN 2A., Ovanstående exempel illustrerar konstaterandet att en positiv kombinerad urinmätning (antingen en positiv fraktionerad urin totalt metanefrin eller katekolamin värde) är mer meningsfullt i dom vid diagnos av feokromocytom än en positiv fraktionerad plasma metanefrin mätning, med tanke på den höga specificiteten av urintestning.

man kan också uppskatta sannolikheten för sjukdom efter test under ovanstående kliniska omständigheter med ett negativt testresultat (med hjälp av det negativa sannolikhetsförhållandet på 0, 04 för fraktionerad plasmametanefrin-mätning och 0.,10 för kombinationen av urinmetanefrin och katekolaminmätningar). För en patient med negativa fraktionerade metanefriner i plasma beräknas risken för feokromocytom efter testet vara 0,02% hos patienter med hypertoni, 0,2% hos patienter med adrenal incidentalom, eller 2,7% hos patienter med män 2A. på samma sätt, för en patient med normal urin totalt metanefriner och fraktionerade katekolaminer, post-test chans att ha en feokromocytom skulle vara 0,05% hos patienter med högt blodtryck, 0,5% hos patienter med adrenal incidentalom, eller 6.,6% hos patienten med män 2A. ovanstående exempel indikerar att negativa mätningar av fraktionerade plasmametanefriner eller 24-h urinmetanefriner med katekolaminer är effektiva för att utesluta diagnosen feokromocytom.

det finns flera begränsningar i vår studie. Vi utförde en retrospektiv studie av begränsad provstorlek, vilket kan ha påverkat kraften för att upptäcka en skillnad i känslighet. Dessutom var urinkatekolaminmätningar inte tillgängliga för alla patienter., Vår studie genomfördes också endast i ett centrum, så generaliseringsförmåga kan vara begränsad, även om det är anmärkningsvärt att de biokemiska mätningarna utfördes i ett nationellt referenslaboratorium som används allmänt i USA. Dessutom var frånvaron av en katekolamin-utsöndrande tumör baserad på erfarna klinikers utvärderingar och alternativa kliniska diagnoser, inte histologisk bekräftelse av blinda patologer. Dessutom uteslöts patienter med en onormal spektralkurva eller läkemedelsinterferens som rapporterats av laboratoriet från analyserna., Under insamling av 24-h urinprov kunde ha resulterat i falskt låga 24-h urin totalt metanefrin och katekolamin mätningar. En av styrkorna i vår studie är att screening utfördes i ett brett spektrum av patienter med och utan sjukdomen, inklusive de med tidiga manifestationer av sjukdomen (preklinisk katekolamin-utsöndrande tumörer) och patienter med en mängd olika sjukdomar som kan förväxlas med feokromocytom (såsom refraktär essentiell hypertoni, adrenal incidentalom och ångestsyndrom)., Dessutom erhölls histologisk bekräftelse i alla fall av katekolamin-utsöndrande tumörer.

Sammanfattningsvis har vi visat att mätningar av fraktionerade plasmametanefriner är mycket känsliga men saknar specificitet jämfört med kombinationen av 24-h urin totalt metanefriner och katekolaminer. Ändå observerade vi att falskt negativa urinmätningar kan ses hos asymptomatiska patienter med en vaskulär adrenal massa eller ett högriskfamiljellt syndrom., Däremot utesluter en negativ fraktionerad plasma metanefrin mätning effektivt diagnosen feokromocytom, även hos högriskpersoner, med det möjliga undantaget för en dopamin-utsöndrande tumör. Således föreslår vi att mätning av fraktionerad plasma metanephrines kan vara det biokemiska testet av val hos högriskpatienter (de med familjär syndrom eller vaskulär adrenal massa)., I den vanligare kliniska inställningen när sporadisk feokromocytom söks, särskilt äldre hypertensiva patienter, kan mätning av 24-h urinmetanefriner och katekolaminer ge tillräcklig känslighet, med en lägre frekvens av falskt positiva test. Ytterligare forskning bör inriktas på vilka patienter som gynnas mest av testning (och i vilka testning kan skjutas upp) samt utförande av olika tester och olika positivitetsavgränsningar i olika riskgrupper.

erkännande

Vi tackar Dr. Charlie Goldsmith och Dr. Douglas G., Altman för råd om beräkning av sannolikhetsförhållanden och konfidensintervall.

förkortningar: