Изучение стабильности биохимических маркеров при непрерывном длительном хранении сыворотки крови и при однократном размораживании

Цель. Изучить влияние долгосрочного хранения при -70О  С и однократного размораживания образцов сыворотки крови, хранящихся в биобанке ФГБУ “НМИЦ ТПМ” Минздрава России (Биобанк), на биохимические показатели сыворотки крови, характеризующие функционирование ряда метаболических систем, путем сравнения результатов исследований, проведенных в 20132014 и 2020гг.

Материал и методы. Материалом для исследования служила сыворотка крови участников многоцентрового эпидемиологического исследования ЭССЕ-РФ, хранившаяся в специализированном Биобанке с 2013-2014гг при -70О С либо непрерывно (n=149), либо с однократным размораживанием (n=20). Количественное определение биохимических показателей сыворотки крови исходно и в 2020г выполнено на одном и том же оборудовании и с использованием одних и тех же стандартных методов.

Результаты. Длительное хранение при -70О С привело к небольшим, но статистически значимым изменениям практически всех анализируемых показателей: снизились уровни холестерина (ХС) липопротеинов низкой плотности (ЛНП), аполипопротеина АI, возрос уровень ХС липопротеинов высокой плотности, триглицеридов и аполипопротеина В, а также глюкозы, и высокочувствительного С-реактивного белка. Уровни инсулина и тиреотропного гормона за время хранения не изменились. В то же время, выявленные сильные положительные связи между исходными уровнями показателей и измеренными в 2020г в образцах, хранившихся непрерывно, свидетельствуют о правомочности такого хранения. В однократно размороженных за время хранения образцах изменения большинства показателей были более выраженными.

Заключение. Результаты проспективного когортного исследования, направленного на изучение стабильности образцов сыворотки крови человека во время их хранения в Биобанке, свидетельствуют о правомочности длительного хранения биообразцов при -70О С без размораживания. Размораживание и повторное замораживание образцов во время хранения (даже однократное) недопустимо, поскольку приводит к выраженному снижению уровня ХС ЛНП. Учитывая тот факт, что именно уровень ХС ЛНП является мишенью липид-снижающей терапии, рекомендуется непрерывное низкотемпературное (не >-70О С) хранение образцов сыворотки крови, предназначенных для анализа этого показателя.

1. Ellervik C, Vaught J. Preanalytical variables affecting the integrity of human biospecimens in biobanking. Clin Chem. 2015;61(7):914-34. doi:10.1373/clinchem.2014.228783.

2. Kang HJ, Jeon SY, Park J-S, et al. Identification of Clinical Biomarkers for Pre-Analytical Quality Control of Blood Samples. Biopreserv Biobank. 2013;11(2):94-100. doi:10.1089/bio.2012.0051.

3. A guide to qualify your clinical samples. https://www.findmyassay.com/ (15.08.2020).

4. Сивакова О. В., Покровская М. С., Ефимова И. А. и соавт. Контроль качества образцов сыворотки и плазмы крови для научных исследований. Профилактическая медицина. 2019;22(5):91-7. doi:10.17116/profmed20192205191.

5. Chen WC, Kerr R, May A, et al. The Integrity and Yield of Genomic DNA Isolated from Whole Blood Following Long-Term Storage at -30ОC. Biopreserv Biobank. 2018;16(2):106-13. doi:10.1089/bio.2017.0050.

6. Kisand K, Kerna I, Kumm J. Impact of Cryopreservation on Serum Concentration of Matrix Metalloproteinases (MMP)-7, TIMP-1, Vascular Growth Factors (VEGF) and VEGF-R2 in Biobank Samples. Clin Chem Lab Med. 2011;49(2):229-35. doi:10.1515/CCLM.2011.049.

7. Lee J-E, Kim SY, Shin S-Y. Effect of Repeated Freezing and Thawing on Biomarker Stability in Plasma and Serum Samples. Osong Public Health Res Perspect. 2015;6(6):357-62. doi:10.1016/j.phrp.2015.11.005.

8. Bünger S, Klempt-Giessing K, Toner V, et al. A Novel MultiplexProtein Array for Serum Diagnostics of Colorectal Cancer: Impact of Pre-Analytical Storage Conditions. Biopreserv Biobank. 2013;11(6):379-86. doi:10.1089/bio.2013.0050.

9. Бойцов С. А., Чазов Е. И., Шляхто Е. В. и др. Эпидемиология сердечно-сосудистых заболеваний в различных регионах России (ЭССЕ-РФ). Обоснование и дизайн исследования. Профилактическая медицина. 2013;16(6):25-34.

10. Moore HM, Kelly A, Jewell SD, et al. Biospecimen reporting for improved study quality. Biopreserv Biobank. 2011;9(1):57-70. doi:10.1089/bio.2010.0036.

11. Сивакова О. В., Покровская М. С., Метельская В. А. и др. Международные правила описания биообразцов — важный фактор повышения качества научных исследований. Профилактическая медицина. 2019;22(6):95-9. doi:10.17116/profmed20192206295.

12. Evans K, Mitcheson J, Laker MF. Effect of Storage at -70ОC on Lipid, Lipoprotein and Apolipoprotein Concentrations. Clin Chim Acta. 1997;258(2):219-29. doi:10.1016/s0009-8981(96)06458-3.

13. Kuchmak M, Taylor L, Olansky AS. Suitability of Frozen and Lyophilized Reference Sera for Cholesterol and Triglyceride Determinations. Clin Chim Acta. 1982;120(2):261-71. doi:10.1016/0009-8981(82)90163-2.

14. Yu R, Dan Y, Xiang X. Stability of Chronic Hepatitis-Related Parameters in Serum Samples After Long-Term Storage. Biopreserv Biobank. 2017;15(3):211-9. doi:10.1089/bio.2016.0043.

15. Cuhadar S, Koseoglu M, Atay A, Dirican A. The Effect of Storage Time and Freeze-Thaw Cycles on the Stability of Serum Samples. Biochem Med. 2013;23(1):70-7. doi:10.11613/bm.2013.009.

16. Clark S, Youngman LD, Palmer A, et al. Stability of Plasma Analytes after Delayed Separation of Whole Blood: Implications for Epidemiological Studies. Int J Epidemiol. 2003;32(1):125-30. doi:10.1093/ije/dyg023.

17. Waateringe RP, Muller AC, Kobold AC, et al. Influence of Storage and Interand Intra-Assay Variability on the Measurement of Inflammatory Biomarkers in Population-Based Biobanking. Biopreserv Biobank. 2017:15(6):512-8. doi:10.1089/bio.2017.0001.

18. Nordestgaard BG, Langsted A, Mora S, et al. Fasting is not routinely required for determination of a lipid profile: clinical and laboratory implications including flagging at desirable concentration cut-points. A joint consensus statement from the European Atherosclerosis Society and European Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine. Eur Heart J. 2016;37(25):1944-58. doi:10.1093/eurheartj/ehw152.

19. Ricos C, Alvarez V, Cava F, et al. Current Databases on Biologic Variation: Pros, Cons and Progress. Scand J Clin Lab Invest. 1999;59(7):491-500. doi:10.1080/00365519950185229.

20. Westgard QC. Desirable specifications for total error, imprecision, and bias, derived from intra-and inter-individual biological variation. Available at: http://www.westgard.com/ biodatabase1.htm.

21. Lermen D, Gwinner F, Bartel-Steinbach M, et al. Towards Harmonized Biobanking for Biomonitoring: A Comparison of Human Biomonitoring-Related and Clinical Biorepositories. Biopreserv Biobank. 2020;18(2):122-35. doi:10.1089/2019.0092.