宋銀丹,段勇
(昆明醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院檢驗科,云南昆明650032)
糖化血紅蛋白檢測標準化的研究進展
宋銀丹,段勇
(昆明醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院檢驗科,云南昆明650032)
糖化血紅蛋白A1c(HbA1c)的檢測結果能客觀反映患者近6~8周的血糖代謝水平,是目前國際上公認的可反映糖尿病患者長期血糖控制狀況的“金標準”,在臨床上被廣泛應用。近年來,有關HbA1c檢測的標準化越來越受到關注。
血紅蛋白A;糖基化;糖尿??;標準化
幾十年來,糖尿病的發(fā)病率呈不斷上升的趨勢,已經(jīng)嚴重威脅人類的健康。據(jù)中華醫(yī)學會糖尿病學分會(CDS)組織的流行病學調(diào)查估計,中國成人糖尿病患者總數(shù)約為9240萬,可能已成為世界上糖尿病患病人數(shù)最多的國家[1]。目前,糖尿病的實驗室檢查主要包括葡萄糖水平(血、尿、糖耐量)、胰島素及C肽、HbA1c和糖尿病相關抗體檢測等。最常用的葡萄糖檢測只能反映即刻的血糖水平,而HbA1c能反映患者6~8周內(nèi)的平均血糖水平,且不受血糖波動、抽血時間、患者是否空腹、是否使用胰島素等因素的影響。2011年,WHO正式推薦HbA1c≥6.5%作為糖尿病的診斷切點[2]。美國糖尿病學會(ADA)推薦新發(fā)糖尿病患者必須測定HbA1c[3],并作為判斷血糖控制效果的評價指標,在糖尿病病情監(jiān)測中發(fā)揮著重要作用。
糖化血紅蛋白(glycosylated hemoglobin,GHb)是指結合了任何形式碳水化合物的血紅蛋白。成人血紅蛋白由HbA(97%;2α2β)、HbA2(2.5%;2α2δ)、HbF(0.5%;2α2γ)組成,HbA又可分為非糖化血紅蛋白即天然血紅蛋白HbA0(94%)和糖化血紅蛋白HbA1(6%)。HbA1經(jīng)色譜分析可分為HbA1a1、HbA1a2、HbA1b和HbA1c,其中HbA1c是主要成分,約占80%。2007年國際臨床化學協(xié)會(International Federation of Clinical Chemistry,IFCC)明確定義HbA1c為葡萄糖與血紅蛋白β鏈-N末端纈氨酸的游離氨基形成的穩(wěn)定加合物[4]。
目前,糖化血紅蛋白檢測方法有多種,測定原理各不相同,主要分為兩大類,一類方法是基于HbA1c和HbA0的電荷不同,如離子交換層析法、電泳法;另一類是基于HbA1c和HbA0的結構不同,如親和層析、免疫法和酶法。每種方法各有優(yōu)缺點:(1)高效液相色譜法(HPLC),測定HbA1c具有準確、重復性好、自動化操作等優(yōu)點,但環(huán)境溫度、緩沖液的離子強度和pH對測定結果影響較大。此法可使用專用儀器,在國內(nèi)實驗室應用較多,但儀器價格昂貴,基層實驗室難以推廣。IFCC、糖尿病控制與并發(fā)癥試驗(Diabetes Control and Complications Trial,DCCT)和美國糖化血紅蛋白標準化計劃(National Glycohemoglobin Standardization Program,NGSP)都推薦以不同介質的HPLC方法為HbA1c檢測的參考方法[5]。(2)親和層析法,用鹽酸洗滌層析柱使其可重復使用,具有操作簡單、對溫度不敏感、不受異常Hb干擾等優(yōu)點。但應注意親和層析法測定的是總糖化血紅蛋白,比特異性檢測HbA1c的結果偏高。由其衍生出的全自動化學分析系統(tǒng)成本相對較高。(3)免疫學方法,免疫比濁法與其他方法相比,優(yōu)勢在于可直接用自動生化儀檢測,快速、簡便且結果準確可靠。從各國參加美國
病理學家協(xié)會(College of American Pathologists, CAP)HbA1c能力比對的結果來看,此法應用較為廣泛。但此法對高濃度標本的檢測結果偏低,與抗體濃度比例有關。另外,近年來發(fā)現(xiàn)HbS、HbC、HbE、HbF等變異血紅蛋白可影響檢測結果[6]。(4)酶法,是近幾年發(fā)展起來的可在自動生化儀上進行檢測的方法。此方法可同時檢測HbA1c和Hb,不需要專門的儀器,精密度較高,批內(nèi)和批間CV均小于2%,與HPLC法和免疫法相比呈良好的相關性[7]。但該方法需進行標本前處理,目前只有個別廠家儀器配備前處理裝置。
床旁檢測(POCT)因順應了目前高效、快節(jié)奏的工作方式,能使病人盡早得到檢測結果,因而在臨床應用的越來越廣泛。糖化血紅蛋白POCT檢測儀的使用在全球迅速蔓延。此儀器可由臨床醫(yī)護人員操作,幾分鐘內(nèi)即可得到檢測結果,為臨床診療提供了便捷,但同時也須認識到,POCT的質量目前尚難保證,其檢測性能可能不足以滿足臨床需求[8]。
HbA1c作為糖尿病的診斷的新標準和治療監(jiān)測的“金標準”,其檢測結果的準確性直接影響臨床診療,但目前HbA1c檢測方法眾多,結果差異較大。為了解決HbA1c檢測結果的溯源性和可比性,近幾十年來國際上就HbA1c檢測標準化做了許多工作,主要分為兩個階段:第一階段是美國、日本、瑞典為代表的各國家的標準化,其中最著名的是美國的國家糖化血紅蛋白標準化計劃(National Glycohemoglobin Standardization Program,NGSP),第二階段是IFCC的全球標準化。
HbA1c檢測的標準化問題由Peterson在1984年首次提出,1993年DCCT的研究結果發(fā)表后,這一問題才受到各國科學家和臨床醫(yī)師的關注。美國臨床化學協(xié)會(American Association for Clinical Chemistry,AACC)建議所有HbA1c檢測結果的單位應與DCCT單位一致,從而實施了NGSP。該工作于1996年完成,主要是采用DCCT研究中的Bio-Rex 70樹脂HPLC方法測定HbA1c。到2000年,這一工作使得美國各實驗室間GHb測定的結果發(fā)生了很大變化,90%的實驗室以HbA1c報告GHb的檢測結果,所有參加NGSP活動的實驗室檢測結果的室間CV<5%,HbA1c結果與靶值的偏差<0.8%。目前,美國絕大多數(shù)實驗室的檢測結果均可溯源至DCCT[9],實現(xiàn)了HbA1c檢測結果具有可比性的目標。
另外兩個成功進行了HbA1c檢測標準化的國家是日本和瑞典。1995年,日本糖尿病學會(Japanese Diabetes Society,JDS)和日本臨床化學學會(Japanese Association of Clinical Chemistry, JACC)開始了HbA1c檢測標準化計劃,主要是采用JDS發(fā)明的HbA1c定標法。1998年,瑞典也開始HbA1c檢測標準化計劃,將Mono S HPLC指定為參考方法。值得注意的是,這3個國家的標準化組織采用的參考方法均為“指定的比對方法”,并不是以計量學概念建立的真正的參考方法,且這3種指定比對方法的特異性也不同,這就導致無法在全球范圍內(nèi)實現(xiàn)HbA1c檢測結果溯源性和可比性。
1995年,IFCC為滿足全球HbA1c檢測標準化的需求,成立了HbA1c檢測標準化工作組,旨在建立一個可供追溯的參考測量系統(tǒng),并研發(fā)參考物質和參考方法。經(jīng)過幾年的努力,工作組于2002年完成了既定目標,確定了HbA1c檢測的參考方法[10],這種新方法已經(jīng)被包括歐洲、美國、日本在內(nèi)的11家IFCC國際參考實驗室驗證。該方法具有較高的特異性,檢測結果比NGSP的檢測結果偏低,如果用百分數(shù)表示,NGSP的6%、7%、8%將分別對應IFCC的4.2%、5.3%、6.4%[11]。
2007年,在意大利舉辦了首次HbA1c檢測標準化共識會議[12],發(fā)表了“HbA1c檢測全球化聯(lián)合聲明”。確定了IFCC的參考系統(tǒng)是唯一能夠滿足標準化要求的方法;HbA1c的檢測結果以IFCC單位(mmol/mol)和衍生的NGSP單位(%)共同報告,可使用IFCC-NGSP換算公式。2010年,再次發(fā)表聯(lián)合聲明:HbA1c檢測必須在世界范圍內(nèi)標準化,包括參照系統(tǒng)和數(shù)值報告;雜志編輯和出版物建議采用SI(IFCC)和NGSP/DCCT雙重單位報告HbA1;糖化血紅蛋白的標準化稱謂是HbA1c,在指南或教育材料中也可以簡寫為A1c。
盡管國際上HbA1c檢測標準化工作已經(jīng)進行了很多年并達成了共識,但我國的HbA1c檢測標準化工作還處于起步階段。國內(nèi)各臨床實驗室分析儀器種類繁多,試劑來自不同廠家,其規(guī)格、檢測性能、分析參數(shù)也各不相同,這些原因導致不同實驗間的檢測結果差異明顯,不具有可比性,因此給
HbA1c臨床應用帶來不便。我國HbA1c檢測性能近幾年雖有改進,但檢測精密度和正確度方面與發(fā)達國家相比,仍有不小的差距,一般CV仍然在7%~10%[13]。2010版《中國2型糖尿病防治指南》不推薦將HbA1c作為現(xiàn)階段糖尿病的診斷方法和診斷標準[1],這是完全符合我國國情的。
雖然中國在HbA1c檢測標準化工作方面起步較晚,但隨著各界對HbA1c的認知程度不斷提高,國內(nèi)參加衛(wèi)生部臨檢中心室間質量評價的實驗室越來越多。衛(wèi)生部臨檢中心已建立國際公認的高效液相色譜串聯(lián)質譜HbA1c檢測的參考方法,并且研制出了國家一級標準物質[14],為HbA1c的檢測和量值溯源提供了質量保證。2012年7月4日,上海市臨床檢驗中心成功建立IFCC HbA1c檢測的一級參考方法,成為全球第13家、發(fā)展中國家第一家采用一級參考方法的參考實驗室。
2011年,為了實現(xiàn)HbA1c檢測結果的可比性,由復旦大學附屬中山醫(yī)院檢驗科、上海交通大學附屬瑞金醫(yī)院內(nèi)分泌代謝病研究所及上海交通大學附屬第六人民醫(yī)院糖尿病研究所等3家通過了NGSP認證的實驗室共同組織了上海地區(qū)的糖化血紅蛋白標準化計劃,旨在以上述3家醫(yī)院采用全血標本比對的形式傳遞HbA1c檢測結果的可比性,初步結果表明通過目前的物流體系,成本低廉的全血校準品對提高地區(qū)范圍內(nèi)HbA1c檢測結果的可比性是可行的[15]。此外,張葵教授進行了南京市HbA1c檢測結果可比性的調(diào)查,結果顯示35家臨床實驗室中有15家檢測偏差小于3.9%[16]。上海和南京的HbA1c檢測結果可比性計劃為我國提供了寶貴的經(jīng)驗,但這只是開始,如何更好的進行HbA1c檢測標準化工作,還須付出更多努力。
目前,HbA1c作為糖尿病的診斷標準,切點的確定都是基于國外的數(shù)據(jù)。由于HbA1c受地區(qū)、種族等因素影響,把HbA1c≥6.5%作為糖尿病的診斷切點不一定適用于我國人群。近年來,為了能盡早使HbA1c在中國用于糖尿病診療,國內(nèi)學者開展了相關研究。周翔海等[17]的研究發(fā)現(xiàn),在社區(qū)人群中HbA1c≥6.0%是篩查糖尿病的最佳切點,胡耀敏等[18]對糖尿病高危人群的研究提示HbA1c≥6.1%可作為篩查糖尿病的最佳切點,侯佳寧等[19]在研究中發(fā)現(xiàn),當HbA1c達到6.5%時,視網(wǎng)膜病變的患病率急劇增高。
此外,需要注意的是很多臨床組織頒布的指南建議將HbA1c下降是否達到0.5%來評判新的治療方案是否有效,但應意識到,如果HbA1c是在權威實驗室并使用高精準度的檢測方法測定,臨床醫(yī)生有理由相信檢測結果的可靠性,0.5%的波動所反映的血糖控制差異是有統(tǒng)計學意義的。如果實驗室采用的檢測方法的實驗室間CV>2%,那么0.5%的波動具有顯著性差異的可能就不那么大[20]。因此,臨床醫(yī)生面對檢測結果時一定要了解本單位檢測儀器的性能,綜合分析,全面考慮,避免不適當?shù)馗淖冎委煼桨浮?/p>
綜上所述,國際HbA1c檢測標準化工作通過各方努力已取得明顯的成績,但我國的標準化工作若要與國際接軌還應加快步伐。此外,如何在臨床上合理利用HbA1c也是臨床工作者需要認真思考的一個問題。
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Advances in glycated hemoglobin testing standardization
S ONG Yindan,DUAN Yong.Department of Clinical Laboratory,First Affiliated Hospital of Kunming Medical University,Kunming 650032,China
Glycated hemoglobin A1c(HbA1c)can objectively reflect the blood glucose metabolism level in the last 6~8 weeks.It is internationally recognized as the gold standard for long-term glycemic control in diabetic patients,and has been widely used in clinical practice.Therefore,the standardization of HbA1cdetection has been received more attention.
Hemoglobin A,Glycosylated;Diabetes mellitus;Standardization
R446.11,R578.1
A
1674-1129(2013)02-0108-03
10.3969/j.issn.1674-1129.2013.02.002
宋銀丹,女,1983年3月生,昆明醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院在讀研究生,專業(yè):臨床檢驗診斷學,方向:生物化學和分子生物學。
段勇,昆明醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院檢驗科主任,博士生導師。