陸優(yōu)麗,龔曉霖,李水軍
(1.上海市徐匯區(qū)中心醫(yī)院&復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院徐匯醫(yī)院中心實驗室,上海 200031;2.上海市臨床檢驗中心,上海 200126)
皮質(zhì)醇作為腎上腺分泌的主要糖皮質(zhì)激素,在調(diào)節(jié)情緒和健康、維持免疫細胞和炎癥、血管和血壓之間的聯(lián)系,以及維護結(jié)締組織等方面具有重要功能。根據(jù)臨床診斷、科學(xué)研究、運動員興奮劑篩查等檢測目的不同,可對全血、血漿、血清、尿液、唾液、毛發(fā)等生物基質(zhì)樣本中的皮質(zhì)醇進行檢測,其中血清、尿液或唾液可用于評價下丘腦-垂體-腎上腺軸(HPA)功能[1-3]。皮質(zhì)醇是親脂性分子,經(jīng)腺泡細胞被動擴散至唾液中,這一過程不受唾液分泌的影響[4]。唾液皮質(zhì)醇與血清游離皮質(zhì)醇水平相關(guān),可代表人體內(nèi)生物活性的皮質(zhì)醇水平[5]。可的松是皮質(zhì)醇在唾液中的代謝產(chǎn)物,由唾液腺中的11β-羥基類固醇脫氫酶Ⅱ型(11β-hydroxysteroid dehydrogenase 2,11βHSD2)催化而來,二者生理節(jié)律及化學(xué)結(jié)構(gòu)相似。在唾液中可的松濃度高于皮質(zhì)醇,且比值波動較小,因此,可的松不僅是干擾皮質(zhì)醇檢測的一個重要因素,同時可的松的檢測也可用于判斷外源性皮質(zhì)醇(氫化可的松)污染所帶來的假陽性結(jié)果[6]。
唾液采集較血液采集的優(yōu)勢明顯,如無創(chuàng)、簡單、且不受樣本采集時間和地點的限制,可以連續(xù)多次采集,更容易被患者所接受等,因此,唾液皮質(zhì)醇是血液皮質(zhì)醇合適的替代指標(biāo)。液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(liquid chromatography-tandem mass spectrometry, LC-MS/MS)可準(zhǔn)確檢出唾液中較低濃度的皮質(zhì)醇,可應(yīng)用于相關(guān)疾病的臨床診斷及科學(xué)研究。本文從唾液皮質(zhì)醇的臨床應(yīng)用和LC-MS/MS檢測技術(shù)進展兩方面闡述國內(nèi)外該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀,并進行展望。
1.1唾液檢測的優(yōu)勢 采用唾液樣本檢測皮質(zhì)醇,具有無創(chuàng)、可操作性強、適合于連續(xù)采樣等優(yōu)勢,更重要的是,唾液皮質(zhì)醇及可的松水平與血清皮質(zhì)醇水平相關(guān)性好,即使皮質(zhì)醇結(jié)合球蛋白(CBG)異常也不受干擾,反映體內(nèi)生物活性部分的激素水平[7]。近年來開展的唾液皮質(zhì)醇相關(guān)的主要臨床研究方向和進展均采用LC-MS/MS技術(shù),其中不少研究都使用了唾液皮質(zhì)醇和可的松同時檢測的方法。
1.2作為庫欣綜合征的一線篩查指標(biāo) 庫欣綜合征,又稱皮質(zhì)醇增多癥,是由于多種原因引起的腎上腺皮質(zhì)長期分泌過多的糖皮質(zhì)激素所產(chǎn)生的臨床癥候群。雖有典型的臨床特征,其鑒別診斷仍需依靠實驗室檢查,體內(nèi)皮質(zhì)醇升高是其最主要的生化診斷依據(jù)。經(jīng)過多年的臨床研究,午夜唾液皮質(zhì)醇水平作為庫欣綜合征的實驗室一線篩查指標(biāo)已得到國際認可,其診斷的特異性和敏感性均優(yōu)于血液和尿液中皮質(zhì)醇的檢測[8-9]??傻乃勺鳛榕懦蓴_和外源性污染的輔助診斷方法,也已得到了多數(shù)研究者的認可。唾液中的皮質(zhì)醇和可的松存在晝夜節(jié)律,一般早晨達峰值(皮質(zhì)醇:3.0~21.0 nmol/L,可的松:10.4~42.2 nmol/L,皮質(zhì)醇/可的松比值:0.17~0.57),隨后逐漸下降,至午夜可降至最低(皮質(zhì)醇:0.5~2.5 nmol/L,可的松:1.5~13.0 nmol/L,皮質(zhì)醇/可的松比值:0.09~0.037)[6]。
此外,亞臨床庫欣綜合征被定義為無典型臨床癥狀的皮質(zhì)醇增多癥,這類患者比典型患者的發(fā)病率更高,也更容易被忽視。研究認為,臨床需結(jié)合午夜唾液皮質(zhì)醇水平和1 mg地塞米松抑制試驗確診這類患者[10]。
1.3腎上腺疾病的診斷和治療評價 除了庫欣綜合征的術(shù)后復(fù)發(fā)監(jiān)測,唾液皮質(zhì)醇也可用于腎上腺皮質(zhì)功能減退癥(又稱艾迪森病,簡稱AI)患者的診斷及治療監(jiān)測[11-13]。該病由各種原因引起的皮質(zhì)醇分泌減少所致,一般通過檢測體內(nèi)皮質(zhì)醇水平的減少從而進行生化診斷。研究顯示,當(dāng)AI患者進行靜脈注射或口服氫化可的松(即皮質(zhì)醇)替代治療時,唾液可的松與血清游離皮質(zhì)醇水平的相關(guān)性更高,可能作為簡便、經(jīng)濟的AI治療監(jiān)測手段[14]。例如使用米托坦治療腎上腺皮質(zhì)癌時也可出現(xiàn)AI癥狀,血清皮質(zhì)類固醇載體蛋白(CBG)升高,皮質(zhì)醇水平被抑制,需使用氫化可的松替代治療。采用免疫法檢測血清皮質(zhì)醇水平無法正確估算激素替代治療的劑量,而利用LC-MS/MS技術(shù)檢測唾液皮質(zhì)醇和可的松水平,在排除干擾的同時,還可檢測生物活性的皮質(zhì)醇水平,能真正有效指導(dǎo)臨床用藥[15]。
唾液皮質(zhì)醇還可用于HPA軸功能的評價,一項功能評價研究發(fā)現(xiàn),患者行二十四肽促皮質(zhì)素刺激試驗(SST)后,HPA軸功能正常的患者唾液皮質(zhì)醇水平升高較血清皮質(zhì)醇更顯著,二者呈現(xiàn)指數(shù)關(guān)系[16],唾液皮質(zhì)醇檢測HPA軸功能異常的特異性和敏感性均為100%。
盡管唾液皮質(zhì)醇在相關(guān)疾病領(lǐng)域的研究已得到眾多專家的肯定,仍有一些報道認為唾液皮質(zhì)醇和可的松用于AI的診斷和激素替代治療的相關(guān)性證據(jù)不足[17]。激素替代治療組中皮質(zhì)醇和可的松波動以及個體間差異均較大,到底是指標(biāo)的特異性較差,還是存在患者依從性等不可控因素,仍有待進一步研究。
1.4其他疾病和研究的應(yīng)用 皮質(zhì)醇作為應(yīng)激激素,參與機體的多種生理調(diào)節(jié),并與情緒、認知等有關(guān)。研究表明,抑郁癥患者早晨唾液皮質(zhì)醇水平較健康人升高,唾液皮質(zhì)醇檢測可能有助于抑郁癥的診斷或病情觀察[18]。有學(xué)者認為皮質(zhì)醇水平也可在一定程度上反映人體的疲勞狀況,例如慢性疲勞綜合征患者唾液皮質(zhì)醇和可的松水平較健康對照人群顯著降低[19]。
2.1傳統(tǒng)檢測技術(shù) 免疫法、電化學(xué)法、熒光法等技術(shù)是目前唾液皮質(zhì)醇臨床研究的主要檢測手段[20-22],然而,這些方法的特異性較差,無法區(qū)分內(nèi)源性和外源性糖皮質(zhì)激素的交叉干擾。此外,檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化的缺乏使得不同實驗室間的檢測結(jié)果無法直接比對[23-24]。導(dǎo)致這些技術(shù)存在明顯缺陷的原因是, 11βHSD2的表達使得唾液腺中可的松/皮質(zhì)醇的比值明顯高于血清,免疫法無法區(qū)分結(jié)構(gòu)相似的皮質(zhì)醇和可的松。此外,皮質(zhì)醇作為節(jié)律變化的應(yīng)激激素,一天中正常節(jié)律為午夜最低,午夜是靈敏診斷疾病的最佳時間點。但對于免疫法來說,由于午夜唾液皮質(zhì)醇水平較低,檢測準(zhǔn)確性是一個極大的挑戰(zhàn)[25]。
2.2LC-MS/MS檢測技術(shù) LC-MS/MS是通過化合物的極性、質(zhì)荷比及其結(jié)構(gòu)所包含的特征碎片的不同將目標(biāo)化合物與其干擾成分相互分離,最終實現(xiàn)精準(zhǔn)定量的一項技術(shù),其作為檢測小分子激素的金標(biāo)準(zhǔn),常被用于建立激素的參考方法[26]。表1列舉了近年來使用LC-MS/MS技術(shù)的唾液皮質(zhì)醇檢測方法[6-7,27-38]。為了滿足唾液中低水平皮質(zhì)醇的檢出,上述方法多使用了樣品濃縮技術(shù),包括液液提取法[7,28-29],沉淀后蒸發(fā)法[27, 30],固相萃取法[6,31-33],蛋白質(zhì)加熱變性后在線毛細管固相微萃取法[34-35]等,其中固相萃取又分為在線和離線技術(shù),離線法處理步驟復(fù)雜,耗時較多,在線法樣品處理簡單,自動化水平較高。與之類似的還有Turboflow技術(shù)[36],同樣只需簡單的樣品預(yù)處理。
表1 唾液皮質(zhì)醇LC-MS/MS檢測方法
2.3LC-MS/MS法檢測優(yōu)勢 LC-MS/MS技術(shù)檢測唾液皮質(zhì)醇的一個突出優(yōu)勢在于其敏感性高,這使得準(zhǔn)確檢測低濃度的唾液皮質(zhì)醇成為現(xiàn)實。相較于免疫法,LC-MS/MS方法的線性更寬,定量限更低,最低可達0.05 ng/mL[34],特別是在低濃度樣本檢測時顯著優(yōu)于免疫法。LC-MS/MS技術(shù)的另一大優(yōu)勢在于抗干擾能力強、特異性好,液相色譜法可使得皮質(zhì)醇與可的松、6β-羥基可的松、21-脫氧皮質(zhì)醇、皮質(zhì)酮等在免疫法中產(chǎn)生干擾的甾體激素獲得色譜的基線分離,因此LC-MS/MS技術(shù)是目前抗干擾能力最強的檢測方法[15]。唾液較血清相比,成分簡單,皮質(zhì)醇和可的松從唾液中的提取相對簡便,提取回收率可達60%以上,且無明顯的基質(zhì)效應(yīng)(表1)。二者不僅可以區(qū)分結(jié)構(gòu),也可以實現(xiàn)皮質(zhì)醇和可的松的同時檢測,并且二者之間無相互干擾??傻乃勺鳛橥僖合僦?1βHSD2催化皮質(zhì)醇的代謝物,可以排除外源性糖皮質(zhì)激素污染所帶來的假陽性結(jié)果[39]。當(dāng)患者使用糖皮質(zhì)激素進行替代治療時,可的松與血清皮質(zhì)醇的相關(guān)性優(yōu)于唾液皮質(zhì)醇,可用于療效的監(jiān)測[40-41]。
檢測唾液中皮質(zhì)醇和可的松是一項無創(chuàng)、采樣簡便的技術(shù),不受時間地點的限制,患者的依從性好。相較于免疫法,LC-MS/MS法檢測唾液皮質(zhì)醇的準(zhǔn)確性和特異性更高,線性范圍、敏感性和抗干擾能力更強。這項技術(shù)在國外已被廣泛應(yīng)用于臨床診斷和科學(xué)研究中,在國內(nèi)近年來也逐步得到發(fā)展和應(yīng)用。在庫欣綜合征術(shù)后監(jiān)測和激素替代治療方面,唾液皮質(zhì)醇和可的松的檢測具有血清、尿液無法比擬的優(yōu)勢,在健康篩查、大規(guī)模人群研究中也比較適用。由于國內(nèi)臨床LC-MS/MS技術(shù)起步較晚,目前缺乏基于我國人群的健康參考區(qū)間數(shù)據(jù)。因此,開發(fā)和驗證唾液皮質(zhì)醇的LC-MS/MS檢測方法,建立國內(nèi)人群的健康參考區(qū)間和疾病判斷值是亟需解決的首要問題。在此基礎(chǔ)上開展相關(guān)的臨床研究和應(yīng)用探索,將會讓臨床醫(yī)生更加了解唾液皮質(zhì)醇的臨床價值和適用范圍,從而使LC-MS/MS技術(shù)和唾液皮質(zhì)醇檢測項目更好地服務(wù)于臨床。