宋銀丹,段勇
(昆明醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院檢驗(yàn)科,云南昆明650032)
糖化血紅蛋白檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)化的研究進(jìn)展
宋銀丹,段勇
(昆明醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院檢驗(yàn)科,云南昆明650032)
糖化血紅蛋白A1c(HbA1c)的檢測(cè)結(jié)果能客觀反映患者近6~8周的血糖代謝水平,是目前國(guó)際上公認(rèn)的可反映糖尿病患者長(zhǎng)期血糖控制狀況的“金標(biāo)準(zhǔn)”,在臨床上被廣泛應(yīng)用。近年來,有關(guān)HbA1c檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)化越來越受到關(guān)注。
血紅蛋白A;糖基化;糖尿病;標(biāo)準(zhǔn)化
幾十年來,糖尿病的發(fā)病率呈不斷上升的趨勢(shì),已經(jīng)嚴(yán)重威脅人類的健康。據(jù)中華醫(yī)學(xué)會(huì)糖尿病學(xué)分會(huì)(CDS)組織的流行病學(xué)調(diào)查估計(jì),中國(guó)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(guó)家[1]。目前,糖尿病的實(shí)驗(yàn)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(guān)抗體檢測(cè)等。最常用的葡萄糖檢測(cè)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(dòng)、抽血時(shí)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(diǎn)[2]。美國(guó)糖尿病學(xué)會(huì)(ADA)推薦新發(fā)糖尿病患者必須測(cè)定HbA1c[3],并作為判斷血糖控制效果的評(píng)價(jià)指標(biāo),在糖尿病病情監(jiān)測(cè)中發(fā)揮著重要作用。
糖化血紅蛋白(glycosylated hemoglobin,GHb)是指結(jié)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(guó)際臨床化學(xué)協(xié)會(huì)(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(cè)方法有多種,測(cè)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(jié)構(gòu)不同,如親和層析、免疫法和酶法。每種方法各有優(yōu)缺點(diǎn):(1)高效液相色譜法(HPLC),測(cè)定HbA1c具有準(zhǔn)確、重復(fù)性好、自動(dòng)化操作等優(yōu)點(diǎn),但環(huán)境溫度、緩沖液的離子強(qiáng)度和pH對(duì)測(cè)定結(jié)果影響較大。此法可使用專用儀器,在國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用較多,但儀器價(jià)格昂貴,基層實(shí)驗(yàn)室難以推廣。IFCC、糖尿病控制與并發(fā)癥試驗(yàn)(Diabetes Control and Complications Trial,DCCT)和美國(guó)糖化血紅蛋白標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)劃(National Glycohemoglobin Standardization Program,NGSP)都推薦以不同介質(zhì)的HPLC方法為HbA1c檢測(cè)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(fù)使用,具有操作簡(jiǎn)單、對(duì)溫度不敏感、不受異常Hb干擾等優(yōu)點(diǎn)。但應(yīng)注意親和層析法測(cè)定的是總糖化血紅蛋白,比特異性檢測(cè)HbA1c的結(jié)果偏高。由其衍生出的全自動(dòng)化學(xué)分析系統(tǒng)成本相對(duì)較高。(3)免疫學(xué)方法,免疫比濁法與其他方法相比,優(yōu)勢(shì)在于可直接用自動(dòng)生化儀檢測(cè),快速、簡(jiǎn)便且結(jié)果準(zhǔn)確可靠。從各國(guó)參加美國(guó)
病理學(xué)家協(xié)會(huì)(College of American Pathologists, CAP)HbA1c能力比對(duì)的結(jié)果來看,此法應(yīng)用較為廣泛。但此法對(duì)高濃度標(biāo)本的檢測(cè)結(jié)果偏低,與抗體濃度比例有關(guān)。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(cè)結(jié)果[6]。(4)酶法,是近幾年發(fā)展起來的可在自動(dòng)生化儀上進(jìn)行檢測(cè)的方法。此方法可同時(shí)檢測(cè)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(guān)性[7]。但該方法需進(jìn)行標(biāo)本前處理,目前只有個(gè)別廠家儀器配備前處理裝置。
床旁檢測(cè)(POCT)因順應(yīng)了目前高效、快節(jié)奏的工作方式,能使病人盡早得到檢測(cè)結(jié)果,因而在臨床應(yīng)用的越來越廣泛。糖化血紅蛋白POCT檢測(cè)儀的使用在全球迅速蔓延。此儀器可由臨床醫(yī)護(hù)人員操作,幾分鐘內(nèi)即可得到檢測(cè)結(jié)果,為臨床診療提供了便捷,但同時(shí)也須認(rèn)識(shí)到,POCT的質(zhì)量目前尚難保證,其檢測(cè)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(biāo)準(zhǔn)和治療監(jiān)測(cè)的“金標(biāo)準(zhǔn)”,其檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性直接影響臨床診療,但目前HbA1c檢測(cè)方法眾多,結(jié)果差異較大。為了解決HbA1c檢測(cè)結(jié)果的溯源性和可比性,近幾十年來國(guó)際上就HbA1c檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)化做了許多工作,主要分為兩個(gè)階段:第一階段是美國(guó)、日本、瑞典為代表的各國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)化,其中最著名的是美國(guó)的國(guó)家糖化血紅蛋白標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)劃(National Glycohemoglobin Standardization Program,NGSP),第二階段是IFCC的全球標(biāo)準(zhǔn)化。
HbA1c檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)化問題由Peterson在1984年首次提出,1993年DCCT的研究結(jié)果發(fā)表后,這一問題才受到各國(guó)科學(xué)家和臨床醫(yī)師的關(guān)注。美國(guó)臨床化學(xué)協(xié)會(huì)(American Association for Clinical Chemistry,AACC)建議所有HbA1c檢測(cè)結(jié)果的單位應(yīng)與DCCT單位一致,從而實(shí)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(cè)定HbA1c。到2000年,這一工作使得美國(guó)各實(shí)驗(yàn)室間GHb測(cè)定的結(jié)果發(fā)生了很大變化,90%的實(shí)驗(yàn)室以HbA1c報(bào)告GHb的檢測(cè)結(jié)果,所有參加NGSP活動(dòng)的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)結(jié)果的室間CV<5%,HbA1c結(jié)果與靶值的偏差<0.8%。目前,美國(guó)絕大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)結(jié)果均可溯源至DCCT[9],實(shí)現(xiàn)了HbA1c檢測(cè)結(jié)果具有可比性的目標(biāo)。
另外兩個(gè)成功進(jìn)行了HbA1c檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)化的國(guó)家是日本和瑞典。1995年,日本糖尿病學(xué)會(huì)(Japanese Diabetes Society,JDS)和日本臨床化學(xué)學(xué)會(huì)(Japanese Association of Clinical Chemistry, JACC)開始了HbA1c檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)劃,主要是采用JDS發(fā)明的HbA1c定標(biāo)法。1998年,瑞典也開始HbA1c檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)劃,將Mono S HPLC指定為參考方法。值得注意的是,這3個(gè)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)化組織采用的參考方法均為“指定的比對(duì)方法”,并不是以計(jì)量學(xué)概念建立的真正的參考方法,且這3種指定比對(duì)方法的特異性也不同,這就導(dǎo)致無法在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)HbA1c檢測(cè)結(jié)果溯源性和可比性。
1995年,IFCC為滿足全球HbA1c檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)化的需求,成立了HbA1c檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)化工作組,旨在建立一個(gè)可供追溯的參考測(cè)量系統(tǒng),并研發(fā)參考物質(zhì)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(biāo),確定了HbA1c檢測(cè)的參考方法[10],這種新方法已經(jīng)被包括歐洲、美國(guó)、日本在內(nèi)的11家IFCC國(guó)際參考實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證。該方法具有較高的特異性,檢測(cè)結(jié)果比NGSP的檢測(cè)結(jié)果偏低,如果用百分?jǐn)?shù)表示,NGSP的6%、7%、8%將分別對(duì)應(yīng)IFCC的4.2%、5.3%、6.4%[11]。
2007年,在意大利舉辦了首次HbA1c檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)化共識(shí)會(huì)議[12],發(fā)表了“HbA1c檢測(cè)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(biāo)準(zhǔn)化要求的方法;HbA1c的檢測(cè)結(jié)果以IFCC單位(mmol/mol)和衍生的NGSP單位(%)共同報(bào)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(cè)必須在世界范圍內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化,包括參照系統(tǒng)和數(shù)值報(bào)告;雜志編輯和出版物建議采用SI(IFCC)和NGSP/DCCT雙重單位報(bào)告HbA1;糖化血紅蛋白的標(biāo)準(zhǔn)化稱謂是HbA1c,在指南或教育材料中也可以簡(jiǎn)寫為A1c。
盡管國(guó)際上HbA1c檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)化工作已經(jīng)進(jìn)行了很多年并達(dá)成了共識(shí),但我國(guó)的HbA1c檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)化工作還處于起步階段。國(guó)內(nèi)各臨床實(shí)驗(yàn)室分析儀器種類繁多,試劑來自不同廠家,其規(guī)格、檢測(cè)性能、分析參數(shù)也各不相同,這些原因?qū)е虏煌瑢?shí)驗(yàn)間的檢測(cè)結(jié)果差異明顯,不具有可比性,因此給
HbA1c臨床應(yīng)用帶來不便。我國(guó)HbA1c檢測(cè)性能近幾年雖有改進(jìn),但檢測(cè)精密度和正確度方面與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,仍有不小的差距,一般CV仍然在7%~10%[13]。2010版《中國(guó)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(biāo)準(zhǔn)[1],這是完全符合我國(guó)國(guó)情的。
雖然中國(guó)在HbA1c檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)化工作方面起步較晚,但隨著各界對(duì)HbA1c的認(rèn)知程度不斷提高,國(guó)內(nèi)參加衛(wèi)生部臨檢中心室間質(zhì)量評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)室越來越多。衛(wèi)生部臨檢中心已建立國(guó)際公認(rèn)的高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜HbA1c檢測(cè)的參考方法,并且研制出了國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)[14],為HbA1c的檢測(cè)和量值溯源提供了質(zhì)量保證。2012年7月4日,上海市臨床檢驗(yàn)中心成功建立IFCC HbA1c檢測(cè)的一級(jí)參考方法,成為全球第13家、發(fā)展中國(guó)家第一家采用一級(jí)參考方法的參考實(shí)驗(yàn)室。
2011年,為了實(shí)現(xiàn)HbA1c檢測(cè)結(jié)果的可比性,由復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院檢驗(yàn)科、上海交通大學(xué)附屬瑞金醫(yī)院內(nèi)分泌代謝病研究所及上海交通大學(xué)附屬第六人民醫(yī)院糖尿病研究所等3家通過了NGSP認(rèn)證的實(shí)驗(yàn)室共同組織了上海地區(qū)的糖化血紅蛋白標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)劃,旨在以上述3家醫(yī)院采用全血標(biāo)本比對(duì)的形式傳遞HbA1c檢測(cè)結(jié)果的可比性,初步結(jié)果表明通過目前的物流體系,成本低廉的全血校準(zhǔn)品對(duì)提高地區(qū)范圍內(nèi)HbA1c檢測(cè)結(jié)果的可比性是可行的[15]。此外,張葵教授進(jìn)行了南京市HbA1c檢測(cè)結(jié)果可比性的調(diào)查,結(jié)果顯示35家臨床實(shí)驗(yàn)室中有15家檢測(cè)偏差小于3.9%[16]。上海和南京的HbA1c檢測(cè)結(jié)果可比性計(jì)劃為我國(guó)提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn),但這只是開始,如何更好的進(jìn)行HbA1c檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)化工作,還須付出更多努力。
目前,HbA1c作為糖尿病的診斷標(biāo)準(zhǔn),切點(diǎn)的確定都是基于國(guó)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(diǎn)不一定適用于我國(guó)人群。近年來,為了能盡早使HbA1c在中國(guó)用于糖尿病診療,國(guó)內(nèi)學(xué)者開展了相關(guān)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(diǎn),胡耀敏等[18]對(duì)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(diǎn),侯佳寧等[19]在研究中發(fā)現(xiàn),當(dāng)HbA1c達(dá)到6.5%時(shí),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(dá)到0.5%來評(píng)判新的治療方案是否有效,但應(yīng)意識(shí)到,如果HbA1c是在權(quán)威實(shí)驗(yàn)室并使用高精準(zhǔn)度的檢測(cè)方法測(cè)定,臨床醫(yī)生有理由相信檢測(cè)結(jié)果的可靠性,0.5%的波動(dòng)所反映的血糖控制差異是有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的。如果實(shí)驗(yàn)室采用的檢測(cè)方法的實(shí)驗(yàn)室間CV>2%,那么0.5%的波動(dòng)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(duì)檢測(cè)結(jié)果時(shí)一定要了解本單位檢測(cè)儀器的性能,綜合分析,全面考慮,避免不適當(dāng)?shù)馗淖冎委煼桨浮?/p>
綜上所述,國(guó)際HbA1c檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)化工作通過各方努力已取得明顯的成績(jī),但我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)化工作若要與國(guó)際接軌還應(yīng)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(rèn)真思考的一個(gè)問題。
[1]中華醫(yī)學(xué)會(huì)糖尿病學(xué)分會(huì).中國(guó)2型糖尿病防治指南(2010年版) [J].中國(guó)糖尿病雜志,2012,20(01):81-117.
[2]Mbanya JC,Henry RR,Smith U.Presidents'statement on WHO recommendation on HbA1c for diabetes diagnosis[J].Diabetes Res Clin Pract,2011,93(3):310-311.
[3]American Diabetes Association.Diagnosis and classification of diabetes mellitus[J].Diabetes Care,2011,34(Suppl 1):S62-S69.
[4]Weykamp C,John WG,Mosca A.A review of the challenge in measuring hemoglobin A1c[J].J Diabetes Sci Technol,2009,3(3): 439-445.
[5]Hoelzel W,Weykamp C,Jeppsson JO,et al.IFCC reference system for measurement of hemoglobin A1c in human blood and the national standardization schemes in the United States,Japan,and Sweden:a method-comparison study[J].Clin Chem,2004,50(1): 166-174.
[6]Little RR,Roberts WL.A review of variant hemoglobins interfering with hemoglobin A1c measurement[J].J Diabetes Sci Technol, 2009,3(3):446-451.
[7]Liu L,Hood S,Wang Y,et al.Direct enzymatic assay for%HbA1c in human whole blood samples[J].Clin Biochem,2008,41(7-8): 576-583.
[8]Little RR,Lenters-Westra E,Rohlfing CL,et al.Point-of-care assays for hemoglobin A(1c):is performance adequate?[J].Clin Chem,2011,57(9):1333-1334.
[9]Little RR,Rohlfing CL,Wiedmeyer HM,et al.The national glycohemoglobin standardization program:a five-year progress report[J]. Clin Chem,2001,47(11):1985-1992.
[10]Jeppsson JO,Kobold U,Barr J,et al.Approved IFCC reference method for the measurement of HbA1c in human blood[J]. ClinChem Lab Med,2002,40(1):78-89.
[11]Little RR,Rohlfing CL,Sacks DB.Status of hemoglobin A1c measurement and goals for improvement:fromchaos to order for improving diabetes care[J].Clin Chem,2011,57 (2):205-214.
[12]Consensus statement on the worldwide standardization of the hemoglobin A1C measurement:the American Diabetes Association, European Association for the Study of Diabetes,International Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine,and the International Diabetes Federation[J].Diabetes Care,2007,30(9): 2399-2400.
[13]陳文祥.糖化血紅蛋白檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)化及有關(guān)問題[J].中國(guó)糖尿病雜志,2011,19(11):803-804.
[14]王冬環(huán),陳文祥.應(yīng)注重糖化血紅蛋白在糖尿病診療中的臨床價(jià)值[J].中華檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志,2012,35(6):493-496.
[15]吳炯,邵文琦,周琰,等.上海地區(qū)糖化血紅蛋白一致性計(jì)劃建立和結(jié)果初步評(píng)價(jià)[J].中華檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志,2012,35(4):370-372.
[16]徐志曄,張葵,魏紅霞.南京市35家實(shí)驗(yàn)室糖化血紅蛋白A1c檢測(cè)結(jié)果的初步調(diào)查[J].臨床檢驗(yàn)雜志,2012,30(06):406-409.
[17]Zhou XH,Ji LN,Luo YY,et al.Performance of HbA(1c)for detecting newly diagnosed diabetes and pre-diabetes in Chinese communities living in Beijing[J].Diabet Med,2009,26(12):1262-1268.
[18]Hu Y,Liu W,Chen Y,et al.Combined use of fasting plasma glucose and glycated hemoglobin A1c in the screening of diabetes and impaired glucose tolerance[J].Acta Diabetol,2010,47(3):231-236.
[19]Hou JN,Bi YF,Xu M,et al.The change points of HbA(1C)for detection of retinopathy in Chinese type 2 diabetic patients[J].Diabetes Res Clin Pract,2011,91(3):401-405.
[20]Little RR,Rohlfing CL.Analytical goals for HbA1c:are HbA1c results good enough for optimal use?[J].J Diabetes,2011,3(1):3-6.
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(xué)第一附屬醫(yī)院在讀研究生,專業(yè):臨床檢驗(yàn)診斷學(xué),方向:生物化學(xué)和分子生物學(xué)。
段勇,昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院檢驗(yàn)科主任,博士生導(dǎo)師。