糖化血红蛋白检测标准化的研究进展

2013-04-07 03:51宋银丹段勇
实验与检验医学 2013年2期
关键词:糖化标准化实验室

宋银丹,段勇

(昆明医科大学附属第一医院检验科,云南昆明650032)

糖化血红蛋白检测标准化的研究进展

宋银丹,段勇

(昆明医科大学附属第一医院检验科,云南昆明650032)

糖化血红蛋白A1c(HbA1c)的检测结果能客观反映患者近6~8周的血糖代谢水平,是目前国际上公认的可反映糖尿病患者长期血糖控制状况的“金标准”,在临床上被广泛应用。近年来,有关HbA1c检测的标准化越来越受到关注。

血红蛋白A;糖基化;糖尿病;标准化

几十年来,糖尿病的发病率呈不断上升的趋势,已经严重威胁人类的健康。据中华医学会糖尿病学分会(CDS)组织的流行病学调查估计,中国成人糖尿病患者总数约为9240万,可能已成为世界上糖尿病患病人数最多的国家[1]。目前,糖尿病的实验室检查主要包括葡萄糖水平(血、尿、糖耐量)、胰岛素及C肽、HbA1c和糖尿病相关抗体检测等。最常用的葡萄糖检测只能反映即刻的血糖水平,而HbA1c能反映患者6~8周内的平均血糖水平,且不受血糖波动、抽血时间、患者是否空腹、是否使用胰岛素等因素的影响。2011年,WHO正式推荐HbA1c≥6.5%作为糖尿病的诊断切点[2]。美国糖尿病学会(ADA)推荐新发糖尿病患者必须测定HbA1c[3],并作为判断血糖控制效果的评价指标,在糖尿病病情监测中发挥着重要作用。

1 HbA1c常用检测方法及评价

糖化血红蛋白(glycosylated hemoglobin,GHb)是指结合了任何形式碳水化合物的血红蛋白。成人血红蛋白由HbA(97%;2α2β)、HbA2(2.5%;2α2δ)、HbF(0.5%;2α2γ)组成,HbA又可分为非糖化血红蛋白即天然血红蛋白HbA0(94%)和糖化血红蛋白HbA1(6%)。HbA1经色谱分析可分为HbA1a1、HbA1a2、HbA1b和HbA1c,其中HbA1c是主要成分,约占80%。2007年国际临床化学协会(International Federation of Clinical Chemistry,IFCC)明确定义HbA1c为葡萄糖与血红蛋白β链-N末端缬氨酸的游离氨基形成的稳定加合物[4]。

目前,糖化血红蛋白检测方法有多种,测定原理各不相同,主要分为两大类,一类方法是基于HbA1c和HbA0的电荷不同,如离子交换层析法、电泳法;另一类是基于HbA1c和HbA0的结构不同,如亲和层析、免疫法和酶法。每种方法各有优缺点:(1)高效液相色谱法(HPLC),测定HbA1c具有准确、重复性好、自动化操作等优点,但环境温度、缓冲液的离子强度和pH对测定结果影响较大。此法可使用专用仪器,在国内实验室应用较多,但仪器价格昂贵,基层实验室难以推广。IFCC、糖尿病控制与并发症试验(Diabetes Control and Complications Trial,DCCT)和美国糖化血红蛋白标准化计划(National Glycohemoglobin Standardization Program,NGSP)都推荐以不同介质的HPLC方法为HbA1c检测的参考方法[5]。(2)亲和层析法,用盐酸洗涤层析柱使其可重复使用,具有操作简单、对温度不敏感、不受异常Hb干扰等优点。但应注意亲和层析法测定的是总糖化血红蛋白,比特异性检测HbA1c的结果偏高。由其衍生出的全自动化学分析系统成本相对较高。(3)免疫学方法,免疫比浊法与其他方法相比,优势在于可直接用自动生化仪检测,快速、简便且结果准确可靠。从各国参加美国

病理学家协会(College of American Pathologists, CAP)HbA1c能力比对的结果来看,此法应用较为广泛。但此法对高浓度标本的检测结果偏低,与抗体浓度比例有关。另外,近年来发现HbS、HbC、HbE、HbF等变异血红蛋白可影响检测结果[6]。(4)酶法,是近几年发展起来的可在自动生化仪上进行检测的方法。此方法可同时检测HbA1c和Hb,不需要专门的仪器,精密度较高,批内和批间CV均小于2%,与HPLC法和免疫法相比呈良好的相关性[7]。但该方法需进行标本前处理,目前只有个别厂家仪器配备前处理装置。

床旁检测(POCT)因顺应了目前高效、快节奏的工作方式,能使病人尽早得到检测结果,因而在临床应用的越来越广泛。糖化血红蛋白POCT检测仪的使用在全球迅速蔓延。此仪器可由临床医护人员操作,几分钟内即可得到检测结果,为临床诊疗提供了便捷,但同时也须认识到,POCT的质量目前尚难保证,其检测性能可能不足以满足临床需求[8]。

2 HbA1c的标准化现状

HbA1c作为糖尿病的诊断的新标准和治疗监测的“金标准”,其检测结果的准确性直接影响临床诊疗,但目前HbA1c检测方法众多,结果差异较大。为了解决HbA1c检测结果的溯源性和可比性,近几十年来国际上就HbA1c检测标准化做了许多工作,主要分为两个阶段:第一阶段是美国、日本、瑞典为代表的各国家的标准化,其中最著名的是美国的国家糖化血红蛋白标准化计划(National Glycohemoglobin Standardization Program,NGSP),第二阶段是IFCC的全球标准化。

HbA1c检测的标准化问题由Peterson在1984年首次提出,1993年DCCT的研究结果发表后,这一问题才受到各国科学家和临床医师的关注。美国临床化学协会(American Association for Clinical Chemistry,AACC)建议所有HbA1c检测结果的单位应与DCCT单位一致,从而实施了NGSP。该工作于1996年完成,主要是采用DCCT研究中的Bio-Rex 70树脂HPLC方法测定HbA1c。到2000年,这一工作使得美国各实验室间GHb测定的结果发生了很大变化,90%的实验室以HbA1c报告GHb的检测结果,所有参加NGSP活动的实验室检测结果的室间CV<5%,HbA1c结果与靶值的偏差<0.8%。目前,美国绝大多数实验室的检测结果均可溯源至DCCT[9],实现了HbA1c检测结果具有可比性的目标。

另外两个成功进行了HbA1c检测标准化的国家是日本和瑞典。1995年,日本糖尿病学会(Japanese Diabetes Society,JDS)和日本临床化学学会(Japanese Association of Clinical Chemistry, JACC)开始了HbA1c检测标准化计划,主要是采用JDS发明的HbA1c定标法。1998年,瑞典也开始HbA1c检测标准化计划,将Mono S HPLC指定为参考方法。值得注意的是,这3个国家的标准化组织采用的参考方法均为“指定的比对方法”,并不是以计量学概念建立的真正的参考方法,且这3种指定比对方法的特异性也不同,这就导致无法在全球范围内实现HbA1c检测结果溯源性和可比性。

1995年,IFCC为满足全球HbA1c检测标准化的需求,成立了HbA1c检测标准化工作组,旨在建立一个可供追溯的参考测量系统,并研发参考物质和参考方法。经过几年的努力,工作组于2002年完成了既定目标,确定了HbA1c检测的参考方法[10],这种新方法已经被包括欧洲、美国、日本在内的11家IFCC国际参考实验室验证。该方法具有较高的特异性,检测结果比NGSP的检测结果偏低,如果用百分数表示,NGSP的6%、7%、8%将分别对应IFCC的4.2%、5.3%、6.4%[11]。

2007年,在意大利举办了首次HbA1c检测标准化共识会议[12],发表了“HbA1c检测全球化联合声明”。确定了IFCC的参考系统是唯一能够满足标准化要求的方法;HbA1c的检测结果以IFCC单位(mmol/mol)和衍生的NGSP单位(%)共同报告,可使用IFCC-NGSP换算公式。2010年,再次发表联合声明:HbA1c检测必须在世界范围内标准化,包括参照系统和数值报告;杂志编辑和出版物建议采用SI(IFCC)和NGSP/DCCT双重单位报告HbA1;糖化血红蛋白的标准化称谓是HbA1c,在指南或教育材料中也可以简写为A1c。

3 我国的HbA1c检测标准化现状及应关注的若干问题

尽管国际上HbA1c检测标准化工作已经进行了很多年并达成了共识,但我国的HbA1c检测标准化工作还处于起步阶段。国内各临床实验室分析仪器种类繁多,试剂来自不同厂家,其规格、检测性能、分析参数也各不相同,这些原因导致不同实验间的检测结果差异明显,不具有可比性,因此给

HbA1c临床应用带来不便。我国HbA1c检测性能近几年虽有改进,但检测精密度和正确度方面与发达国家相比,仍有不小的差距,一般CV仍然在7%~10%[13]。2010版《中国2型糖尿病防治指南》不推荐将HbA1c作为现阶段糖尿病的诊断方法和诊断标准[1],这是完全符合我国国情的。

虽然中国在HbA1c检测标准化工作方面起步较晚,但随着各界对HbA1c的认知程度不断提高,国内参加卫生部临检中心室间质量评价的实验室越来越多。卫生部临检中心已建立国际公认的高效液相色谱串联质谱HbA1c检测的参考方法,并且研制出了国家一级标准物质[14],为HbA1c的检测和量值溯源提供了质量保证。2012年7月4日,上海市临床检验中心成功建立IFCC HbA1c检测的一级参考方法,成为全球第13家、发展中国家第一家采用一级参考方法的参考实验室。

2011年,为了实现HbA1c检测结果的可比性,由复旦大学附属中山医院检验科、上海交通大学附属瑞金医院内分泌代谢病研究所及上海交通大学附属第六人民医院糖尿病研究所等3家通过了NGSP认证的实验室共同组织了上海地区的糖化血红蛋白标准化计划,旨在以上述3家医院采用全血标本比对的形式传递HbA1c检测结果的可比性,初步结果表明通过目前的物流体系,成本低廉的全血校准品对提高地区范围内HbA1c检测结果的可比性是可行的[15]。此外,张葵教授进行了南京市HbA1c检测结果可比性的调查,结果显示35家临床实验室中有15家检测偏差小于3.9%[16]。上海和南京的HbA1c检测结果可比性计划为我国提供了宝贵的经验,但这只是开始,如何更好的进行HbA1c检测标准化工作,还须付出更多努力。

目前,HbA1c作为糖尿病的诊断标准,切点的确定都是基于国外的数据。由于HbA1c受地区、种族等因素影响,把HbA1c≥6.5%作为糖尿病的诊断切点不一定适用于我国人群。近年来,为了能尽早使HbA1c在中国用于糖尿病诊疗,国内学者开展了相关研究。周翔海等[17]的研究发现,在社区人群中HbA1c≥6.0%是筛查糖尿病的最佳切点,胡耀敏等[18]对糖尿病高危人群的研究提示HbA1c≥6.1%可作为筛查糖尿病的最佳切点,侯佳宁等[19]在研究中发现,当HbA1c达到6.5%时,视网膜病变的患病率急剧增高。

此外,需要注意的是很多临床组织颁布的指南建议将HbA1c下降是否达到0.5%来评判新的治疗方案是否有效,但应意识到,如果HbA1c是在权威实验室并使用高精准度的检测方法测定,临床医生有理由相信检测结果的可靠性,0.5%的波动所反映的血糖控制差异是有统计学意义的。如果实验室采用的检测方法的实验室间CV>2%,那么0.5%的波动具有显著性差异的可能就不那么大[20]。因此,临床医生面对检测结果时一定要了解本单位检测仪器的性能,综合分析,全面考虑,避免不适当地改变治疗方案。

综上所述,国际HbA1c检测标准化工作通过各方努力已取得明显的成绩,但我国的标准化工作若要与国际接轨还应加快步伐。此外,如何在临床上合理利用HbA1c也是临床工作者需要认真思考的一个问题。

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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

宋银丹,女,1983年3月生,昆明医科大学第一附属医院在读研究生,专业:临床检验诊断学,方向:生物化学和分子生物学。

段勇,昆明医科大学第一附属医院检验科主任,博士生导师。

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