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刘超:关注糖化血红蛋白的意义和标准化测定

发布时间:2014-07-16 18:18 类别:医学前沿资讯 标签:糖尿病 测定 血红蛋白 糖化 实验室 HbA1c 糖化血红蛋白 来源:刘超医生搜狐微博

作者:南京中医药大学附属中西医结合医院 刘超教授


糖尿病治疗一直强调“糖四角”原则,就是关注空腹、餐后血糖、糖化血红蛋白和血糖的稳定性。之所以推行如此原则,是因为良好的血糖控制可以减少糖尿病患者微血管病变发生率,因此,选择合适的血糖控制指标就显得非常重要。糖化血红蛋白(Hemoglobin A1c,HbA1c)反映大约120天的平均血糖水平,而血浆葡萄糖提供的血糖信息仅仅是一个时间点的血糖状况,与血浆葡萄糖相比,HbA1c能更好地评估血糖控制的好坏。


虽然目前已经广泛使用HbA1c来评估血糖控制情况,但是它的测定方法一直受到挑战。最为明显的是缺乏对HbA1c的分析,在一些特殊情况下,比如患者伴有溶血性贫血或者急性失血时,此时HbA1c的测得值缺乏准确性,不能反映患者真正的血糖控制情况。本论点主要就HbA1c检测的一些实验室相关的重要事项进行阐述。


HbA1c是指循环中和血红蛋白进行非酶结合的葡萄糖(称为糖基化的血红蛋白)含量。HbA1c可以反映糖尿病患者血糖控制的好坏,目前有很多组织制定了HbA1c控制的靶目标。


大规模的随机临床试验显示HbA1c水平可以预测糖尿病患者微血管并发症的发生发展,尤其是DCCT(Diabetes Complications and Control Trial,DCCT)研究。最近,有几个机构(包括ADA和WHO)提议把HbA1c作为糖尿病的诊断标准。


1978年,HbA1c的测定开始商业化。最初的检测方法存在一些局限性,缺乏统一的标准,导致不同实验室之间的检测结果存在很大的差异。1983年时,同一份血样在两个不同的实验室进行测定,一个实验室结果为4.5%,而另一个为8.0%,差异明显。


为此,这些年一直致力于如何标化不同实验室之间的检测结果。1993年,在DCCT研究结果出版后不久,一项进行国家标化的尝试在美国拉开了帷幕,称为国家糖化血红蛋白标准化计划(National Glycohemoglobin Standardization Program,NGSP)。


其它一些国家也开始执行糖化血红蛋白标准化方案,包括瑞士和日本;3个糖化血红蛋白标准化计划都把高压液相色谱法作为参照方法。在糖化血红蛋白全球标准化之前,NGSP方法是世界上应用最多的糖化血红蛋白标化系统。


NGSP的目的主要是保证HbA1c的检测结果相一致,不同临床实验室HbA1c的检测结果和DCCT研究报道的结果具有可比性(DCCT试验中,HbA1c的检测是在一个中心实验室完成的,采用的是高压液相色谱法进行测定,因此避免了不同实验室之间进行标化的问题)。


利用美国、欧洲和日本的10个实验室之间的网络系统,NGSP和HbA1c检验方法的制造商合作,确保测定方法具有严格的精度标准。此外,还对不同实验室之间报告的HbA1c结果进行评估,确保结果的准确性,NGSP也是此进程中的一部分。


美国强制推行1988年的临床实验室改进修正案(Clinical Laboratory Improvement Amendments,CLIA’88)。NGSP计划的推行,使得不同实验室之间的HbA1c测定值之间的变异性明显下降。

1995年,国际临床化学和实验室医学联盟(International Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine,IFCC)创立了HbA1c标化工作组,制定了HbA1c的统一度量衡国际基准测定系统。


酶裂解完整血红蛋白后可以获得6肽的HbA1c和 没有被糖基化的HbA1c。IFCC工作组基于此原理制定了糖化血红蛋白的参考方法。采用高压液相色谱法将六肽的HbA1c分离出来,然后采用电喷雾电离质谱(ESI-MS)或者毛细血管电泳法对其进行定量测定。


一个包含14个参比实验室的网络系统,采用实际校正系统,统一的标准品、血液样本参考面板,参考测量系统必需的对照材料,从而制定统一的糖化血红蛋白目标值。


采用新的标准系统得到的HbA1c的结果和先前DCCT的报道结果相一致,因此提倡这种检测方法。NGSP和其它网络指出它们检测的HbA1c值和IFCC的检测结果不一致。这主要归因于最初的高压液相色谱法缺乏特异性。


高压液相色谱法和IFCC的检测方法存在线性相关,并得到了可靠的线性相关方程。利用线性相关方程计算IFCC的糖化血红蛋白在DCCT研究中的数值,反之亦然。


不断进步的网络工作比较了了IFCC和NGSP检测的差异,指出两者之间的检测结果的相关关系比较稳定。有两点必须考虑到,IFCC对照法不是常规测定患者的血样,而是采用制造商给的常规方法进行标化。


此外,IFCC推荐糖化血红蛋白的实验室报告结果单位以SI表示,即mmol/mol,而不是百分比。利用导出方程计算,HbA1c为7%时,换算后为53mmol/mol。欧洲和亚洲的几个国家已经开始采用SI作为HbA1c的单位。


测量的准确性反映了结果和真实值之间接近的程度,可重复性是重复测定后结果之间的变异性很小。HbA1c测定到底能有多精确?最近的指南推荐实验室内的结果变异率小于2%,实验室间结果变异率小于3.5%。这和推荐的葡萄糖测定变异系数小于2.9%相似。


2014年,共有3200个实验室参与2014年美国病理学家学会调查,当HbA1c水平为7%时(这是大多数糖尿病患者的治疗目标),95%的实验室测定结果之间的变异系数小于3.5%。


一般来讲,血样的检测应该足够准确,以便能够发现临床差异。国家临床卓越研究所推荐糖尿病患者的治疗方案应该根据HbA1c的变化发生相应的改变,至少当HbA1c变化0.5%时就要做方案的调整。


截止到2010年,80%以上的实验室采用的测定方法,能够准确的区分出小于0.5%的 HbA1c的变化。每3-6个月评估一次HbA1c能够减少化验的不准确性。HbA1c的测定方法继续改进,实验室间的变异会进一步减少。


除了技术问题可以影响到HbA1c的测定结果外,一些临床状态也能够影响到HbA1c的真实值,导致HbA1c不能真实地反映目前血糖平均控制状况。


HbA1c的形成主要依赖于循环中的血红蛋白,尤其是血红蛋白A。大家有一个广泛的误区,认为如果发生突变(也即变异的血红蛋白),测定的HbA1c水平就不准确。


不同国家血红蛋白病的患病率不同,美国有2600百万非洲裔美国人,HbS和HbC病变的患病率大约为10%。如果出现血红蛋白变异,超过95%的仪器能够测定这些患者的HbA1c水平,不过,实验室应该就此问题进行适当的评论。


相似的,对于伴有HbAE和HbAD变异的患者,选对正确的仪器,就可测得准确的HbA1c水平。有一些血红蛋白病可以影响红细胞的存活时间,这可以影响到所有的HbA1c的测定结果。


不论何种原因所致的溶血性贫血,测得的HbA1c水平都偏低,因为红细胞的存活时间缩短了。然而,缺铁性贫血可以导致HbA1c升高1%-1.5%不等,治愈后HbA1c开始下降。


地中海贫血是一种遗传性疾病,珠蛋白链的其中一条合成障碍。疾病的严重程度决定了HbA1c是否能够反映体内的平均血糖水平。病情比较轻时不影响红细胞的寿命,而病情严重时(尤其是有输血要求的),HbA1c的测定就不可靠了。


患者的其它因素也可以影响HbA1c的测定水平,比如年龄和种族。其中的分子机制还不明确,还需要进一步研究分子机制和临床之间的关系。


除外血红蛋白,血浆里面的其它蛋白也可以被糖化。白蛋白是血浆中含量最多的蛋白,且糖化白蛋白(也即果糖化糖胺和糖化白蛋白)定量测定方法已经发展起来了。不过这些检测方法还没有经过大规模的临床试验评估,还没有证据表明它们是否具有预测糖尿病并发症的能力。重要的是,目前还没有广泛接受这些检测项目作为治疗的目标。


血糖之外的因素(如血浆白蛋白水平发生变化)也可以影响糖化白蛋白的测定水平。另外一个反应长期血糖控制水平的指标—1,5-无水葡萄糖醇,也存在类似的问题,由于缺乏临床试验的评估,在一些特定的患者中被禁用(特别是肾功能受损),在临床实验室中实用性有限。


总之,HbA1c仍然是目前唯一一个能够预测糖尿病微血管并发症的指标,作为一个治疗目标被广泛使用。大多数患者的HbA1c都能够被准确地测定,从而提供有价值的信息来帮助制定治疗方案。