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《糖化血紅蛋白測定專家共識》發布
2015-01-29 13:43:08    發布者:     瀏覽次數:
糖尿病是 21世紀全球范圍的流行病,糖化血紅蛋白(haemoglobin A1c,HbA1c)達標既是糖尿病患者血糖控制目標,又是評價血糖管理治療方案的有效指標。 HbA1c還是世界衛生組織( WHO)和許多國家糖尿病學會推薦的糖尿病首選診斷指標[1-2]。與傳統的糖尿病診斷指標 ——血糖相比, HbA1c具有生物學變異性小、不易受血糖波動的影響、無需空腹或特定時間取血、分析前的不穩定性小等特點,是 20世紀 90年代中期開始在國際上逐步推廣應用的一個指標。

 

為提高國內HbA1c測定質量,適應臨床應用的需要,更科學、合理、有效地運用HbA1c并發揮其作用,有必要在充分參考和吸收國際理念、共識以及經驗的基礎上,根據國內HbA1c檢測現狀,制定符合我國國情的 HbA1c檢測共識。衛生部臨床檢驗中心、北京大學人民醫院和國家食品藥品監督管理總局北京醫療器械檢驗所牽頭組織專家共同起草《糖化血紅蛋白測定專家共識》。本共識在制定過程中,通過多種方式廣泛征求臨床糖尿病學專家、檢驗醫學工作者以及各類、各級醫療機構相關醫務工作者意見后,幾經討論、修改,在此呈現給大家以供參考。

 

鑒于本共識是參考目前國內、外大量相關研究并根據我國HbA1c檢測的具體國情而制定,今后隨著新的共識理念、研究結果及更多證據的出現,應適時修訂本共識,以適應臨床應用發展的需要。

 

本共識分4個部分,包括HbA1c檢測的干擾因素、方法選擇、方法應用及結果質量監測和保證方面的內容。

 

一、HbA1c的定義、表達、定期檢測原則及其干擾因素

(一) HbA1c的定義

HbA1c是人體血液中葡萄糖與血紅蛋白β鏈N末端纈氨酸殘基以共價鍵結合的穩定的化合物,全稱為:血紅蛋白β鏈(血液)-N-(1-脫氧果糖-1-基)血紅蛋白β鏈[3]

(二) HbA1c的表達

糖基化血紅蛋白( glycated hemoglobin)是葡萄糖與血紅蛋白的結合產物,是一類化合物的總稱。其中HbA1c為主要組成成分,占總糖基化血紅蛋白的 60%。HbA1c由葡萄糖的游離醛基與血紅蛋白的 β鏈 N末端纈氨酸的氨基經非酶促結合反應,先形成不穩定的醛亞胺(schiff堿),然后經過葡糖胺(amadori)重排,最后形成穩定的酮胺化合物,其含量主要取決于血糖濃度及血糖與血紅蛋白的接觸時間,可以反映測定前120d的平均血糖水平, HbA1c的個體內生物學變異小于2.0%[4]。

目前臨床應用及實驗室定量測定的是HbA1c組分或“相當于HbA1c 組分,即采用 HbA1c占總血紅蛋白的比例(%)來表示HbA1c的濃度。為避免 HbA1c與總糖基化血紅蛋白的混淆,國際專家組織達成共識[5]。

 

(三) HbA1c的定期檢測原則

一般情況下,HbA1c的控制目標應小于7%。治療未能達標不應視為治療失敗,因為控制指標的任何改善對患者都將有益,將會降低相關危險因素引發并發癥的風險,如 HbA1c水平的降低與糖尿病患者微血管并發癥及神經病變的減少密切相關。2型糖尿病患者在不發生低血糖的情況下,如果病程較短、預期壽命較長、沒有并發癥、未合并心血管疾病,則應使其 HbA1c水平盡可能接近正常。而兒童、老年人、有頻發低血糖傾向、預期壽命較短以及合并心血管疾病或嚴重的急、慢性疾病等患者,HbA1c的控制目標宜適當放寬。

對于患有貧血和血紅蛋白異常疾病的患者, HbA1c的檢測結果是不可靠的[6]。

(四) HbA1c檢測的干擾因素

HbA1c是紅細胞中血紅蛋白與葡萄糖的結合產物,因此,任何引起血紅蛋白數量與質量變化的因素都會干擾HbA1c的測定,對其結果產生影響 [7-9] 。干擾因素包括:血紅蛋白病、衍生血紅蛋白、紅細胞生存周期的異常及藥物等。有些干擾因素及其干擾程度取決于所采用的測定方法(方法學特異),而有些干擾無論采用何種方法都無法克服(非方法學特異)[10]。

1.非方法學特異的干擾因素:紅細胞生存周期的異常:任何可能縮短紅細胞壽命的因素如:溶血性貧血、大量失血、脾腫大、風濕性關節炎、慢性肝臟疾病等可使 HbA1c的測定結果假性降低。任何可以引起紅細胞平均壽命增加的因素如:脾切除、再生障礙性貧血、缺乏維生素 B12、腎損傷等可使 HbA1c的測定結果假性升高。

血紅蛋白病:目前許多測定方法可以在一定程度上克服大部分常見的變異血紅蛋白的干擾,但仍有特殊的變異血紅蛋白干擾測定結果。

某些藥物如:維生素 C和 E可以抑制血紅蛋白的糖基化,長期大劑量服用可以使HbA1c測定結果假性降低。長期大劑量服用乙酰水楊酸鹽、嗜酒會導至血紅蛋白乙酰化,使HbA1c測定結果假性升高。長期使用慢性麻醉劑、羥基脲,可以使HbA1c測定結果假性升高。

婦女妊娠時由于血容量的增加,使HbA1c測定結果假性降低。

對進展迅速的 1型糖尿病,HbA1c不能真實反映急性血糖變化情況,測定結果假性降低。

嚴重的黃疸可能使測定結果假性升高,高脂血癥可能使測定結果假性降低。

其他因素如:種族和年齡,有報道:某些族群的 HbA1c水平明顯偏高[11];年齡每增加10歲, HbA1c增加 0.1%[12]。

2.方法學特異的干擾因素:通常情況下,變異血紅蛋白及衍生血紅蛋白主要干擾基于糖化與非糖化血紅蛋白所帶電荷不同的離子交換色譜法,包括離子交換高效液相色譜法(high performance liquid chromatography,HPLC);理論上變異血紅蛋白對免疫法不干擾,而實際上對某些免疫法有干擾存在[13-14]。

有的測定方法在 HbA1c參考區間(范圍)內不受變異血紅蛋白及衍生血紅蛋白的干擾,但在測定高值患者樣本時,隨著HbA1c值的增高,干擾也會增加,需仔細觀察測定結果圖譜。

變異血紅蛋白 HbS、HbC、HbD和 HbE等可影響 HbA1c測定結果,影響的程度取決于所采用的測定方法。

腎病患者由于血紅蛋白的甲酰化,使測定結果假性升高。

schiff堿是 HbA1c形成過程的中間體,也稱 “HbA1c前體”或“不穩定的 HbA1c”,主要干擾基于糖化與非糖化血紅蛋白所帶電荷不同原理的離子交換色譜法,可參照廠家操作說明自動或手工去除 schiff堿的干擾。目前許多全自動的測定方法已經在很大程度上消除了 schiff堿的干擾,但個別樣品的干擾依然存在,會使測定結果假性升高,離子交換 HPLC法亦包括在內[15],因此,應仔細觀察測定結果圖譜。

不同分析系統干擾因素是不同的,相關醫務工作者應知曉所用分析系統可能存在的干擾因素,如:HbE和HbD對一些離子交換HPLC法有干擾,但對免疫法沒有干擾;HbS和HbC會干擾一些免疫法和個別離子交換HPLC法,更多對HbA1c測定的影響參見http://www.ngsp.org/factors.asp。

 

二、 HbA1c分析方法的選擇

(一)分析方法概述

1.方法的定義:對于臨床檢驗,方法指的是分析系統。分析系統定義為:適合對某檢驗項目在規定濃度范圍內給出分析結果的一組按規定條件使用的儀器和裝置,包括試劑和物品。方法(分析系統)主要由按規定條件使用的儀器、試劑和校準物組成。

2. HbA1c測定方法:目前臨床實驗室普遍采用的 HbA1c測定方法有多種,按原理可分為兩大類:一類是基于糖化與非糖化血紅蛋白所帶電荷不同,如離子交換層析法,電泳法;另一類是基于糖化與非糖化血紅蛋白的結構不同,如免疫法、親和層析法及酶法等。不同方法采用的原理不同,所測組分不同,如:離子交換色譜法測定 HbA1c,親和層析法測定總糖化血紅蛋白等,但由于國際臨床化學與醫學實驗室聯盟( International Federation of Clinical Chemistry andLaboratoryMedicine,IFCC)及“美國國家糖化血紅蛋白標準化計劃”(National Glycohemoglobin Standardization Program,NGSP)的標準化工作,糖化血紅蛋白的測定方法均應以 “HbA1c”或相當于“HbA1c”報告結果[16-17]。

(二)方法的選擇

HbA1c的測定方法很多,有專用 HbA1c分析儀,也有全自動生化、免疫分析儀。20世紀 90年代,由于兩項大型多中心研究——糖尿病控制與并發癥試驗( Diabetes Control and Complication Trial,DCCT)及英國前瞻性糖尿病研究(United Kingdom Prospective Diabetes Study,UKPDS)具有里程碑意義的臨床研究結論的發布[18-20],增加了臨床對HbA1c應用的需求,因此,催生了 HbA1c的標準化工作[21]。

對 HbA1c標準化工作起關鍵作用的是美國 NGSP,HbA1c檢測的標準化使得全球大多數國家、地區的 HbA1c測定結果具有可比性。NGSP的突出貢獻是對廠商方法的認證,認證主要包括對方法精密度、準確度的評價。只有得到認證的方法才能銷售、使用。這一舉措從源頭上標準化了 HbA1c檢測,使得出廠方法結果都能夠溯源到 DCCT/UKPDS。NGSP還通過不斷提高認證標準,提高了檢測儀器出廠方法的質量。通過 NGSP認證的方法有效期為 1年,查詢網址:[url=http://www.ngsp.org/docs/methods.pdf[22-25]http://www.ngsp.org/docs/methods.pdf[22-25[/url]]。

目前大多數即時檢測( point-of-care testing,POCT)方法檢測 HbA1c的精密性、準確性無法滿足臨床需求[26-27],不能用于糖尿病診斷[28],但可以用作監測,美國糖尿病學會(ADA)在2014年初更新的《糖尿病診療規程》中明確:POCT可以提供及時更改治療方案的機會[29]。


 

(三)分析系統性能指標

HbA1c的測定是源于臨床需要,作為評價體內糖基化狀態的有效指標, HbA1c不僅用來評估糖尿病患者血糖控制的是否理想, HbA1c還用來確定個體化治療的控制目標,因此, HbA1c測定的精準性理應滿足臨床需求。那么,究竟怎樣的 HbA1c測定質量才能滿足臨床需求?關于此問題目前的共識是[30]:0.5%HbA1c的改變就是有臨床意義的改變[31],這就要求實驗室測定HbA1c的偏差<0.5%HbA1c,與滿足此要求相對應的就是要求檢測方法的室內不精密度(變異系數)應≤2.0%,從而達到滿足室間變異系數<3.5%,才能控制測定結果偏差<0.5% HbA1c,達到臨床需要的測定質量目標,目前許多國際通用測定方法的室內變異系數可以控制在2.0%以下 [22,32]。


 

(四)測定質量

在糖尿病患者的長期血糖監測治療中,如患者更換就診醫院或臨床實驗室,可能會導至 HbA1c的檢測方法改變。使用不同廠商、不同方法、不同試劑檢測同一患者的 HbA1c水平時,其結果可能出現差異,但不能相差太大,可接受的差異應控制在±0.5%HbA1c范圍內。原因是由于目前 HbA1c測定在國際上已經實現了標準化,采用不同廠商、不同方法、不同試劑測定同 1份樣本的結果應該是可比的[21]。

(五) HbA1c測定參考系統

IFCC也對 HbA1c標準化工作有重要作用,建立了特異測定 HbA1c的參考方法,使得全球 HbA1c測定結果從無溯源性到有溯源性。

1.參考方法:國際公認測定 HbA1c的參考方法為 IFCC推薦的 HPLC串聯電噴霧電離一級質譜或 HPLC串聯毛細管電泳,兩種方法結果一致。測定方法主要分為三步:首先制備溶血液;然后采用蛋白內切酶 Glu-C將溶血液酶解消化,得到糖基化和非糖基化的 β鏈 N末端六肽( HbA1c六肽、 HbA0六肽);最后采用 HPLC串聯電噴霧電離一級質譜或 HPLC串聯毛細管電泳對 HbA1c六肽和 HbA0六肽進行定量分析。以標準物質 IRMM/IFCC-466 HbA1c和 IRMM/IFCC-467 HbA0的混合物作為校準品,同步進行酶解、分析,得到標準曲線,根據 HbA1c六肽、 HbA0六肽的峰面積比計算得出 HbA1c的量。

2. HbA1c測定指定比對方法( designated comparison method,DCM):美國 HbA1c標準化計劃使用離子交換 HPLC為“參考方法”,目前為 HbA1c測定的指定比對方法,方法原理主要基于 HbA1c與其他組分所帶的電荷不同,分別洗脫檢出,由于受技術條件的限制,不能特異測定 HbA1c,有其他組分被當做 HbA1c同時檢出,因此,測定結果高于 IFCC結果。 IFCC參考實驗室及 NGSP參考實驗室經過幾年的比對,得出結論: NGSP測定結果與 IFCC測定結果之間存在非常確定的相關性,可用回歸方程表示為: NGSP-HbA1c =0.0915×(IFCC-HbA1c)+2.15%(r2=0.998),因此,現行的 NGSP結果可以溯源到 IFCC參考系統,即可以溯源到溯源鏈的最高等級國際單位( SI單位)制。

另外還有 2個 HbA1c測定的指定比對方法,一個為日本的 KO500方法,另一個為瑞典的 Mono S方法。三個指定比對方法測定結果與 IFCC測定結果之間存在非常確定的相關性,皆可用回歸方程表示,方法特異性從高到低的順序依次為: IFCC方法、瑞典方法、日本方法、美國方法,因此,測定結果從高到低的順序依次為:美國結果、日本結果、瑞典結果、 IFCC結果,如:美國NGSP的7%HbA1c相當于 IFCC的53mmol/mol,日本的6.6%HbA1c,瑞典的6.1%HbA1c,不難看出,在指定比對方法中瑞典方法特異性最好。

3.標準物質:

HbA1c有國際基準標準物質( primaryreference material),為人血基質的 IRMM/IFCC-466 HbA1c(認證值:934mmol/mol,不確定度:22 mmol/mol)及 IRMM/IFCC-467 HbA0(認證值 >976 mmol/mol),由比利時的標準物質及測量研究所研制,二個標準物質以一定的比例混合為 HbA1c測定的參考方法校準。

4. IFCC參考系統在 HbA1c標準化中的地位及應用: IFCC參考系統是 HbA1c測定標準化唯一有效的參考系統。廠商出廠方法應提供可溯源到 IFCC參考方法的相關證明。

5.參考系統的應用方式及范圍:參考系統的應用方式包括應用參考物質或參考方法,主要有:(1)分析系統的溯源和量值傳遞;(2)試劑的制備及質量評價;(3)校準物的制備、定值及質量評價;(4)新常規方法的發展及評價;(5)室間質量評價計劃中的靶值確定;(6)協作研究中分析的質量保證。

 

三、方法的使用

(一)分析系統分類及驗證

臨床檢驗中的分析系統可分為 3類。

1.封閉系統:儀器、試劑和校準物來自于同一廠商。

2.開放系統:試劑和校準物來自同一廠商,儀器另選。

3.組合系統:儀器、試劑和校準物分別來自不同廠商,由實驗室自己組合。

實驗室在準備使用一個新的分析系統(或新儀器、新試劑)測定臨床樣本前,應對系統性能進行驗證,本共識中的驗證主要是指新的分析系統在本實驗室的性能是否與規定性能指標或廠商提供的性能指標一致。

 

(二)準確度、精密度實驗方法

1.準確度驗證方法,包括但不限于以下方式:(1)參加室間質量評價(能力驗證)活動;(2)采用適當的有證標準物質(certified reference material,CRM);(3)與運行經過認證分析系統的有資質實驗室的測定結果進行比對。值得注意的是,只有無法得到驗證實驗方法的其他替代材料或過程時,才能使用廠商產品校準物或準確度控制物。

2.精密度實驗方法:分別采用不少于 2個水平的質控物(高、低值)或患者樣品(盡量在醫學決定水平),每天測定 2次( 2次時間間隔不少于2h),每次重復測 2個結果,測定 20個工作日,以 20個工作日的 80個結果計算平均值、標準差及變異系數。此實驗方法主要是針對未經認證的封閉系統、開放系統以及廠商給出的性能指標不符合本共識要求的分析系統。臨床檢驗中,精密度常用不精密度表達,不精密度由變異系數評估,變異系數越小,精密度越好,反之,變異系數越大,精密度越差。

精密度是決定準確度的先決條件,準確度建立在精密度基礎上。因此,精密度實驗應慎重,采用的時間長度很重要,只有在相對較長的時間內,一些因素 [如:不同批號試劑、校準物、色譜柱(適用時)、不同校準頻率、不同操作人員、不同分析儀狀況、不同環境條件等 ]對測定結果的影響才能體現,才可以客觀反映實際情況,而實驗結果的有效性及可靠性也隨時間的延長而增加。

(三)校準物和質控物可使用凍干或冰凍校準物,校準物復溶或融化后應平衡至室溫并充分混勻后再使用,不可反復凍融。

可選用凍干或冰凍全血質控物,質控物復溶或融化后應平衡至室溫并充分混勻后再進行測定,不可反復凍融。自制新鮮冰凍全血質控物是 HbA1c測定的良好質控物,如自制質控物應認真選擇原料和工藝,原料應為足夠量的混合新鮮全血,采用凍存管分裝,并對均勻性進行考察評價,評價所用儀器應具有良好的精密度,儲存于 -70℃或更低溫度,可以穩定 1年以上。

 

(四)色譜(層析)柱對于使用色譜柱的方法,不同方法的色譜柱可檢測樣品數量不同。(五)樣本采集、處理和儲存HbA1c存在于人體紅細胞的整個壽命過程中,紅細胞的

壽命一般為 120 d左右,在紅細胞凋亡前,血液中 HbA1c含量也會保持相對恒定。因此, HbA1c水平反映的是在檢測前 120 d內的平均血糖水平,而與抽血時間、患者是否空腹、是否使用胰島素等因素無關[33]。樣本采集應按照適用于臨床實驗室檢測的常規方法采集靜脈血,也可采指末端毛細血管血。一般采用含有乙二胺四乙酸( EDTA)鹽抗凝劑的采血管,或根據廠家要求使用采血管。

實驗室有責任按照廠商方法的要求給臨床提供清晰、準確的樣本采集指導。應有樣本采集、類型、運送、接收(拒收)和儲存的具體要求并記錄,任何對樣本的不當處理,如置于高溫環境,可引入大量未知干擾,干擾程度取決于所用方法 [34-35]。

(六)測定

1.安全措施:血液樣本及來源于血液的校準物、質控物有可能含有致病微生物,應避免入口或與皮膚接觸,在使用后應按國家規定的具有危害性的生物品處理。

2.測定程序:實驗室應制定合理的操作規范(標準操作程序),內容至少包括:項目名稱、方法學原理、樣本(采血管/抗凝劑、儲存)、校準程序(校準日期間隔、校準方、校準方法)、室內質量控制程序、樣本的測定程序、干擾因素、參考區間(參考范圍)、試劑、色譜柱(可測定樣品數量,適用于使用色譜柱的方法)、維護程序等。

(七)結果報告

1.單位:目前,關于 HbA1c的結果報告在國際上已經達成共識,應以 IFCC的國際單位制(mmol/mol)以及衍生的 NGSP傳統單位(% HbA1c)共同報告[22]。NGSP單位與 IFCC單位換算的回歸方程為:HbA1c(NGSP)=0.0915×HbA1c(IFCC)+2.15%(適用范圍為: 4% HbA1c~12% HbA1c)[36]。

2.參考區間:HbA1c源于DCCT/UKPDS的參考區間為4%HbA1c~6% HbA1c(20~42 mmol/mol),實驗室應對此參考區間進行驗證,如不適用,應建立適用于自己實驗室的參考范圍,并在報告中注明。

實驗室應盡量避免更換 HbA1c的測定方法,如需改變,應告知臨床醫師。

(八)異常結果的處理

在 HbA1c的結果解釋及報告過程中,應提倡實驗室與臨床之間的積極溝通。以綜合考量、分析對測定結果可能的干擾,為臨床糖尿病診療提供可靠的依據[37]。

 

四、測定質量的監測和保證測定結果質量監測包括室內質量控制與室間質量評價。

 

(一)室內質量控制

應進行室內質控物的測定,室內質控物是室內精密度的良好監測工具,是分析系統是否穩定、測定質量是否足夠可靠、報告能否發出的判定依據。可以保證 HbA1c測定結果的穩定性有利于依據 HbA1c水平對患者疾病進行的監測。

質控物測定值應在控制限以內,否則不能測定患者樣本及發出結果報告,應分析、查找失控原因,直到查明原因并糾正失控,才能測定樣本并發出結果報告[38-39]。

(二)室間質量評價(能力驗證)

應參加室間質量評價(能力驗證)活動,室間質量評價是目前驗證實驗室測定結果可靠性、可比性并提高測定質量的有效手段,也是標準化工作的主要體現方式。室間質評所用樣品應盡可能與臨床樣本相近,樣本濃度也應當接近醫學決定水平,這對于HbA1c用于無癥狀人群的篩查、血糖管理治療方案的制定及判斷療效非常重要。

(三)測定質量的保證

1個檢驗指標在臨床的應用程度與其測定質量密切相關,只有持續、全面的努力,才能不斷提高 HbA1c測定質量,才能為臨床糖尿病管理提供更可靠的依據。保證 HbA1c測定結果質量應注重以下四個環節。

 

執筆者:王冬環、陳文祥(北京醫院衛生部臨床檢驗中心);紀立農(北京大學人民醫院內分泌科);賀學英(國家食品藥品監督管理總局北京醫療器械檢驗所)

參與起草共識者(排名不分先后):童明慶(南京醫科大學第一臨床醫學院檢驗系);張捷(北京大學第三醫院檢驗科);張正(北京大學人民醫院消化內科);齊軍(中國醫學科學院腫瘤醫院檢驗科);郭健(北京醫院老年醫學研究所);賈玫(北京大學人民醫院檢驗科);潘柏申(復旦大學附屬中山醫院檢驗科);楊振華、張傳寶(衛生部臨床檢驗中心);孫京昇、續勇、畢春雷(國家食品藥品監督管理總局北京醫療器械檢驗所);徐國賓(北京大學第一醫院檢驗科);張會英(北京積水潭醫院檢驗科);李強(哈爾濱醫科大學附屬第二醫院內分泌代謝病科);秦曉光(全國醫學臨床實驗室和體外診斷系統標準化技術委員會顧問);劉彥虹(哈爾濱醫科大學附屬第二醫院檢驗科);高紅(青海省人民醫院檢驗科);鄒偉民(廣東省臨床檢驗中心);孫明曉(北京醫院內分泌科)、梁紅萍(山西省人民醫院檢驗科);彭永祥(香港瑪麗醫院臨床生化科)。

由衛生部臨床檢驗中心、北京大學人民醫院和國家食品藥品監督管理總局北京醫療器械檢驗所牽頭組織專家共同起草的,在制定過程中,通過多種方式廣泛征求臨床糖尿病學專家、檢驗醫學工作者以及各類、各級醫療機構相關醫務工作者意見后,幾經討論修改而成。共識共分為4個部分,包括HbA1c檢測的干擾因素、方法選擇、方法應用及結果質量監測和保證方面的內容。鑒于本共識是參考目前國內、外大量相關研究并根據我國HbA1c檢測的具體國情而制定的,今后隨著新的共識理念、研究結果及更多證據的出現,本共識還將適時修訂,以適應臨床應用發展的需要。全文已刊登于《中華糖尿病雜志》2014年第12期853-858頁。
 



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