糖尿病相关胰岛自身抗体检测的临床意义

糖尿病相关胰岛自身抗体检测的临床意义糖尿病相关胰岛自身抗体检测的临床意义 糖尿病主要依据其病因学的不同而进行分型，其中 1 型糖尿病是一种免疫介导的疾病，患 者血清中可检测到针对胰岛 细胞的自身抗体，是存在免疫损害的有力佐证。虽然在过去 的数十年中，人们在患者血清中发现了多种自身抗体，但目前认为主要以胰岛细胞抗体 （ICA）、谷氨酸脱羟酶抗体（GADA）、胰岛素自身抗体（IAA）、以及蛋白酪氨酸磷酸 酶抗体（IA-2A）等四种抗体的临床意义较大。本文复习了近年文献报道的一些结果。 1 检测方法的完善与标准化检测方法的完善与标准化 ICA 检测是临床上应用较早的指标，在多数试验室采用免疫组化的方法来进行测定。 虽然具有一定的灵敏度和特异性，但由于受检测方法学的限制，使检测结果在不同的试验 室中有一定差异。为了规范操作，使结果更具有可比性，在 1985 年曾完成了首次国际性 的研讨会，阳性结果以幼年糖尿病基金会单位（JDFU）报告。上世纪 90 年代， GADA、IAA、IA-2A 等自身抗体相继发现，检测的手段有放射免疫法、酶联免疫法、放射 配体检测等多种方法，因此在 1995 年再次举行国际性的研讨会，对这些抗体的检测方法 的标准化进行探讨。目前已有这些抗体的商品化试剂盒供应，但不同生产厂家的试剂盒质 量不尽一致，在不同的试验室中，试验人员检测操作技能亦有差异，这些均会给实验结果 带来误差。最近 Bingley 等报告了以 WHO 提供的质控样品为基准，采用受试者操作特性 曲线（ROC 曲线）进行评价的糖尿病抗体标准化项目（DASP）结果，共有 13 个国家、 46 个试验室参与了该测试，采用不同编码的方式，在各试验室中完成对 50 例新诊断的 1 型糖尿病和 50 例正常对照血清进行 GADA、IA-2A、IAA 检测，结果表明各试验室的敏感 性与特异性仍有一定差异。因此进一步提高检测质量，确保结果的可靠性，依然是值得临 床医生和实验室工作人员关注的问题。只有高质量的、标准化的检测结果，才能使各研究 之间具有可比性 1 。 2 在高危人群中筛查在高危人群中筛查 1 型糖尿病型糖尿病 美国 1 型糖尿病预防试验（Diabetes prevention trial type1）中，对 1 型糖尿病患者 亲属中 71148 例非糖尿病的个体进行了 ICA、IAA、GADA 和 ICA512 等抗体筛查。结果 5.9%的个体有一种抗体阳性，2.3%有 2 种以上的抗体阳性。分析多种抗体阳性者的结果， 可看到 GADA 比 ICA 更敏感，其灵敏度分别为 91%和 82%。GADA 与 ICA512 联合筛查， 灵敏度可达 97%。而 ICA 与 ICA512 联合筛查，灵敏度为 93%。在多种抗体阳性组中， GADA 与 ICA 阳性有时并不重叠，大约 8%17%可仅有 GADA 或 ICA 阳性。在具有高滴 度 ICA 阳性的个体中，合并其他抗体的比例增加，ICA 阳性大于 160JDF 单位者中，86% 有 2 种以上的自身抗体阳性。在随访中有些最初仅一种抗体阳性者亦可转变为多种抗体阳 性。因此，联合应用多种抗体检测，可更有效的从高危人群中筛查出那些极有可能迅速进 展为糖尿病的个体 2 。有些资料提示 1 型糖尿病可能会从胎儿或婴儿时就已经开始， 芬兰的研究发现大约一半以上 1 型糖尿病孕妇可检测到糖尿病相关的自身抗体，但妊娠本 身并不影响抗体的水平。由于在脐带血中可以检测到这些抗体，提示抗体可能经过循环而 传递给胎儿。而传递给胎儿的抗体在出生后的婴儿血液中可以检测到，直到 6 个月或更久 才消失。脐带血抗体阳性可能反映胎儿的 细胞已经存在自身免疫，抗体阳性孕妇的婴儿 发生糖尿病的危险性为 2%3% 3 。而对母亲无糖尿病的 1002 例芬兰婴儿的脐带 血进行 ICA、GADA、IA-2A 和 IAA 检测，结果 2.7%呈现 ICA 阳性，平均滴度为 6JDF 单 位（4-34JDF 单位），GADA、IA-2A 和 IAA 阳性率依次为 0.6%、0.3%和 0.1%。5 例婴 儿呈现 ICA 和 GADA 同时阳性，1 例这 4 种抗体均为阳性。笔者认为，在芬兰 1 型糖尿病 儿童发病率较高，非糖尿病母亲所分娩的婴儿中大约有 3%在出生时脐带血中糖尿病相关 自身抗体可呈阳性。这些抗体至少可持续到 15 个月大小的婴幼儿 4 。因此对于这些 特殊群体，进行脐带血糖尿病相关抗体检测可有助于婴幼儿糖尿病的早期发现与干预。 3 用血清抗体指导糖尿病临床分型用血清抗体指导糖尿病临床分型 1 型糖尿病的临床表现存在明显的差异，其可以表现为以酮症酸中毒的方式急性起病， 也可以如同 2 型糖尿病患者一样缓慢发展。虽然以青少年为多数，但也可以在成年人，其 至高龄老年人中见到。这种临床表现的异质性，常常给诊断带来困难。血清胰岛自身抗体 是胰岛 细胞自身免疫破坏的标志，多年前就发现有些 ICA 阳性的糖尿病患者，在诊断之 初并不需要胰岛素治疗，但在随后不太长的病程中，即可出现口服抗糖尿病药物失效， 细胞功能明显降 低，而必须使用胰岛素来控制病情。目前把在成年后起病，具有胰岛自身 免疫异常，但最初并不依赖胰岛素的患者称为成人隐匿性自身免疫性糖尿病（LADA）， 并归属于 1 型糖尿病。有关 LADA 的诊断标准尚未统一，但通常认为至少有一种以上胰岛 自身抗体阳性 5 。文献报道在临床最初诊断为 2 型糖尿病的患者中，大约 10%33%的 患者出现血清胰岛自身抗体阳性，出现这种差异的原因既有所选择研究的人群对象不同， 也有不同的地区或人种上的差异。我们在以非选择性的既往诊断为 2 型糖尿病住院患者中， 13.5%病例有一种以上的糖尿病相关自身抗体阳性，多种抗体联合检测有助于 LADA 的诊 断 6 。 最近美国糖尿病协会免疫学工作组在“新诊断的 1 型糖尿病患者干预研究指南”中，明 确规定了临床上确诊并进行干预治疗的 1 型糖尿病的标准。在 GADA、IAA、IA-2A 及 ICA 这四种糖尿病相关自身抗体中，患者必须存在至少一种以上阳性。为了排除可能的干扰， 对于 IAA 阳性者，还需要注意是否接受过胰岛素治疗，如接受过胰岛素治疗，其疗程必须 小于 2 周 7 。 美国 Hathout 等观察了一组发病年龄较小（年龄在 5 岁以下）的 1 型糖尿病患儿的临 床、糖尿病相关自身抗体和 HLA 之间的关系。患儿的平均年龄为 2.6 岁，BMI 为 16.9kg/m 2 。与发病年龄较大或者学龄前儿童相比，其出生时体重、BMI 等临床特征无差 异，但 ICA512 和 GADA 抗体阳性率明显较低，仅分别为 28.6%和 31.6%。一些糖尿病相 关的 HLA 等位基因亦有不同，发病年龄较小的 1 型糖尿病患儿中，缺乏保护性的 DRB11501 和 DQB10602 等位基因，GADA 抗体与 DR3/DQ2 呈负相关。因此认为发病 年龄较小的 1 型糖尿病患儿与发病年龄较大者相比，可能存在不同的免疫学和遗传学的特 征 8 。 意大利学者 Bo 等对孕妇进行血糖和 ICA、GADA 抗体筛查，结果在妊娠期糖尿病 （GDM）、糖耐量减退（IGT）和血糖正常的不同孕妇中，抗体阳性率分别为 8.9%、17.9%和 0.3%。血糖异常而且抗体阳性者与抗体阴性者相比，存在 BMI 较低，腰围较小，孕期体 重增加较缓慢，以往曾有妊娠的比例较低。其血清空腹胰岛素水平明显降低，并与血清抗 体水平呈负相关，这种变化在 GADA 阳性者更突出。GDM 中抗体阳性者需要用胰岛素才 能控制血糖的比例高于抗体阴性者。因此孕期进行糖尿病相关自身抗体检测可有助于鉴别 GDM 患者是否存在胰岛自身免疫的异常，抗体阳性的高血糖孕妇出现胰岛素抵抗的临床 表现者较少，推测这些 GDM 患者实际上应该归属于自身免疫性的 1 型糖尿病 9 。 4 预测预测 细胞功能衰竭细胞功能衰竭 瑞典 Borg 等对 148 例年龄在 2077 岁（中位数 57 岁），新近诊断的成年起病的糖 尿病患者进行随访研究，观察血清 ICA、GADA、IA-2A3 种抗体与 细胞功能之间的关系。 患者在诊断时有 3 种抗体阳性者为 13%，有 2 种抗体阳性者为 5%，有 1 种抗体阳性者为 12%，有 2 或 3 种抗体阳性者空腹血清 C 肽水平明显低于仅有一种抗体阳性者。在随访观 察中，有 2 种以上抗体阳性的患者在 3 年时空腹血清 C 肽水平已较诊断时有显著下降，在 5 年时更加明显，而仅有 ICA 或 GADA 阳性者，直到 5 年时空腹血清 C 肽水平才较诊断 时显著降低，但仅有 IA-2A 阳性 C 肽水平降低则不明显。以空腹血清 C 肽水平低于检测极 限（4.3U/ml，IA-2A 指数2.7，则分别有 95%、57%的患者在 5 年时出现 细胞功能衰竭，而在抗体水平较低的患者中出现 细胞功能衰竭的比例明显 降低。血清抗体在预测 细胞功能衰竭时，ICA 的阳性预测值可达 74%，而 GADA 和 （或）IA-2A 则为 47%。高水平的 GADA 和/或 IA-2A 常常提示可出现完全的 细胞功能 衰竭，而低水平者可仅出现缓慢进展的 细胞功能不全 10 。对该组患者进行 12 年 的前瞻性研究亦发现，在诊断时出现多种抗体阳性，或仅 GADA 高水平阳性者均容易出现 细胞功能衰竭。患者在诊断糖尿病后的病程中，大多数患者 GADA 可持续阳性，而 ICA 可变成阴性，这种阴性亦提示已经出现 细胞功能的衰竭 11 。 意大利 Zanone 等观察了 1 型糖尿病儿童血清 GADA 和 IA-2A 与残存的 细胞功能的 关系。定量测定 63 例儿童（年龄 7.54 岁）和 91 例青少年（年龄 14.61.8 岁）血清 GADA 和 IA-2A 抗体水平，二者并无差异。在新近诊断的儿童糖尿病中 GADA 和 IA-2A 阳 性率分别降为 56%和 63%，这两种抗体与 ICA 的检出相一致。在有一定病程的患儿中， GADA 和 IA-2A 阳性率分别为 44%和 45%，ICA 阳性率为 34%。在 ICA 阴性的患儿中， 至少有 1/5 血清 GADA 或 IA-2A 依然是阳性。血清 IA-2A 水平与 HbA1c 水平和每日胰岛 素的需要量呈负相关，存在 IA-2A 阳性者较其他抗体阳性者 C 肽水平更高。因此在儿科病 人中 GADA 和 IA-2A 同样是支持 1 型糖尿病诊断的重要指标，而且 IA-2A 阳性者可能残 存的 细胞功能更好 12 。 5 预测治疗的疗效预测治疗的疗效 1 型糖尿病主要是由于胰岛 细胞进行性的自身免疫性破坏所致，由于免疫损伤速度 和残存的 细胞数量的差异，临床表现上有明显的异质性。病程中由于胰岛 细胞不断地 被免疫损伤所破坏，最终均出现必须依赖胰岛素维持生命，而且随着病程进展，各种并发 症增多，病情难以控制。阻断免疫损伤，保护残存胰岛 细胞，可延缓病情进展。目前在 临床上应用的干预治疗包括使用卡介苗疫苗、烟酰胺、小剂量胰岛素、环孢霉素等，但报 道的结果不尽相同，在具体应用中存在如何判断预测其疗效的问题。虽然环孢霉素治疗可 使胰岛 细胞功能有所恢复，可抑制血清 ICA、IAA 水平，但对血清 GADA、IA-2A 水平 无明显影响。在英国由 Guy 医院等进行的多中心的临床试验中，对 97 例新近发病的 1 型 糖尿病患者接受了为期 12 个月的安慰剂对照和环孢霉素干预治疗。两组治疗前后血清 IA- 2A 的阳性率以及滴度水平均无明显变化，表明环孢霉素对 IA-2A 的影响不明显。97 例患 者中有 42 例出现临床缓解（蜜月期）而不需要胰岛素治疗。在安慰剂治疗组 IA-2A 阳性 与阴性的临床缓解率相似，而接受环孢霉素治疗组中，IA-2A 阴性者临床缓解率较阳性者 更高，其相对危险度（RR）分别为 4.2 和 1.4。在 42 例缓解患者中，24 例随后又出现依 赖胰岛素治疗，分析安慰剂对照和环孢霉素干预治疗两组 间，以及 IA-2A 阳性与阴性状态， 可见到接受环孢霉素治疗，而且 IA-2A 阴性者临床缓解率更高，复发率（再出现依赖胰岛 素）较低。在进入研究时，安慰剂对照和环孢霉素干预治疗两组间胰高糖素刺激后 C 肽水 平无差异。但在 12 个月时，环孢霉素干预治疗组 C 肽水平较高，在 IA-2A 阴性组更显突 出。笔者认为，在应用环孢霉素干预治疗时，血清 IA-2A 状态对于预测其疗效有较大的价 值 13 。 Bosi 等观察了 33 例胰岛移植患者移植前后血清 GADA 和 IA-2A 水平变化，发现部分 患者移植后抗体水平可升高，原来阴性者可出现阳性，提示胰岛移植引起了自身抗原再次 暴露给免疫系统，诱发自身免疫反应。移植前后抗体均为阴性者，移植成功、不依赖胰岛 素的比例较高。而移植后抗体明显升高，持续时间较长者，不依赖胰岛素的比例较低。而 且这两种抗体中，GADA 水平的变化更重要。阻断这种免疫反应，有助于获得移植成功 14 。 综上所述，目前血清糖尿病相关抗体测定主要应用于:在高危人群中筛查出那些已经或 即将发病的个体，进行正确的诊断分型，研究疾病的自然过程，预测何时会发生 细胞功 能衰竭而需要胰岛素治疗，预测及评价 1 型糖尿病免疫干预治疗的疗效等方面，并将随着 研究方法的发展发挥越来越多的作用。 参考文献参考文献 1 Bingley PJ，Bonifacio E，Mueller PW.Diabetes antibody standardization program:first assay proficiency evaluation.Diabetes，2003，52:1128-1136. 2 Krischer JP，Cuthbertson DD，Yu L，et al.Screening strategies for the identification of multiple antibody-positive relatives of individuals with type1diabetes.J Clin Endocrinol Metab，2003，88:103-108. 3 Hamalainen 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