胰島自身抗體和生化指標在糖尿病分型診斷中的應用價值*

周　暉，李正康，徐曉明，江楚文，嚴永智，裴劍浩

(1.廣東省醫學科學院/廣東省人民醫院檢驗科，廣州 510080；2.廣東省廣州市婦女兒童醫療中心　510623；3.廣東省醫學科學院/廣東省人民醫院省臨床檢驗中心，廣州510120；4.廣東省醫學科學院/廣東省人民醫院內分泌科，廣州 510080)

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胰島自身抗體和生化指標在糖尿病分型診斷中的應用價值*

周暉1，李正康1，徐曉明2，江楚文3，嚴永智1，裴劍浩4△

(1.廣東省醫學科學院/廣東省人民醫院檢驗科，廣州 510080；2.廣東省廣州市婦女兒童醫療中心510623；3.廣東省醫學科學院/廣東省人民醫院省臨床檢驗中心，廣州510120；4.廣東省醫學科學院/廣東省人民醫院內分泌科，廣州 510080)

目的探討胰島自身抗體與生化指標在1型糖尿病(T1DM)和2型糖尿病(T2DM)臨床分型診斷中的應用價值。方法回顧性分析99例T1DM患者(T1DM組)與577例T2DM患者(T2DM)的臨床資料及實驗室檢測結果，比較兩組胰島自身抗體及各項生化指標水平，并分析其特征。結果T1DM組患者血清谷氨酸脫羧酶抗體(GADA)、胰島細胞瘤相關蛋白-2自身抗體(IA-2A)、抗胰島細胞抗體(ICA)及鋅轉運體8自身抗體(ZnT8A)單項及聯合檢測的陽性率均高于T2DM組，差異均有統計學意義(P<0.05)。T1DM組患者起病年齡、空腹C肽(CP)、餐后2 h CP、空腹胰島素(INS)、餐后2 h INS、三酰甘油(TG)和體質量指數(BMI)均低于T2DM組，空腹血糖、餐后2 h血糖、糖化血紅蛋白(HbA1c)及高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)水平均高于T2DM組，差異均有統計學意義(P<0.05)；而兩組總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇水平比較，差異均無統計學意義(P>0.05)。空腹CP及餐后2 h CP水平在T1DM組均隨著病程延長呈下降趨勢，且不同病程間比較，差異均有統計學意義(P<0.05)；而在T2DM組無明顯的下降趨勢。病程小于2年的患者空腹CP、餐后2 h CP鑒別診斷T1DM與T2DM的受試者工作曲線下面積及其95%置信區間分別為0.902(0.850～0.954)、0.905(0.852～0.958)。當空腹CP診斷界點為0.283 nmol/L時，其靈敏度和特異度分別為82.6%、89.2%；餐后2 h CP診斷界點為0.421 nmol/L時，其靈敏度和特異度分別為84.8%、89.2%。結論T1DM、T2DM患者的起病年齡、BMI值及血清GADA、IA-2A、ICA、ZnT8A、INS、CP、葡萄糖、HbA1c、TG 、HDL-C水平等指標存在差異，可輔助臨床對其進行分型診斷。

C肽；自身抗體；血液化學分析；糖尿病，1型；糖尿病，2型

糖尿病可分為1型糖尿病(type 1 diabetes mellitus，T1DM)、2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)、其他特殊類型糖尿病、妊娠糖尿病等類型[1]，以T2DM最為多見，約占所有糖尿病的90%～95%，其次為T1DM，約占5%～10%，其他特殊類型糖尿病約占3%，其中妊娠糖尿病需產后重新分型。T1DM是由于胰島β細胞的自身免疫性破壞或功能缺失導致胰島素(insulin，INS)分泌絕對缺乏所引起的糖尿病，具有酮癥傾向，患者需要終身依賴INS維持生命。T2DM則是由于胰島素抵抗為主伴INS分泌相對不足，或INS分泌缺陷為主伴胰島素抵抗所致的糖尿病，患者通常不需要依賴INS維持生命。雖然國內外公認起病年齡、體質量指數(BMI)、胰島自身抗體等是T1DM、T2DM分型的重要依據[1-2]，但隨著生活方式的改變、發病人群的復雜化和研究的深入，發現許多糖尿病患者的表現有重疊，導致分型困難[3]。除上述指標外，這兩型糖尿病患者血清INS、C-肽(C-peptide，CP)、葡萄糖和脂類等實驗室指標也有所不同，為給臨床分型診斷與治療提供更多依據，本研究回顧分析了676例T1DM、T2DM住院患者的實驗室指標特點，現報道如下。

1　資料與方法

1.1一般資料回顧性分析2013年4月至2014年8月在廣東省人民醫院住院的T1DM與T2DM患者的實驗室指標。所有患者均依據1999年WHO糖尿病診斷標準進行分型診斷，重復住院患者僅取第1次住院資料。其中2013年4月至2014年8月T1DM住院患者99例(T1DM組)，男53例，女46例；住院年齡31.0(22.0～49.0)歲 ；病程3.0(0.1～10.3)年。2013年4月至2013年12月T2DM住院患者577例(T2DM組)，男309例，女268例；住院年齡62.0(52.5～73.0)歲；病程6.0(0.8～11.0)年。

1.2方法

1.2.1胰島自身抗體檢測采用深圳伯勞特公司免疫印跡法試劑盒檢測血清谷氨酸脫羧酶抗體(glutamic acid decarboxylase autoantibodies，GADA)、胰島細胞瘤相關蛋白-2自身抗體(insulinoma-associated antigen-2 autoantibodies，IA-2A)、抗胰島細胞抗體(islet cell antibodies，ICA)和鋅轉運體8自身抗體(zinc transporter 8 autoantibodies，ZnT8A)。

1.2.2生化指標檢測血清葡萄糖包括空腹血糖(fasting blood glucose，FBG)與餐后2 h血糖(postprandial 2 h blood glucose，2 h PG)檢測使用美國Beckman公司試劑，總膽固醇(total cholesterol，TC)、三酰甘油(triglyceride，TG)檢測使用上海科華生物工程股份有限公司試劑，高密度脂蛋白膽固醇(high-density lipoprotein cholesterol，HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(low-density lipoprotein cholesterol，LDL-C)檢測使用四川邁克生物科技股份有限公司試劑，均在美國Beckman公司UniCel?DxC 800全自動生化分析儀上檢測。采用高壓液相色譜法(HPLC)檢測糖化血紅蛋白(glycosylated hemoglobin，HbA1c)，使用美國伯樂公司D-10TM糖化血紅蛋白檢測儀及原裝配套試劑。

1.2.3激素檢測利用電化學發光法檢測血清CP與INS水平，使用瑞士羅氏公司Cobas e601電化學發光免疫分析儀及原裝配套試劑。99例T1DM患者中共97例檢測血清CP水平，病程0.0～<2.0、2.0～5.0、>5.0年者分別為48、9、40例；共95例檢測2 h CP水平，病程0.0～<2.0、2.0～5.0、>5.0年者分別為46、9、40例。577例T2DM患者中共566例檢測血清CP水平，病程0.0～<2.0、2.0～5.0、>5.0年者分別為210、74、282例；共562例檢測2 h CP水平，病程0.0～<2.0、2.0～5.0、>5.0年者分別為209、74、279例。

1.3統計學處理采用SPSS 17.0統計軟件進行數據處理與統計分析，各組計量資料不呈正態分布，以中位數、第25百分位數和第75百分位數[M(P25～P75)]表示，多組間比較采用非參數完全隨機多組獨立樣本的秩和檢驗(Krusdal-Wallis法)，兩組間比較采用非參數完全隨機兩獨立樣本的秩和檢驗(Mann-Whitney法)；計數資料以例數或百分率表示，采用χ2檢驗進行比較分析。繪制受試者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線，評價CP對糖尿病的分型診斷價值，計算ROC曲線下面積(area under the curve，AUC)及其95%置信區間(CI)，AUC=0.5時無診斷價值；AUC為0.5～<0.7時表示診斷準確性較低；AUC為0.7～<0.9時表示診斷準確性中等；AUC≥0.9時表示診斷準確性較高。以P<0.05為差異有統計學意義。

2　結　　果

2.1兩組胰島自身抗體檢測陽性率比較T1DM組4種抗體單獨檢測及聯合檢測(至少1種抗體陽性)的陽性率均高于T2DM組，差異均有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1　　兩組4種胰島自身抗體單獨及聯合檢測陽性率比較[n(%)]

2.2兩組起病年齡、BMI及各項生化指標水平比較T1DM組空腹CP、餐后2 h CP、空腹INS、餐后2 h INS、TG水平及起病年齡、BMI值均低于T2DM組，FBG、2 h PG、HbA1c及HDL-C水平均高于T2DM組，差異均有統計學意義(P<0.05)；而兩組TC及LDL-C水平比較，差異均無統計學意義(P>0.05)。見表2。

表2　　兩組起病年齡、BMI及各項生化指標水平比較[M(P25～P75)]

表3　　兩組不同病程患者空腹CP水平比較[M(P25～P75)，nmol/L]

表4　　兩組不同病程患者餐后2 h CP水平比較[M(P25～P75)，nmol/L]

2.3兩組不同病程患者CP水平比較為進一步研究CP在T1DM、T2DM組的差異，將兩組患者按病程分為3個亞組。T1DM組不同病程患者空腹CP、餐后2 h CP水平均低于T2DM組，差異均有統計學意義(P<0.05)，見表3、4；而且隨著T1DM組患者病程的延長，下降趨勢、幅度明顯，以2年內病程水平為基數，2.0～<5.0年病程患者空腹CP、餐后2 h CP水平的M值分別下降88.7%、79.2%，病程大于5.0年的患者空腹CP、餐后2 h CP水平的M值均降至檢測低限(0.003 nmol/L)，不同病程T1DM組患者空腹CP及餐后2 h CP水平比較，差異均有統計學意義(χ2=32.509，P=0.000；χ2=26.184，P=0.000)。而T2DM組患者隨著病程延長空腹CP、餐后2 h CP均無明顯下降趨勢；不同病程T2DM組患者餐后2 h CP水平比較，差異有統計學意義(χ2=8.243，P=0.016)；而空腹CP水平比較，差異無統計學意義(χ2=3.197，P=0.202)。

圖1　　空腹CP及餐后2 h CP鑒別診斷T1DM與T2DM的ROC曲線

2.4CP的診斷價值考慮到早期診斷的重要性，以病程0.0～<2.0年的T1DM、T2DM患者空腹CP、餐后2 h CP水平為檢驗變量，繪制ROC曲線以分析CP對T1DM、T2DM的鑒別診斷價值。空腹CP、餐后2 h CP的AUC均大于0.9(P<0.05)，診斷準確度較高。CP水平越低，T1DM的可能性越大；越高，T2DM的可能性越大。見圖1、表5。

表5　　空腹CP及餐后2 h CP對T1DM與T2DM的鑒別診斷價值

*：P<0.05，與AUC=0.5比較。

3　討　　論

T1DM起病年齡常為6月齡至成年，而T2DM則于青春期后起病。本研究T1DM組患者起病年齡明顯低于T2DM組，差異有統計學意義(P<0.05)。本研究T1DM多發生在40歲以下，其中小于20歲者20例，而T2DM則多發生在40歲以上的中、老年，與相關研究報道相符[1-3]。

T1DM常有自身細胞免疫和體液免疫的共同參與，患者血清中可檢出多種針對胰島細胞及其細胞成分的自身抗體，目前應用廣泛的有GADA、IA-2A、ICA、抗胰島素抗體(insulin autoantibodies，IAA)及近年發現的ZnT8A抗體。由于目前常規檢測方法不能區分針對自身抗原還是外源性INS產生的抗體，本研究中絕大多數患者已使用INS超過2周，因此未將IAA納入觀察指標。

本研究結果顯示，T1DM組患者4種自身抗體單獨及聯合檢測陽性率均明顯高于T2DM組。谷氨酸脫羧酶(glutamic acid decarboxylase，GAD)是合成抑制性神經遞質γ-氨基丁酸的關鍵酶，人類GAD有兩種非等位基因異構體GAD 67(相對分子質量67×103)和GAD 65(相對分子質量65×103)，前者主要分布在神經元，后者主要分布在胰島β細胞。多數T1DM患者血清只能識別GAD 65的構象表位，只有10%～30%的患者血清能與GAD67結合。GAD 65是誘發遺傳易感個體胰島β細胞特異性自身免疫最強的抗原之一[4]，相應的GADA是陽性率最高的胰島自身抗體。本研究T1DM組患者GADA抗體陽性率明顯高于T2DM組(46.46%vs. 5.03%，P<0.05)，與文獻[5-9]報道的38.00%～52.94%接近。人胰島細胞瘤相關蛋白-2(IA-2)是參與調節INS分泌的受體型蛋白酪氨酸磷酸酶家族中的一員，主要在腦和胰島組織神經內分泌細胞中表達，是T1DM的一個主要靶抗原。相應IA-2A的陽性率與年齡、病程有關，韓國Kong等[10]報道診斷后1年內，小于20歲、大于或等于20歲的T1DM患者IA-2A陽性率分別為66.67%、16.67%。日本Kawasaki等[11]研究發現，病程小于1年、1～<4年、4～10年和10年以上的T1DM患者IA-2A陽性率分別為61.3%、40.7%、28.6%和20.5%。本研究T1DM患者IA-2A陽性率為19.19%，接近對類似研究人群的檢測結果(19.38%～24.65%)[5,7,9]。ICA是一組針對胰島細胞(α、β、δ和PP)內多種抗原的混合抗體，在兒童和青少年的靈敏度達70%～90%，但以后隨著發病年齡的增加而降低。ICA存在時間非常短，僅出現在胰島炎發生前的無高血糖階段及T1DM初期，其陽性率隨著病程的延長而逐漸降低。本研究結果顯示，T1DM組患者ICA陽性率為14.14%，與國內趙玲等[12]、越南Ly等[13]報道的10.8%、11.11%接近。胰島β細胞特異性鋅轉運體8(ZnT8)是近年新發現的T1DM自身靶抗原[14]，位于胰島素分泌顆粒，屬于鋅轉運體蛋白質(SLC30)家族，負責將細胞內的鋅離子轉運到細胞外基質或細胞內囊泡中，通過影響鋅離子濃度在INS合成與分泌中發揮重要作用。ZnT8A在中國人群的陽性率少有報道。本研究T1DM組患者ZnT8A陽性率為15.15%，ZnT8A陽性標本均同時伴有GADA、IA-2A、ICA陽性；且ZnT8A抗體陽性的T1DM患者其發病年齡明顯小于其他自身抗體陽性患者，且患者空腹CP水平更低，與疾病嚴重程度高度相關。提示ZnT8A的檢測對起病后胰島功能破壞的監測與評估可能具有重要意義。總之，這4種自身抗體可以輔助T1DM、T2DM的診斷分型，其中以GADA診斷價值較高。

本研究結果還顯示，T1DM組患者FBG、2 h PG及HbA1c水平控制較差，均明顯高于T2DM組(P<0.05)。T2DM患者多肥胖，本研究中T2DM組患者血清TG、LDL-C水平及BMI值均明顯高于T1DM組(P<0.05)，與文獻[14-15]報道相符。HDL-C具有抗動脈粥樣硬化(atherosclerosis，AS)作用，本研究中T2DM組患者血清HDL-C水平明顯低于T1DM組(P<0.05)。高血脂是引起AS的三大主要因素之一，T2DM患者高TG、TC、LDL-C和低HDL-C水平的特點可能與T2DM患者發生心血管疾病的風險較高有關。

血清INS是由胰島β細胞分泌的降血糖的重要激素，當患者應用INS治療后，血清INS不能完全反映體內INS的分泌狀況。而CP與INS等物質的量分泌入血，且不與IAA反應，外源性INS不含CP，因而CP可以真實地反映體內INS的合成與分泌狀態。本研究中，盡管多數患者應用了INS，但T1DM組患者空腹CP、餐后2 h CP、INS均明顯低于T2DM組；CP的ROC曲線也顯示其鑒別診斷T1DM、T2DM的準確度較高。隨著病程延長，T1DM的空腹CP、餐后2 h CP比T2DM下降更快、降幅更大。病程小于2.0年的T1DM組與T2DM組患者中，分別有79.17%(38/48)與16.19%(34/210)患者空腹CP低于參考范圍下限(0.370 nmol/L)。病程大于5.0年的T1DM組患者中，95.00%(38/40)空腹CP水平低于0.370 nmol/L，其中60.00%(24/40)為檢測低限值(0.003 nmol/L)，提示胰島β細胞功能衰竭；而在T2DM組僅21.63%(61/282)患者空腹CP水平低于0.370 nmol/L，且僅0.35%(1/282)為0.003 nmol/L。結果提示，CP水平越低，下降越快，T1DM的可能性越大；越高，下降趨勢不明顯或很慢，T2DM的可能性越大，與相關研究報道相符[15-17]。目前，國內外尚無公認的CP診斷界點，多數研究認為空腹CP小于0.2 nmol/L時，T1DM的可能性大。本研究中，當空腹CP以0.200 nmol/L為診斷界點時，靈敏度和特異度分別為63.0%、94.3%，可能與患者的構成及檢測方法有關，還需擴大樣本量，采取分層研究來確定合適的診斷界點。

綜上所述，T1DM、T2DM患者的起病年齡、BMI值，以及血清GADA、IA-2A、ICA、ZnT8A、INS、CP、葡萄糖、HbA1c、TG 、HDL-C水平等指標均有明顯差異，可輔助臨床對兩種糖尿病類型進行分型診斷和治療。

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Application value of serum pancreatic isled autoantibodies and biochemical indicators in classification diagnosis of diabetes mellitus*

ZhouHui1，LiZhengkang1，XuXiaoming2，JiangChuwen3，YanYongzhi1，PeiJianhao4△

(1.DepartmentofClinicalLaboratory,GuangdongAcademyofMedicalSciences/GuangdongGeneralHospital,Guangzhou,Guangdong510080,China；2.GuangzhouMunicipalWomenandChildren′sMedicalCenter,Guangzhou,Guangdong510623,China；3.GuangdongCenterforClinicalLaboratory,GuangdongAcademyofMedicalSciences/GuangdongGeneralHospital,Guangzhou,Guangdong510120,China；4.DepartmentofEndocrinology,GuangdongAcademyofMedicalSciences/GuangdongGeneralHospital,Guangzhou,Guangdong510080,China)

ObjectiveTo investigate the application value of serum pancreatic isled autoantibodies and biochemical indicators in classification diagnosis of type 1 diabetes mellitus (T1DM) and type 2 diabetes mellitus (T2DM).MethodsThe clinical data and laboratory detection results in 99 cases of T1DM and 577 cases of T2DM were retrospectively analyzed.The levels of pancreatic isled autoantibodies and biochemical indicators were compared between the two groups and their characteristics were analyzed.ResultsThe positive rates of single detection and combine detection of glutamic acid decarboxylase autoantibodies(GADA),insulinoma-associated antigen-2 autoantibodies(IA-2A),islet cell autoantibodies (ICA) and ZnT8 autoantibodies(ZnT8A) in the T1DM group were higher than those in the T2DM group,the differences were statistically significant(P<0.05).The onset age,fasting and postprandial 2 h CP,fasting and postprandial 2 h insulin(2 h INS)，triglyceride(TG) and body mass index (BMI) in the T1DM group were lower than those in the T2DM group,while the levels of fasting and postprandial 2h blood glucose,glycosylated hemoglobin(HbA1c) and high-density lipoprotein cholesterol(HDL-C) were higher than those in the T2DM group,the differences were statistically significant (P<0.05); however total cholesterol and low-density lipoprotein cholesterol levels had no statistical difference between the T1DM group and T2DM group (P>0.05).Moreover,the fasting and postprandial 2 h CP levels in the T1DM group showed decreasing trend as the T1DM course extending,and the difference had statistical difference among different disease courses; but the fasting and postprandial 2 h CP levels in the T2DM group had no obvious decreasing trend.The areas under the receiver operating characteristic(ROC) curve of fasting and postprandial 2 h CP for differential diagnosis of T1DM and T2DM in the patients with the disease course < 2 year were 0.902(95%CI: 0.850-0.954) and 0.905(95%CI: 0.852-0.958) respectively.The suitable threshold value of fasting CP was 0.283 nmol/L,its sensitivity and specificity were 82.6% and 89.2%,respectively,which of postprandial 2 h CP was 0.421 nmol/L,its sensitivity and specificity were 84.8% and 89.2% respectively.ConclusionT1DM and T2DM are different in onset age,BMI value,serum GADA,IA-2A,ICA,ZnT8A，insulin,CP,glucose,HbA1c,TG and HDL-C levels,which may assist clinic in their classification diagnosis.

C-peptide；autoantibodies；blood chemical analysis；diabetes mellitus,type 1；diabetes mellitus,type 2

中華醫學會臨床醫學科研專項資金項目(13040430428)；廣東省藥學會科學研究基金項目(2012C14)。作者簡介：周暉(1969-)，主任技師，碩士，主要從事臨床免疫學研究。△

，E-mail:jianhaopei@163.com。

R587.1

A

1671-8348(2016)21-2909-05

2016-01-20

2016-04-07)

論著·臨床研究doi:10.3969/j.issn.1671-8348.2016.21.009