胰島素類似物與胰島素抗體(IAA)相關性研究

陳曼麗 唐龍妹 齊莉莉 郝詠梅

根據國際糖尿病聯盟(IDF)統計，2015年全球糖尿病患者約有4.15億人，中國糖尿患者位居世界首位，同時,全球存在大量血糖升高但未達到糖尿病診斷標準者[1]。伴隨著2型糖尿病患病率的激增，外源性胰島素的使用越來越廣泛。由外源性胰島素誘發胰島素抗體(IAA)陽性的病例最早由Berson和Yalow于1959年發現的，在接受外源性動物胰島素治療患者的血清中發現胰島素抗體，并且改變了胰島素的藥代動力學，從而引起了血糖波動、嚴重胰島素抵抗等臨床綜合征[2]。而血糖的波動增加糖尿病并發癥的發生風險[3-6]。郭蓉等[7]研究表明，IAA陽性可能為接受外源性胰島素治療的2型糖尿病患者血糖波動的重要因素。本研究通過比較2型糖尿病患者中使用與未使用外源性胰島素類似物治療的兩類人群胰島素抗體陽性率的差異，探討胰島素類似物的免疫原性及IAA形成的危險因素。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2016年9月至2017年11月就診于石家莊市第三醫院老年病科、內分泌科、體檢中心的2型糖尿病患者。外源性胰島素治療組：選取接受半年以上胰島素類似物治療的2型糖尿病患者183例，其中男106例，女77例。治療組患者又根據IAA水平分為陽性組和陰性組。非外源性胰島素治療組：選取近1年內未接受外源性胰島素治療的T2DM患者472例，其中男269例，女203例。

1.2 納入與排除標準

1.2.1 納入標準：①按WHO1999年推薦的標準，明確診斷為2型糖尿?。虎诠劝彼崦擊让缸陨砜贵w(GADA)、胰島細胞自身抗體(ICA)等均為陰性者；③近1年內均未使用過具有免疫源性的藥物；④近期未口服含硫化物的藥物(如他巴唑、巰丙酰甘氨酸、青霉胺等)。

1.2.2 排除標準：①排除1型糖尿病(T1DM)、妊娠期糖尿病等特殊類型糖尿??；②排除糖尿病引起的視網膜病變、酮癥酸中毒、周圍神經病變、高滲狀態及中重度血管動脈粥樣硬化等糖尿病并發癥的患者；③排除自身免疫性疾病及各種重大疾病的患者。

1.3 觀察指標

1.3.1 一般情況：記錄受試者性別、年齡，糖尿病病史、是否接受外源性胰島素治療，對于接受外源性胰島素治療的患者，記錄胰島素類似物開始注射的時間、劑量、類型。

1.3.2 測量身高、體重，計算體重指數(BMI)；測量收縮壓、舒張壓。

1.3.3 血清學檢測：靜脈血測定IAA、GADA、ICA，總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)、丙氨酸氨基轉移酶(ALT)、天冬氨酸氨基轉移酶(AST)、血尿素氮(BUN)、血清肌酐(Cr)、尿酸(UA)、促甲狀腺激素(TSH)、游離三碘甲狀腺原氨酸(FT3)、游離甲狀腺素(FT4)、糖化血紅蛋白(HbA1c)。

2 結果

2.1 IAA陽性率 2組患者基本條件比較差異無統計學意義(P>0.05)。183例治療組患者中胰島素抗體陽性的患者37例，IAA陽性率為 20.22%(37/183)，472例非治療組患者中僅有6例為胰島素抗體 陽性，IAA陽性率為 1.27%(6/472)，2組受試者IAA陽性率存在明顯差異(χ2=77.182，P=0.000)。見表1。

2.2 治療組中可能影響IAA的因素 IAA陽性組和陰性組中年齡、糖尿病病程、胰島素使用時間、胰島素使用劑量、SBP、DBP、HbA1c達標率比較，差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

2.3 胰島素抗體相關危險因素分析 治療組中，以 IAA 是否陽性為因變量，以IAA陰性組及陽性組中具有差異的年齡、糖尿病病程(年)、胰島素治療時間(年)、胰島素使用劑量(U/d)、SBP、DBP、HbA1c為自變量，Logistic 回歸分析顯示胰島素抗體陽性的危險因素分別為病程(OR=17.376，95% CI：5.422～55.680，P=0.000)、胰島素類似物使用劑量(OR=3.089，95% CI：1.555～6.139，P=0.001)、HbA1c(OR=19.921，95% CI：3.444～115.242，P=0.001)。DBP(OR=0.021，95% CI：0.001～0.679，P=0.029)。見表3、4。

2.4 不同危險因素分組IAA陽性率比較 對于3項中logistic回歸分析得出胰島素抗體陽性的危險因素中存在多組賦值的糖尿病病程、胰島素類似物使用劑量進一步分析，粗略估計存在明顯差異的節點。以糖尿病病程1=～1年、2=2～5年、3=6～9年、4=10～年分為4組，比較不同分組胰島素抗體陽性率。在以上4組中，從6～9 年組開始IAA陽性率與前2組比較具有顯著差異。提示病程>6年IAA陽性的風險增高。以胰島素類似物使用劑量1=<20 U/d、 2=20～U/d、3=30～U/d、4=40～U/d分為4組，比較不同胰島素類似物使用劑量IAA陽性率。在以上4組中，從每天用量>40 U/d組開始IAA陽性率與前3組比較差異有統計學意義(P<0.05)。胰島素類似物劑量每天使用>40 U時胰島素抗體陽性率增高。見圖1、2。

表1 治療組與非治療組2型糖尿病患者的影響因素比較

表2 IAA陽性組與IAA陰性組影響因素比較

表3 胰島素抗體陽性患者7個可能的危險因素和賦值

表4 IAA危險因素的有關參數的評估值

注：# X2 X3 X7是IAA陽性的危險因素，X7是IAA陽性的保護隱私

圖1 2型糖尿病病程和胰島素抗體陽性率之間的關系(患病6～9年組IAA陽性率與前兩組比較具有明顯的統計學差異χ2=9.600,P=0.002)

圖2 胰島素類似物使用計量和IAA陽性率之間的關系(每天使用胰島素40單位以上組IAA陽性率與前3組比較具有明顯的統計學差異，χ2=14.884,P=0.000)

3 討論

1928年，班廷首次發現某個患有精神分裂癥的糖尿病患者使用胰島素沖擊治療時體內產生某種血清因子，可干擾胰島素生物活性[8]。給小鼠注射了胰島素抵抗患者的血清后，小鼠血液中胰島素可以被中和，從而證實了胰島素抵抗的免疫原性[9]。IAA陽性，血中的胰島素抗體可與游離胰島素大量結合，胰島素降解減少，使血漿總胰島素濃度升高，與血糖結果不符，血糖升高的同時進一步刺激胰島素的分泌，在餐后血糖高峰過后，與IAA結合的胰島素逐漸解離，產生低血糖[10]。故外源性胰島素產生免疫原性時，可出現高血糖癥、低血糖、過敏、胰島素抵抗等不良反應。

在臨床上已廣泛應用的胰島素類似物也是生物蛋白制劑，其免疫原性已有個案報道[11]。有研究稱使用磺脲類、雙胍類、α-糖苷酶抑制劑及 GLP-1類似物等口服藥物取代胰島素治療2型糖尿病，可緩解IAA陽性所產生的不良后果[12]。

本研究結果顯示，接受胰島素類似物治療組IAA陽性率為20.22%，遠遠高于IAA陽性率1.27%的對照組。提示我們胰島素類似物具有免疫原性。工作中，接受胰島素類似物治療的糖尿病患者，出現血糖不穩定、過敏、胰島素抵抗等現象時，臨床醫師應進一步查IAA[13]。

對于IAA陽性組患者，通過logistic回歸，發現影響IAA陽性率的因素有：患糖尿病病程、胰島素類似物使用劑量、HbA1c、舒張壓。對于多組賦值的2型糖尿病病程組間IAA陽性率的分析顯示：在4組中，患病時間越長，IAA陽性率越高；這與杜同信等[11]的研究結果相一致。從不同組間IAA陽性率增長的速率來看：在接受胰島素類似物治療的2型糖尿病患者中IAA陽性率 6～9年內增長迅速，6～9年組前幾組比較IAA陽性率有顯著差異。隨著患者糖尿病病程的進展，胰島β細胞內分泌功能逐漸減退，血糖難以控制，外源性胰島素類似物用量不斷增加，免疫原性不斷累積，最終導致 IAA 陽性率不斷增加。通過圖1我們了解到，患T2DM超過 6年IAA陽性率增加，故應常規檢測 IAA。

通過對胰島素類似物使用劑量logistic回歸中多組賦值組間IAA陽性率的分析表明：4組數值比較，2組較1組陽性率稍減低，隨后隨著胰島素類似物使用劑量的增加，IAA 陽性率為逐漸升高趨勢。胰島素類似物使用劑量每天>40 U組與每天<20 U組比較，差異有統計學意義(P<0.05)。有研究顯示，長效胰島素類似物通過改變少量氨基酸結構，增加自身結合率，在皮下形成六聚體或二聚體，從而達到延緩被吸收利用時間的效果，而多聚體是形成IAA的重要原因之一[14]。結論，胰島素類似物使用劑量每天超過40 U的2型糖尿病患者IAA陽性率顯著升高。譚宇欣等[15]認為，使用胰島素強化治療的患者，體內IAA濃度比常規注射治療的患者更高。

外源性胰島素使用計量超過40 U/d時，提示我們患者可能存在因胰島素陽性導致的胰島素抵抗。故臨床上對于每天注射胰島素類似物劑量超過40 U/d的患者應常規檢測IAA。HbA1c不達標也是IAA 陽性率的危險因素之一。且在所有危險因素中其OR值最高。IAA 陽性組HbA1c 8.1%的達標率與IAA 陽性組56.2%的達標率比較有統計學差異。同時IAA陽性也是HbA1c不達標的重要原因之一。在大多數IAA陽性的患者中，皮下注射外源性胰島素后，游離胰島素初始增長率減低，游離胰島素的峰值將延遲，此時可導致循環中血糖升高；返回血漿游離胰島素基線水平的時間延遲，可能會引起低血糖癥的發生[16]。頻發的低血糖致患者對血糖的控制目標放寬也可導致HbA1c不達標。

舒張壓升高反而使IAA陽性率的風險降低，這是本次研究不同于以往研究的地方。這一結果可能與血管動脈硬化進程有關。動脈硬化導致血管壁彈性降低，SBP增高舒張壓降低。有研究表明，在動脈硬化形成的過程中，巨噬細胞數量較非動脈硬化患者比較有統計學差異[17]。楊毅軍[18]的研究表明，頸動脈硬化斑塊與血糖密切相關，與血脂相比,血糖增高對動脈硬化斑塊的形成起到更重要的作用。大量研究證實，血糖波動是導致2型糖尿病患者動脈硬化的危險因素,控制血糖波動幅度可延緩糖尿病大血管病變的發生發展[19,20]。接受胰島素類似物治療2型糖尿病患者，舒張壓降低，應常規檢測IAA水平。

總之，Schwartzd等[21]研究提示，接受外源性胰島素治療的2型糖尿病患者，需要動態評估胰島素治療目的，應加用口服降糖藥物減少胰島素注射劑量、改善胰島素抵抗，避免外源性胰島素免疫原性造成的高血糖癥，加重炎性反應、肥胖、動脈硬化及血管并發癥。當許多接受胰島素治療的患者出現反復的低血糖和高血糖交替時，需動態評估內源性胰島功能、評估應用胰島素的合理性，胰島素是否最小的有效劑量，減少醫源性的高胰島素血癥[22]。對于臨床上接受胰島素類似物治療的2型糖尿病患者，應重視其免疫原性，對于病程長、胰島素類似物使用劑量大、舒張壓降低、HbA1c不達標的患者，應常規檢測IAA水平。