LC-MS/MS檢測類固醇激素譜在診斷原發性醛固酮增多癥中的應用

高寅潔，謝紹偉，劉世穎，陸 藝，張 芳，邱 玲*，童安莉*

(中國醫學科學院 北京協和醫學院 北京協和醫院 1.內分泌科 國家衛生健康委員會內分泌重點實驗室；2.檢驗科 疑難重癥及罕見病國家重點實驗室，北京 100730；3.赤峰市醫院 內分泌科，內蒙古 赤峰 024099；4.長沙市第三醫院 內分泌科，湖南 長沙 410035；5.河北醫科大學第二醫院 內分泌科，河北 石家莊 050004)

原發性醛固酮增多癥(primary aldosteronism，PA)是最常見的繼發性高血壓，占高血壓的5%～10%。PA主要分為單側和雙側醛固酮增多兩種亞型，單側病變中最常見的是醛固酮產生腺瘤(aldosterone-producing adenoma，APA)，雙側病變又被稱為特發性醛固酮增多癥(idiopathic hyperaldos-teronism，IHA)[1]。腹腔鏡腎上腺切除術是治療PA的理想方法，通常可以治愈APA，但IHA患者多數需要終身鹽皮質激素受體拮抗劑的藥物治療[2]。

對于PA的診斷，目前主要依據篩查及確診試驗，篩查試驗主要評估醛固酮/腎素比值(aldosterone-to-renin ratio，ARR ratio)，但該指標易受到患者降壓藥物的影響，如停藥將會進一步延長診斷時間；確診試驗主要包括卡托普利試驗和鹽水輸注試驗等，但不同研究報道的敏感性及特異性差異較大，很難找到統一的診斷標準[3]。國際上一般以腎上腺靜脈采血(adrenal vein sampling，AVS)為PA分型的金標準[4]，但作為一種侵入性的操作，很難在多中心大規模開展。因此，對于診斷和分型的快速且無創的新方法的探索是PA研究的重點難點之一。

近幾年，液相色譜-串聯質譜(liquid chromatography-tandem mass spectrometry，LC-MS/MS，下稱質譜法)被認為是檢測類固醇激素譜的金標準，使得同時檢測多種類固醇激素成為可能，在腎上腺疾病中有很好的應用價值。本研究旨在比較PA及原發性高血壓(essential hypertension,EH)患者的類固醇激素譜特征，探究除醛固酮外其他對診斷有提示作用的激素種類及其診斷效能。

1 材料與方法

1.1 研究對象

納入2020年11月至2021年11月于北京協和醫院內分泌科就診的PA患者59例及EH患者42例(對照組)。根據國際內分泌學會臨床實踐指南[1]，59例PA患者中，41例經臨床和/或病理明確診斷為APA；另外18例診斷為IHA的患者中，13例患者接受了手術，術后病理提示結節樣增生，5例未手術的患者經AVS檢查明確為雙側分泌。所有受試者在檢查前均已停用影響檢查結果的藥物2周以上，血壓過高的患者換用α受體阻滯劑或非二氫吡啶類鈣離子拮抗劑控制血壓。本研究經北京協和醫院倫理委員會批準(倫理審查編號：S-K2017)，所有研究對象均已簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 資料收集：收集患者基本情況、平均診斷年齡、高血壓病程及最高收縮壓/舒張壓、最低血鉀和術前立位血漿腎素活性(plasma renin activity,PRA)等。其中，術前立位PRA采用放射免疫分析法檢測。

1.2.2 LC-MS/MS檢測類固醇激素譜：LC-MS/MS檢測方法參考已發表文獻[5]。檢測8種類固醇激素，包括6種鹽皮質激素：孕烯醇酮(pregnenolone)、孕酮(progesterone)、11-脫氧皮質酮(11-deoxycorticosterone)、皮質酮(corticosterone)、18-羥-皮質酮(18-OH-corticosterone)和醛固酮(aldosterone)，以及2種代謝產物18-氧-皮質醇(18-oxocortisol)和18-羥-皮質醇(18-hydroxycortisol)。

1.3 統計學分析

2 結果

2.1 患者基本情況

59例PA患者中，男性30例，女性29例，平均年齡為(46.6±10.1)歲；42例EH患者中，男性22例，女性20例，平均年齡為(41.5±14.4)歲。PA患者組的血鉀水平和腎素活性顯著低于EH組(均P<0.001)(表1)。

表1 原發性醛固酮增多癥和原發性高血壓患者臨床特征比較Table 1 Comparison of clinical characteristics between patients with primary aldosteronism and essential hypertension

2.2 LC-MS/MS檢測類固醇激素譜

2.2.1 APA、IHA和EH患者的類固醇激素譜特征：除醛固酮外，PA患者組的前體物質孕酮、11-脫氧皮質酮和18-羥-皮質酮，代謝產物18-氧-皮質醇和18-羥-皮質醇也高于EH患者組(表2)。APA組患者孕酮水平高于EH組(P<0.05)；APA組和IHA組患者11-脫氧皮質酮水平均高于EH組(均P<0.001)；APA組患者18-羥-皮質酮水平高于EH組(P<0.001)；APA組和IHA組患者醛固酮水平均高于EH組(均P<0.01)；APA組患者18-氧-皮質醇水平高于IHA組高于EH組(均P<0.05)；APA組患者18-羥-皮質醇水平高于EH組(P<0.001)。

表2 原發性醛固酮增多癥和原發性高血壓患者類固醇激素譜特征Table 2 Comparison of steroid profiling between patients with primary aldosteronism and essential hypertension

2.2.2 代謝產物18-氧-皮質醇和18-羥-皮質醇的診斷效能：利用代謝產物18-氧-皮質醇和18-羥-皮質醇鑒別PA和EH的ROC曲線下面積分別為0.823(0.739，0.907)(P<0.001)和0.731(0.634，0.828)(P<0.001)(圖1)。當18-氧-皮質醇切點值為0.06 ng/mL時，敏感性74.6%，特異性88.1%；當18-羥-皮質醇切點值為1.44 ng/mL時，敏感性71.2%，特異性69.0%(表3)。此外，18-氧-皮質醇和18-羥-皮質醇鑒別APA和EH的ROC曲線下面積分別為0.857(0.767，0.947)(P<0.001)和0.769(0.663，0.876)(P<0.001)(圖2)。當18-氧-皮質醇切點值為0.11 ng/mL時，敏感性73.2%，特異性95.2%；切點值為0.12 ng/mL時，敏感性70.7%，特異性97.6%；當18-羥-皮質醇切點值為1.77 ng/mL時，敏感性68.3%，特異性78.6%(表4)。

圖1 18-氧-皮質醇和18-羥-皮質醇鑒別原發性醛固酮增多癥的ROC曲線Fig 1 ROC curve of 18-oxocortisol and 18-hydroxycortisol identifying primary aldosteronism and essential hypertension

表3 18-氧-皮質醇和18-羥-皮質醇對原發性醛固酮增多癥的診斷敏感性和特異性

圖2 18-氧-皮質醇和18-羥-皮質醇鑒別醛固酮產生腺瘤的ROC曲線Fig 2 ROC curve of 18-oxocortisol and 18-hydroxycortisol identifying aldosterone-producing adenoma and essential hypertension

表4 18-氧-皮質醇和18-羥-皮質醇對醛固酮產生腺瘤的診斷敏感性和特異性

3 討論

對于PA的診斷和分型，非侵入性的工具和更標準化的方案能夠為患者帶來更多的獲益。隨著質譜法的廣泛應用，研究者們發現綜合多種類固醇激素檢測結果有望在一定程度上取代AVS，進一步簡化PA診斷流程，指導治療方案選擇及手術決策[6- 7]。本研究發現，PA患者的醛固酮的前體物質孕酮、11-脫氧皮質酮和18-羥-皮質酮、代謝產物18-氧-皮質醇和18-羥-皮質醇顯著高于EH患者。該結果與既往文獻相符，提示外周血類固醇激素譜特征對PA的診斷和分型有重要的價值[8]。但本研究結果顯示IHA組患者的皮質酮水平略低于EH組和APA組，其原因可能是IHA組樣本例數較少而造成了一定程度的結果偏倚，有待大隊列研究進一步驗證。

研究表明，18-氧-皮質醇和18-羥-皮質醇對于PA(尤其是單側腺瘤)具有很高的診斷效能，以18-氧-皮質醇水平>4.7 ng/dL為切點，敏感性和特異性分別為83%和99%(AUC:0.956)；以18-羥-皮質醇水平>234 ng/dL為切點，敏感性和特異性分別為62%和96%(AUC:0.850)[9]。究其原因，研究者們認為是較高比例的APA攜帶KCNJ5體細胞基因突變，使其具有一定的束狀帶表型，在高表達的醛固酮合成酶(CYP11B2)的作用下，11-脫氧皮質醇更多地被代謝為18-氧-皮質醇和18-羥-皮質醇[10]。本研究也發現，18-氧-皮質醇對PA有更好的指示作用，當18-氧-皮質醇超過臨界值0.12～0.14 ng/mL時，特異性高達100%，可明確APA診斷，直接選擇手術治療有望獲得很好的臨床結局。而若將18-氧-皮質醇水平切點值定為0.04 ng/mL，敏感性可達80%以上，當患者18-氧-皮質醇低于該臨界值，除外PA診斷的可能性更大。

綜上，PA患者的類固醇激素譜中多種鹽皮質激素前體物質及相關代謝產物水平顯著高于EH患者，類固醇激素譜的質譜法檢測對該疾病的診斷和分型具有重要作用。尤其是18-氧-皮質醇和18-羥-皮質醇，在APA的識別中顯示出了特有的優勢。未來，質譜法在腎上腺疾病中的應用仍有待進一步研究證實。

研究論文