文章來源:中華內分泌代謝雜志,2020,36 (05): 448-452
作者:李洋 滕衛(wèi)平 滕曉春
一、甲狀腺功能指標的檢測方法和常見的干擾因素
1.血清促甲狀腺激素(thyroid stimulating hormone,TSH) 血清TSH測定技術發(fā)展到目前共經歷了三代。第一代:放射免疫法(RIA),其靈敏度為1.0 mIU/L,能夠檢測臨床甲減而不能診斷臨床甲亢;第二代:免疫放射法(IMA),其靈敏度為0.1 mIU/L,這一代檢測方法已可以診斷甲亢,但是無法區(qū)分臨床和亞臨床甲亢;第三代采用的是非核素標記技術,包括免疫酶測定法、免疫熒光法、免疫化學發(fā)光法等,其靈敏度小于0.01 mIU/L,其中免疫化學發(fā)光法是目前最常用的檢測TSH的方法。該方法采用雙抗體夾心法原理,是雙位點免疫學分析方法。 TSH的檢測結果容易受到許多因素干擾,導致測定結果偏高(多見)或偏低(少見)。常見干擾因素包括: 異嗜性抗體(heterophilic antibodies):是由已知的或未知的抗原物質刺激人體產生的一類能與多個物種的免疫球蛋白發(fā)生相對弱的結合的多重特異性免疫球蛋白。廣義的異嗜性抗體也包括人抗鼠抗體(Human anti-animal antibodies, HAAAs)、類風濕因子(Rheumatoid factor)等??筛蓴_雙位點TSH免疫學分析方法,其可與標記抗體或捕獲抗體單獨結合,導致測定結果偏低(少見),也可以結合于標記抗體與捕獲抗體之間導致測定結果偏高(多見)[2,3]。檢測干擾的方法包括:連續(xù)血清稀釋法、利用非免疫動物血清封閉或聚乙二醇沉淀后復測、或改用競爭性免疫法試劑盒復測等。 巨TSH:是由TSH單體與抗TSH抗體組成的巨大復合體。正常TSH是一種28 kDa的小分子,具有生物活性的激素,很容易被腎臟過濾,而巨TSH是一種至少150 kDa的大分子物質,在血循環(huán)中聚集,可以導致TSH測定結果假性升高。檢測干擾的方法:凝膠過濾色譜儀可以檢測到巨TSH[4]。 生物素、抗鏈霉親和素抗體、抗釕抗體也會干擾以生物素-鏈霉親和素免疫分析為檢測平臺的試劑盒的測定結果[5,6]。過量的生物素會從鏈霉親和素蛋白包被的微粒中置換生物素化的抗體-抗原復合物,導致假性低TSH水平(因為檢測信號與TSH濃度正相關)??规溍褂H和素抗體、抗釕抗體也會導致TSH假性降低。但偶爾抗釕抗體也會導致TSH假性升高。 2.血清總甲狀腺素(total thyroxine,TT4)和總三碘甲腺原氨酸(total triiodothyronine,TT3) 血清總甲狀腺激素包括游離甲狀腺激素和與血漿蛋白結合的甲狀腺激素。T4全部由甲狀腺產生,而T3 20%直接由甲狀腺產生,80%在外周組織中由T4經脫碘代謝轉化而來。血清中99.97%的T4與血漿蛋白相結合的形式存在,其中60%~75%與甲狀腺結合球蛋白(thyroid binding globulin,TBG)結合,15%~30%與甲狀腺素結合前白蛋白或甲狀腺素運載蛋白(Thyroxine-binding prealbumin, TBPA或Transthyretin, TTR)結合,10%與白蛋白(albumin,ALB)結合。而血清中99.7%的T3與血漿蛋白結合,其中80%與TBG結合,9%與TBPA,11%與ALB結合[7]。 血清TT4、TT3的測定,歷史上經歷了蛋白結合碘、競爭性蛋白結合法,現在普遍采用的是非核素標記的免疫法(標記物為酶、熒光或化學發(fā)光物質)和液相色譜-串聯(lián)質譜(LC-MS/MS)。同LC-MS/MS相比,免疫法測定TT4的精確度和穩(wěn)定性優(yōu)于TT3,可能與后者的血清含量較低有關[8]。 甲狀腺激素的檢測結果也容易受到許多因素干擾,導致測定結果偏高或偏低,常見干擾因素包括: 甲狀腺激素自身抗體(Thyroid hormone autoantibody, THAAb)也會干擾免疫法甲狀腺激素的測定結果[9]。THAAb是一種多克隆的自身反應性抗體,屬于IgG亞型,在自身免疫性疾病的患者中普遍存在。在一步法免疫試劑盒測定中,待測血清和標記的激素類似物同時加入反應室中并競爭固相抗體。THAAb易與標記的激素類似物結合,導致檢測信號減少,甲狀腺激素測定水平假性升高。解決方案:改用兩步法免疫試劑盒可以減少干擾。 異嗜性抗體(heterophilic antibodies):可干擾競爭性甲狀腺激素免疫學分析方法,其可與捕獲抗體結合,減少了甲狀腺激素類似物和捕獲抗體的結合,導致測定結果假性偏高[2,3]。 生物素、抗鏈霉親和素抗體、抗釕抗體也會干擾以生物素-鏈霉親和素免疫分析為檢測平臺的試劑盒的測定結果。過量的生物素會從鏈霉親和素蛋白包被的微粒中置換生物素化的T3、T4類似物,導致甲狀腺激素水平假性升高(因為信號與激素濃度成反比)[5,6]??规溍褂H和素抗體、抗釕抗體也會導致甲狀腺激素水平假性升高。但偶爾抗釕抗體也會導致T3、T4假性降低。 3.血清游離甲狀腺素(free thyroxine,FT4)和游離三碘甲腺原氨酸(free triiodothyronine,FT3) 游離型甲狀腺激素是甲狀腺激素的活性部分,是實現該激素生物效應的主要形式,是診斷甲狀腺疾病的首選指標,但其在人體內含量極微,FT4僅約占TT4的0.03%,FT3約占TT3的0.3%。 血清游離甲狀腺激素的測定目前有三種方法,(1)直接測定法。即首先采用平衡透析或超濾或凝膠過濾,將游離和結合的甲狀腺激素進行分離,之后采用液相色譜-串聯(lián)質譜法(LC-MS/MS)進行測定,這是檢測血清游離甲狀腺激素的金標準,但是該方法價格昂貴、操作復雜,僅少數實驗室能完成,一般僅用作制定參考值。(2)間接測定法,即估算法。估算法首先測定TT3和TT4,之后評估與血漿蛋白結合的甲狀腺激素比例,計算出游離T4和游離T3指數(FT4I和FT3I),再乘以TT4或TT3,該方法可以間接反映血清FT4和FT3水平。但是當存在血漿蛋白(例如TBG、TTR、ALB)結合異常、甲狀腺激素自身抗體、非甲狀腺性疾病綜合征時,結果會受影響。(3)免疫測定法。目前應用最廣泛,優(yōu)勢是自動化操作、性價比高,不足之處是除了受到血漿蛋白結合異常、甲狀腺激素自身抗體、異嗜性抗體等的干擾之外,同直接法相比,免疫法測定FT3、FT4的準確性和穩(wěn)定性差,不如TT3、TT4的結果準確和穩(wěn)定[10,11]。
二、甲狀腺功能指標異常的臨床解析
臨床上常見的異常甲狀腺功能指標的組合方式主要包括以下8種,本文將對這8種組合涉及的情況進行闡述。
(一)T3、T4正常,TSH升高 1.亞臨床甲減?;颊邇H有血清TSH水平輕度升高,而血清T4,T3水平正常,患者無甲減癥狀或僅有輕微甲減癥狀。 2.非甲狀腺性疾病綜合征(nonthyroid illness syndrome,NTIS,又稱為甲狀腺病態(tài)綜合征)的恢復期,TSH可以呈現出一過性升高,但通常TSH<20 mU/L。 3.破壞性甲狀腺炎恢復期。包括亞急性甲狀腺炎和產后甲狀腺炎等。 4.未治療的原發(fā)性腎上腺功能減退癥、接受重組人TSH針劑治療的患者、左甲狀腺素吸收不良的情況。 5.TSH抵抗綜合征。TSH抵抗綜合征是由于機體對具有生物活性的TSH敏感性降低的綜合征[12]。其特征為:血清甲狀腺球蛋白正常、甲狀腺自身抗體陰性。無甲狀腺腫(正常甲狀腺或甲狀腺發(fā)育不良),根據TSH抵抗征程度的不同,甲狀腺激素水平可正?;蚪档?。因此TSH抵抗綜合征分為甲狀腺功能正常的高TSH血癥和甲狀腺功能減退兩種類型。已發(fā)現部分TSH抵抗綜合征患者存在TSHR基因突變,但TSHR基因突變只能解釋部分TSH抵抗綜合征。 6.干擾導致的TSH假性升高。例如異嗜性抗體、巨TSH。 (二)T3、T4正常,TSH降低 1.亞臨床甲亢?;颊邲]有甲亢臨床癥狀或癥狀不特異,雖然血清T3和T4在正常范圍內,但血清TSH低于參考范圍。 2.引起血清TSH降低的其他疾病,例如庫興綜合征、垂體或下丘腦功能不全、非甲狀腺性疾病綜合征、精神障礙-雙向情感障礙或嚴重抑郁等。 3.藥物:糖皮質激素、多巴胺及其激動劑、生長抑素類似物、類維生素A藥物。 4.干擾導致的TSH假性降低。例如異嗜性抗體。此外生物素、抗親和素抗體、抗釕抗體也會干擾生物素-鏈霉親和素免疫分析為檢測平臺的試劑盒的測定結果,導致假性降低。 5.TSHβ變異。TSHβ基因變異(R55G)導致TSHβ的表位改變,導致TSH不與某種試劑盒的TSH單克隆抗體結合,因此導致測定結果假性降低[13,14]。 (三)T3、T4升高、TSH降低 1.甲狀腺毒癥。根據甲狀腺的功能狀態(tài),甲狀腺毒癥可分為甲狀腺功能亢進類型(甲亢)和非甲狀腺功能亢進類型。前者包括:彌漫性毒性甲狀腺腫(Graves病),多結節(jié)性毒性甲狀腺腫、自主高功能腺瘤、非自身免疫性甲狀腺功能亢進癥、妊娠期一過性甲狀腺毒癥(gestational transient thyrotoxicosis, GTT)等。后者包括破壞性甲狀腺炎和服用外源性甲狀腺激素等。 2.干擾。生物素、抗鏈霉親和素抗體、抗釕抗體也會干擾以生物素-鏈霉親和素免疫分析為檢測平臺的試劑盒的測定結果,導致T3、T4假性升高、TSH假性降低。 (四)T3、T4升高,TSH升高或正常 1.β型甲狀腺激素抵抗綜合征(thyroid hormone resistance syndrome,RTHβ)。RTHβ病因是由于甲狀腺激素核受體β基因突變,導致體內TRβ表達的組織對甲狀腺激素不敏感,表現為甲狀腺功能減退,而TRα表達的組織表現為甲狀腺功能亢進,患者常以甲狀腺腫及心動過速為首發(fā)癥狀,少數兒童伴有生長及智力發(fā)育延緩。RTHβ的患病率估計為1/40000左右。85%~90%RTHβ呈家族性遺傳,絕大部分為常染色體顯性遺傳,極少數為常染色體隱性遺傳。10%~15%未發(fā)現TRβ基因突變?;驒z測甲狀腺激素核受體β基因突變是診斷本病的金標準[15,16]。β型甲狀腺激素抵抗綜合征極易被誤診為甲亢,給予抗甲藥治療或放射碘治療或手術治療,這樣會加重甲狀腺激素抵抗,臨床上要尤為重視,避免誤診誤治。 2.促甲狀腺激素腺瘤(TSH瘤)。TSH瘤患者表現出甲狀腺功能亢進癥狀和體征。它既可以發(fā)生于垂體,亦可以異位,異位主要發(fā)生于鼻咽部。RTHβ合并垂體意外瘤與TSH瘤鑒別困難,血清α-GSU、血清α-GSU/TSH比值、L-T3抑制試驗、TRH興奮實驗有助于鑒別RTHβ和TSH瘤[17,18]。 3.TBG增高導致TT4和TT3測定結果增高。包括遺傳性TBG增多癥、妊娠、病毒性肝炎、某些藥物(雌激素、口服避孕藥、雌激素受體激動劑、吩噻嗪、三苯氧胺等)[19,20,21]。 4.家族性異常白蛋白性甲狀腺功能正常的高甲狀腺素血癥。ALB與甲狀腺激素的親和力增強,可以導致TT3或TT4單獨或同時增高。雖然理論上不影響FT3、FT4水平,但是由于免疫法和間接法的局限性,FT3、FT4測定值會出現假性升高[19,20,21]。 5.家族性異常甲狀腺素運載蛋白性甲狀腺功能正常的高甲狀腺素血癥。TTR與甲狀腺激素的親和力增強,由于TTR主要與T4結合,所以主要導致TT4、FT4增高,FT3、TT3正常[20,21]。 6.青春期前人群的T3、T4、TSH較成人偏高,因此需要制定年齡的特異性參考范圍,否則可能導致誤診[22]。 7.精神疾病——雙向情感障礙或嚴重抑郁等。 8.干擾。例如甲狀腺激素自身抗體、異嗜性抗體、生物素-鏈霉親和素免疫分析為檢測平臺的試劑盒受到的干擾。一些藥物也會影響T3或T4與其結合蛋白之間的平衡,從而導致游離甲狀腺激素水平的改變,這些置換劑包括阿司匹林、呋塞米、卡馬西平、苯巴比妥、苯妥英鈉、非甾體抗炎藥、保泰松和肝素[23]。其中肝素研究的最廣泛,肝素可以導致FT4、FT3假性升高,但對TT3、TT4無影響。 (五)T3、T4降低,TSH降低或正常 1.中樞性甲減:垂體性和下丘腦性甲減的統(tǒng)稱,一般系因下丘腦、垂體腫瘤、手術、放療、產后垂體出血壞死。往往同時伴有繼發(fā)性腎上腺皮質功能減退癥、繼發(fā)性性腺功能減退癥。 2.單一性TSH缺乏,少見。 3.非甲狀腺性疾病綜合征。非甲狀腺疾病所致,是由于嚴重的慢性消耗性、全身性疾病的情況下,機體對疾病的適應性反應。常見于禁食和慢性營養(yǎng)不良、饑餓,蛋白質缺乏等。急慢性疾病感染性疾病,發(fā)熱,急性心肌梗死,慢性退行性疾病,慢性疾病如肝硬化,慢性腎臟疾患及腎功能不全,惡性腫瘤等?;颊哐錞T3,FT3均降低,rT3升高,TSH水平正?;蛏?,病情危重時血清T4降低[24]。 4.TBG降低導致TT4和TT3測定結果降低。包括遺傳性TBG缺乏癥、多種藥物(雄激素、糖皮質激素、生長激素、利福平等)[20,25]。 (六)T3、T4降低,TSH升高 1.臨床甲狀腺功能減退。臨床上最常見的甲狀腺功能減退原因是自身免疫性甲狀腺炎,包括橋本甲狀腺炎、萎縮性甲狀腺炎、產后甲狀腺炎等。 2.先天性甲減、甲狀腺131I治療后甲減、手術治療后甲減、亞急性甲狀腺炎的甲減期。 3.藥物:碘劑、含碘造影劑、鋰抑制碘攝取和甲狀腺激素的分泌,導致甲狀腺激素水平下降。酪氨酸激酶抑制劑也可以導致甲狀腺激素水平下降[26]。 (七)T3升高,T4降低或正常,TSH升高或正常 1.Allan-Herndon- Dudley綜合征單羧酸轉運蛋白8基因(monocarboxylate transporter 8, MCT8)突變是本病的發(fā)病原因。MCT8屬于甲狀腺激素轉運體家族,其對T3轉運進入中樞神經元至關重要。MCT8的失活可以導致神經元中T3的缺乏,最終導致中樞神經系統(tǒng)發(fā)育受損。本病屬于X染色體連鎖疾病,男性發(fā)病,女性影響不大。患者具有嚴重精神發(fā)育遲緩、發(fā)音困難、手足徐動癥樣活動、肌肉發(fā)育不全和痙攣性截癱?;颊哐逯蠺3升高,T4降低或正常,rT3下降,TSH升高或正常。血清性激素結合球蛋白(SHBG)水平顯著升高?;蛟\斷是診斷本病的金標準[27]。 2.α型甲狀腺激素抵抗綜合征(thyroid hormone resistance syndrome α,RTHα)。 RTHα是由于甲狀腺激素核受體α基因突變所致,患者往往具有明顯的甲狀腺功能減退癥的臨床表型,例如面部寬大,鼻子扁平,唇舌肥厚、神經智力發(fā)育障礙、心率緩慢、兒童期身材矮小、長期便秘等。實驗室檢查:FT4降低或正常低值、FT3升高或正常高值、T4/T3的比值降低、rT3水平顯著低于正常、TSH正常。輕度的正細胞性貧血和血清肌酸激酶升高?;蛟\斷是診斷RTHα最直接的方法[28,29]。 (八)T4升高,T3降低或正常,TSH正常 見于硒代半胱氨酸插入序列結合蛋白2 (SECISBP2,簡稱SBP2)基因突變。這是一種甲狀腺激素代謝障礙性疾病,本病呈常染色體隱性遺傳。SBP2是合成硒代半胱氨酸的關鍵蛋白,已知有25種人類的硒蛋白包含一個或多個硒代半胱氨酸殘基,硒代半胱氨酸位于硒蛋白的催化活性中心,SBP2突變會導致含硒脫碘酶介導的甲狀腺激素代謝障礙,其中對2型脫碘酶影響最大,導致T4向T3轉化障礙[30]?;颊呖梢猿霈F生長遲緩、青春期延遲,嚴重者影響生長、出現神經系統(tǒng)發(fā)育障礙、不孕不育、肌病、聽力損傷、光敏感性、免疫缺陷?;颊逿4升高、T3降低或正常低值,rT3升高,TSH正?;蚱摺5脱逦?、低硒蛋白水平是該疾病的一個生化標志,SBP2基因突變是診斷本病的金標準。
三、總結
1.臨床上對于沒有甲狀腺疾病癥狀、體征的患者(例如甲狀腺腫、心率快或慢、嗜睡、發(fā)育遲緩等),或應用甲狀腺藥物治療過程中癥狀、體征與甲狀腺功能指標不一致的患者,首先排除檢測干擾帶來的誤差,例如異嗜性抗體、巨TSH、甲狀腺激素自身抗體、藥物以及生物素-鏈霉親和素原理為檢測系統(tǒng)的試劑盒的干擾等,以避免誤診。 2.加強對罕見甲狀腺疾病的認識,例如RTH、TSH瘤、甲狀腺功能正常的高甲狀腺素血癥、Allan-Herndon-Dudley綜合征等,這些特殊疾病的甲狀腺功能結果往往不能用垂體-甲狀腺軸的正負反饋原理解釋。 3.注意特殊時期。例如青春期前甲狀腺功能指標不能用成人的參考值范圍,否則可能會誤診。非甲狀腺性疾病的危重期和緩解期,甲狀腺功能指標變化多樣。 4.藥物干擾。避孕藥、多巴胺及其激動劑、糖皮質激素、生長抑素類似物、酪氨酸激酶抑制劑、苯巴比妥鈉、利福平等也會導致甲狀腺功能指標異常。
參考文獻 (略)
繼續(xù)教育選擇題
1.為排除TSH是否受到異嗜性抗體干擾,可以采用哪些方法檢測干擾( )
A.連續(xù)血清稀釋法
B.利用非免疫動物血清封閉或聚乙二醇沉淀后復測
C.改用競爭性免疫法試劑盒復測
D.以上方法都對
2.血清中99.97%的T4與血漿蛋白相結合,請選出哪個不是與T4結合蛋白( )
A.甲狀腺結合球蛋白
B.甲狀腺素結合前白蛋白
C.球蛋白D.白蛋白
3.血清TT3、TT4升高,TSH正常,可能考慮是下列哪種疾?。? )
A.促甲狀腺激素腺瘤
B. β型甲狀腺激素抵抗綜合征
C.家族性異常白蛋白性甲狀腺功能正常的高甲狀腺素血癥
D.以上疾病都可能
4.α型甲狀腺激素抵抗綜合征的臨床特點不包括以下哪項?( )
A. rT3水平升高
B. rT3水平降低
C.血清T3升高或正常高值
D. T4/T3的比值降低
5.Allan-Herndon-Dudley綜合征的致病基因是( )
A. TRα
B. TRβ
C. MCT8
D. SBP2
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