解讀糖化血紅蛋白

良好的血糖控制可以減少糖尿病患者微血管病變發生率，因此選擇合適的血糖控制指標就顯得非常重要。糖化血紅蛋白（Hemoglobin A1c，HbA1c）反映大約120天的平均血糖水平，而血漿葡萄糖提供的血糖信息僅僅是一個時間點的血糖狀況，與血漿葡萄糖相比，HbA1c能更好地評估血糖控制的好壞。

雖然目前已經廣泛使用HbA1c來評估血糖控制情況，但是它的測定方法一直受到挑戰。最為明顯的是缺乏對HbA1c的分析，在一些特殊情況下，比如患者伴有溶血性貧血或者急性失血時，此時HbA1c的測得值缺乏準確性，不能反映患者真正的血糖控制情況。本論點主要就HbA1c檢測的一些實驗室相關的重要事項進行闡述。

HbA1c是指循環中和血紅蛋白進行非酶結合的葡萄糖（稱為糖基化的血紅蛋白）含量。HbA1c可以反映糖尿病患者血糖控制的好壞，目前有很多組織制定了HbA1c控制的靶目標。

大規模的隨機臨床試驗顯示HbA1c水平可以預測糖尿病患者微血管併發症的發生發展，尤其是DCCT（Diabetes Complications and Control Trial，DCCT）研究。最近，有幾個機構（包括ADA和WHO）提議把HbA1c作為糖尿病的診斷標準。

1978年，HbA1c的測定開始商業化。最初的檢測方法存在一些局限性，缺乏統一的標準，導致不同實驗室之間的檢測結果存在很大的差異。1983年時，同一份血樣在兩個不同的實驗室進行測定，一個實驗室結果為4.5%，而另一個為8.0%，差異明顯。

為此，這些年一直致力於如何標化不同實驗室之間的檢測結果。1993年，在DCCT研究結果出版後不久，一項進行國家標化的嘗試在美國拉開了帷幕，稱為國家糖化血紅蛋白標準化計劃（National Glycohemoglobin Standardization Program，NGSP）。

其它一些國家也開始執行糖化血紅蛋白標準化方案，包括瑞士和日本；3個糖化血紅蛋白標準化計劃都把高壓液相色譜法作為參照方法。在糖化血紅蛋白全球標準化之前，NGSP方法是世界上應用最多的糖化血紅蛋白標化系統。

NGSP的目的主要是保證HbA1c的檢測結果相一致，不同臨床實驗室HbA1c的檢測結果和DCCT研究報導的結果具有可比性（DCCT試驗中，HbA1c的檢測是在一個中心實驗室完成的，採用的是高壓液相色譜法進行測定，因此避免了不同實驗室之間進行標化的問題）。

利用美國、歐洲和日本的10個實驗室之間的網絡系統，NGSP和HbA1c檢驗方法的製造商合作，確保測定方法具有嚴格的精度標準。此外，

還對不同實驗室之間報告的HbA1c結果進行評估，確保結果的準確性，NGSP也是此進程中的一部分。

美國強制推行1988年的臨床實驗室改進修正案（Clinical Laboratory Improvement Amendments，CLIA』88）。NGSP計劃的推行，使得不同實驗室之間的HbA1c測定值之間的變異性明顯下降。

1995年，國際臨床化學和實驗室醫學聯盟（International Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine，IFCC）創立了HbA1c標化工作組，制定了HbA1c的統一度量衡國際基準測定系統。

酶裂解完整血紅蛋白後可以獲得6肽的HbA₁c和 沒有被糖基化的HbA₁c。IFCC工作組基於此原理制定了糖化血紅蛋白的參考方法。採用高壓液相色譜法將六肽的HbA₁c分離出來，然後採用電噴霧電離質譜(ESI-MS)或者毛細血管電泳法對其進行定量測定。

一個包含14個參比實驗室的網絡系統，採用實際校正系統，統一的標準品、血液樣本參考面板，參考測量系統必需的對照材料，從而制定統一的糖化血紅蛋白目標值。

採用新的標準系統得到的HbA₁c的結果和先前DCCT的報導結果相一致，因此提倡這種檢測方法。NGSP和其它網絡指出它們檢測的HbA1c值和IFCC的檢測結果不一致。這主要歸因於最初的高壓液相色譜法缺乏特異性。

高壓液相色譜法和IFCC的檢測方法存在線性相關，並得到了可靠的線性相關方程。利用線性相關方程計算IFCC的糖化血紅蛋白在DCCT研究中的數值，反之亦然。

不斷進步的網絡工作比較了了IFCC和NGSP檢測的差異，指出兩者之間的檢測結果的相關關係比較穩定。有兩點必須考慮到，IFCC對照法不是常規測定患者的血樣，而是採用製造商給的常規方法進行標化。

此外，IFCC推薦糖化血紅蛋白的實驗室報告結果單位以SI表示，即mmol/mol，而不是百分比。利用導出方程計算，HbA₁c為7%時，換算後為53mmol/mol。歐洲和亞洲的幾個國家已經開始採用SI作為HbA₁c的單位。

測量的準確性反映了結果和真實值之間接近的程度，可重複性是重複測定後結果之間的變異性很小。HbA₁c測定到底能有多精確？最近的指南推薦實驗室內的結果變異率小於2%，實驗室間結果變異率小於3.5%。這和推薦的葡萄糖測定變異係數小於2.9%相似。

2014年，共有3200個實驗室參與2014年美國病理學家學會調查，當HbA1c水平為7%時（這是大多數糖尿病患者的治療目標），95%的實驗室測定結果之間的變異係數小於3.5%。

一般來講，血樣的檢測應該足夠準確，以便能夠發現臨床差異。國家臨床卓越研究所推薦糖尿病患者的治療方案應該根據HbA1c的變化發生相應的改變，至少當HbA₁c變化0.5%時就要做方案的調整。
截止到2010年，80%以上的實驗室採用的測定方法，能夠準確的區分出小於0.5%的 HbA₁c的變化。每3-6個月評估一次HbA1c能夠減少化驗的不準確性。HbA₁c的測定方法繼續改進，實驗室間的變異會進一步減少。

除了技術問題可以影響到HbA₁c的測定結果外，一些臨床狀態也能夠影響到HbA₁c的真實值，導致HbA₁c不能真實地反映目前血糖平均控制狀況。

HbA₁c的形成主要依賴於循環中的血紅蛋白，尤其是血紅蛋白A。大家有一個廣泛的誤區，認為如果發生突變（也即變異的血紅蛋白），測定的HbA1c水平就不準確。

不同國家血紅蛋白病的患病率不同，美國有2600百萬非洲裔美國人，HbS和HbC病變的患病率大約為10%。如果出現血紅蛋白變異，超過95%的儀器能夠測定這些患者的HbA1c水平，不過，實驗室應該就此問題進行適當的評論。

相似的，對於伴有HbAE和HbAD變異的患者，選對正確的儀器，就可測得準確的HbA1c水平。有一些血紅蛋白病可以影響紅細胞的存活時間，這可以影響到所有的HbA1c的測定結果。

不論何種原因所致的溶血性貧血，測得的HbA1c水平都偏低，因為紅細胞的存活時間縮短了。然而，缺鐵性貧血可以導致HbA1c升高1%-1.5%不等，治癒後HbA1c開始下降。

地中海貧血是一種遺傳性疾病，珠蛋白鏈的其中一條合成障礙。疾病的嚴重程度決定了HbA1c是否能夠反映體內的平均血糖水平。病情比較輕時不影響紅細胞的壽命，而病情嚴重時（尤其是有輸血要求的），HbA1c的測定就不可靠了。

患者的其它因素也可以影響HbA1c的測定水平，比如年齡和種族。其中的分子機制還不明確，還需要進一步研究分子機制和臨床之間的關係。

除外血紅蛋白，血漿裡面的其它蛋白也可以被糖化。白蛋白是血漿中含量最多的蛋白，且糖化白蛋白（也即果糖化糖胺和糖化白蛋白）定量測定方法已經發展起來了。不過這些檢測方法還沒有經過大規模的臨床試驗評估，還沒有證據表明它們是否具有預測糖尿病併發症的能力。重要的是，目前還沒有廣泛接受這些檢測項目作為治療的目標。

血糖之外的因素（如血漿白蛋白水平發生變化）也可以影響糖化白蛋白的測定水平。另外一個反應長期血糖控制水平的指標—1,5-無水葡萄糖醇，也存在類似的問題，由於缺乏臨床試驗的評估，在一些特定的患者中被禁用（特別是腎功能受損），在臨床實驗室中實用性有限。

總之，HbA1c仍然是目前唯一一個能夠預測糖尿病微血管併發症的指標，作為一個治療目標被廣泛使用。大多數患者的HbA1c都能夠被準確地測定，從而提供有價值的信息來幫助制定治療方案。

擴展閱讀：
The Lancet：回歸糖尿病本源
The Lancet：2型糖尿病的預防和管理—飲食及營養策略
JAMA：2型糖尿病患者的胰島素療法
JAMA：消除胰島素治療的擔憂