[摘要] 我國在糖化血紅蛋白（glycated hemoglobin Alc, HbA1c）檢測的標準化方面目前還處於起步階段，距離國際標準還有很大的差距。為使糖化血紅蛋白真正發揮在糖尿病管理中的重要作用，需要著力推進糖化血紅蛋白檢測的量值溯源和標準化，以保證在不同臨床實驗室測定HbA1c的結果具有一致性和可比性。我國學術界對HbA1c作為糖尿病診斷標準的診斷切點至今未達成共識。目前HbA1c在我國作為糖尿病診斷標準的理由還不充分，HbA1c仍應作為糖尿病治療監測的首選指標。
[關鍵詞] 糖化血紅蛋白；檢測；標準化；糖尿病；臨床應用
糖化血紅蛋白是人體血液中紅細胞內的血紅蛋白與血糖結合的產物，血糖和血紅蛋白的結合生成糖化血紅蛋白是不可逆反應，並與血糖濃度成正比，且保持120天左右。糖化血紅蛋白的英文代號為HbA1c。糖化血紅蛋白測試通常可以反映患者近2～3個月血糖控制情況。
糖化血紅蛋白於1958年被使用色譜法首次從其它類型的血紅蛋白中分離出來，並於1968年被分類為一種糖蛋白。1969年，人們發現糖化血紅蛋白在糖尿病患者血中增多。1975年研究者們得到了生成糖化血紅蛋白的反應式。國際純化學與應用化學聯合會於1986年首次推薦使用糖化血紅蛋白這一名稱，即非酶促的血紅蛋白的糖基化。根據每個糖化位點和反應組成物，糖化血紅蛋白分成若干個亞組分。天然（非糖化）血紅蛋白是A0（2α、2β鏈)。亞組分（HbA1a1， HbA1a2， HbA1b和HbA1c）因血紅蛋白β鏈-N末端纈氨酸的游離氨基與不同碳水化合物糖基化而形成。這些亞組分總稱為HbA1。除了血紅蛋白β鏈的N末端纈氨酸外，血紅蛋白分子內其他游離氨基也參與糖基化（α鏈N末端纈氨酸、賴氨酸ε-氨基）。相對於HbA1，所有β-鏈N末端和其他游離氨基糖基化的血紅蛋白被稱作總糖化血紅蛋白。除基本的成人血紅蛋白外，在健康人還發現少量的胎兒血紅蛋白HbF（2α、2γ鏈）和血紅蛋白A2（2α、2δ鏈）。
1. HbA1c檢測方法
糖化血紅蛋白（HbA1c）的測定方法有很多，根據檢測原理可分為兩大類：第一類是基於糖化血紅蛋白和血紅蛋白攜帶的電荷不同，如離子交換層析法、高效液相色譜法和電泳法等；另一類是基於血紅蛋白上糖化基團的結構特點，如免疫法和親和層析法等。
目前臨床實驗室測定HbA1c主要存在以下三類檢測方法：
1.1. 離子交換色譜法
離子交換色譜法利用不同成份的血紅蛋白其帶電荷性質的不同，通過離子交換柱達到分離和分析HbA1c的效果。基於Hb A1c 與其他Hb電荷的不同進行分離。該法易受到變異的血紅蛋白以及非糖加合物、化學衍生物等幹擾。
1.2. 親和層析方法
任何糖或者糖的加合物都具有cis-diol官能基，能與硼酸鹽特異性結合。利用管柱層析法，與硼酸鹽結合的所有糖化血紅蛋白包括HbA1c、HbA1a、HbA1等被分離和分析測定。親和層析法不受異常血紅蛋白的幹擾，只檢測所有糖化的血紅蛋白而不涉及電荷的多少。測定結果以糖化血紅蛋白比上總的血紅蛋白(糖化和非糖化)，用%GHb表示。
1.3. 免疫化學法
利用單克隆或多克隆抗體直接測定血紅蛋白β-鏈上糖基化的N末端的4-8個胺基酸，因此對HbA1c上的糖基特異性好，但是許多同源的糖化血紅蛋白變異體也有相同的N端結構，從而會對結果造成幹擾。HbF由於沒有β-鏈，免疫法檢測不出，會造成結果偏低。
以往多數臨床實驗室曾經採用微柱法和電泳法測定糖化血紅蛋白，由於操作複雜，結果誤差大。現階段，實驗室使用不同的儀器和方法良莠不齊。實驗室的檢測結果可能因分析手段、樣品保存時間和個體差異而不一致。結果也可能因多種因素而不可靠，如：手術後失血，輸血，貧血，高紅細胞更新率，肝臟疾病，紅細胞生成素治療等等。此外，心得安、嗎飛、雙氫克脲塞等藥物可使糖化血紅蛋白下降，而用大量阿司匹林、高劑量維生素C攝入、腎功不全，甲亢者可使其增高。
2 HbA1c測定技術標準化的現狀
目前全球應用最廣的HbA1c標準是依據美國國家糖化血紅蛋白標準化計劃（National Glycohaemoglobin Standardization Program, NGSP），該計劃通過將廠商或實驗室的檢測結果與NGSP參考實驗室的HbA1c結果進行比對，從而達到所有儀器HbA1c檢測結果的基本一致。因此對於HbA1c檢測而言，NGSP參考值最接近其真值。
現階段國際上有3個HbA1c國家標準化項目：美國的NGSP，日本的JDS及瑞典的SFKK，全世界約97%以上的實驗室採用美國NGSP標準。國際上HbA1c測定的標準化工作已進行了多年並在參考方法、標準物質、監測治療界值、測定方法及數據轉換公式等達成共識，2007年美國糖尿病學會（ADA）、歐洲糖尿病研究協會（EASD）和國際糖尿病聯盟（IDF）三大國際組織達成共識，確定國際臨床化學聯合會( IFCC)參考系統是唯一能夠滿足標準化要求的方法。2009年10月，ADA、 EASD、 IDF、 IFCC和 ISPAD五大國際組織召開會議，推薦HbA1c的報告單位為mmol/mol（IFCC），%（NGSP），mmol/L（eAG）。ADA，EASD，IDF現已達成一致，未來糖化血紅蛋白的單位將採用IFCC標準。單位的轉換可使用以下公式：IFCC-HbA1c (毫摩爾/摩爾) = [DCCT-HbA1c(%)-2.15]×10.929。
實驗室應該定期評價所採用的HbA1c檢測系統的正確度和精密度。造成檢測系統不正確的原因大致上有兩個方面：一是檢測系統自身的問題；二是檢測系統與公認的參考方法之間存在相對偏倚。對於一個穩定的檢測系統來說，系統誤差的產生往往由校準品的溯源性決定。實驗室通常對每份病人標本只作一次檢驗即發出報告，因此檢驗設備結果必須具有良好的精密度。精密度的評價指標是隨機誤差。隨機誤差的定義是在可重複的條件下，對相同的被測量無數次檢測結果的均值與檢測結果的差異。精密度和分析過程偏倚的加成，反映檢驗分析的總誤差水平。根據Westgard網站上所提供的HbA1c檢測項目的生物學變異（CVw）數據，得到HbA1c的允許精密度CVA（%）應該為2.6%。HbA1c的正常人參考範圍是4-6%，而亞太區的糖尿病指南要求糖尿病人HbA1c的控制目標是<6.5%，同時ADA規定6.5%HbA1c作為糖尿病診斷的切點。這就要求實驗室所選擇的HbA1c檢測方法的精密度至少達到可以區分6%-6.5%這兩個數值之間0.5%的差異。NGSP和CAP均認定HbA1c測定值CV<3%是可以接受的測量變異水平。因為當CV%達到4%時，以95%置信區間，對於HbA1c 檢測值為6%樣本的最大檢測值將為6.5%；而檢測值為6.5%的最小檢測結果可能為6.0%，因此當CV%<3%時該檢測方法才能區分6%與6.5%的差異，即區分正常和異常的結果。
由於HbA1c的角色貫穿整個糖尿病的診治全程，為確保HbA1c結果準確，實驗室檢測HbA1c應做到如下幾點: （1）實驗室內CV<3%，實驗室間CV<5%。 （2） 必需運行常規的室內質控，每次至少包括正常和異常兩個水平。（3）實驗室必須參加HbA1c室間質評項目，室間質評組織者應提供類似臨床樣本的質控物並要涵蓋適當的HbA1c範圍，而且要提供常規及參考方法的比對數據。（4）實驗室必須在被認可的外部質評計劃中顯示具有質量保證的能力。
目前可提供HbA1c檢測系統的國內外廠家有幾十個，ADA推薦實驗室採用經過NGSP認證的HbA1c檢測產品。現階段，許多基層醫院尚不具備開展HbA1c檢測的條件。還有部分已開展HbA1c檢測的實驗室未按照要求的正確方法操作，提供的HbA1c結果不準確。在實驗室質量控制方面存在許多問題，如不做或少做室內質控，達不到每個運行至少做兩個水平室內質控的要求，也未參加有關的室間質評計劃。因此，部分實驗室提供給臨床的HbA1c結果的準確性無法得到保障。糖尿病人往往抱怨在不同的醫院HbA1c檢驗結果差異很大，不知道該相信哪一個結果。我國在HbA1c檢測的標準化方面仍處於起步階段，距離國際標準還有很大的差距，這些都限制了糖化血紅蛋白檢測在糖尿病管理中的重要作用。
3 HbA1c監測意義
1993年發表的美國1型糖尿病控制及併發症實驗（Diabetes Control and Complications Trial, DCCT）和1998年公布的英國前瞻性糖尿病研究（united kingdom prospective diabetes study,UKPDS）把HbA1c作為糖尿病控制的一個觀察指標。DCCT研究從1983到1993年曆時11年，在美國29所醫學中心通過對1441組病例進行連續觀測。這是全球第一個確定HbA1c對於糖尿病人重要性的臨床研究。結論顯示HbA1c與糖尿病人微血管和大血管併發症的發生與發展存在明顯正相關，並且HbA1c水平與血漿葡萄糖水平之間存在線性關係。日本自1996年4月起，將HbA1c納入老年人保健法中糖尿病篩選的檢查項目。2002年ADA已將HbA1c作為監測糖尿病控制的金標準，對其應用也作了明確的規定：即所有糖尿病患者均應常規測定HbA1c。其初診時測定結果為基線時的代謝狀況，此後的測定值則作為糖尿病長期治療控制中的一部分，這樣在提高糖尿病診斷水平、血糖控制、慢性併發症的防治中具有十分重要的應用價值。在2009年ADA科學年會上，由ADA聯合EASD及IDF專家組成的國際專家委員會推薦，將糖化血紅蛋白（HbA1c）作為糖尿病診斷的新指標。ADA在2010版糖尿病診治指南中將HbA1c作為糖尿病診斷與篩查指標之一。ADA建議血糖控制滿意且穩定的糖尿病患者至少每年測2次糖化血紅蛋白；若血糖控制不滿意且需調整方案者，應一年測4次。另外計劃懷孕的糖尿病婦女初期每月測1次糖化血紅蛋白，血糖控制滿意後，應每6～8周測1次，直到受孕。中華醫學會糖尿病分會2011年發布的最新版《中國血糖監測臨床應用指南》和《中國糖尿病防治指南》均指出：HbA1c目前被視為評價糖尿病患者血糖控制狀態的金標準。如條件許可，血糖控制達標的糖尿病患者應每年檢查2次HbA1c，血糖控制未達標或治療方案調整後的糖尿病患者應每3個月檢查1次HbA1c。
目前通常認為檢測HbA1c的臨床意義主要有三點：（1）在糖尿病的篩選普查中有早期提示的作用，可作為輕症、2型、「隱性」糖尿病的早期診斷指標。（2）在糖尿病的治療中HbA1c是評價血糖控制狀態的金標準。（3）預示微、小血管併發症，估價糖尿病慢性併發症的發生與發展情況。
糖化血紅蛋白長期控制不穩定的影響是多方面的，它會改變紅細胞對氧的親和力，加速心腦血管併發症的形成；如果眼睛內的晶體被糖化，則會引發白內障。此外，它可引起腎小球基底膜增厚，誘發糖尿病腎病，並引起血脂和血粘度增高。糖化血紅蛋白升高，是心肌梗死、腦卒中死亡的一個高危因素。美國DCCT和英國UKPDS等國際大規模臨床試驗表明糖尿病患者經強化治療後糖化血紅蛋白水平可以顯著降低，各種併發症風險也明顯減少。UKPDS證實糖化血紅蛋白每下降1%，糖尿病相關的死亡率降低21%；心肌梗死發生率下降14%；腦卒中發生率下降12%；微血管病變發生率下降37%；白內障摘除術下降19%；周圍血管疾病導致的截肢或死亡率下降43%；心力衰竭發生率下降16%。因此，糖化血紅蛋白對糖尿病患者來說是一項非常重要的監測指標，HbA1c水平居高不下將導致各種對糖尿病患者產生嚴重影響的慢性併發症的發生和發展。
檢測HbA1c可及早診斷糖尿病，同時臨床醫生可根據HbA1c水平制定與變更病人的治療方案，如是否使用胰島素，觀測HbA1c水平貫應穿於糖尿病診治的全過程。糖化血紅蛋白的特點決定了它在糖尿病監測中有很大的優越性：（1）與血糖值相平行。血糖越高，糖化血紅蛋白就越高，所以能反映血糖控制水平。（2）生成緩慢。由於血糖是不斷波動的，每次抽血只能反映當時的血糖水平，而糖化血紅蛋白則是逐漸生成的，短暫的血糖升高不會引起糖化血紅蛋白的升高；反過來，短暫的血糖降低也不會造成糖化血紅蛋白的下降。（3）由於飲食不影響其測定，故可以在餐後進行測定。（4）一旦生成就不易分解。糖化血紅蛋白相當穩定，不易分解，所以它雖然不能反映短期內的血糖波動，卻能很好地反映較長時間的血糖控制程度，能反映採血前2個月之內的平均血糖水平。（5）較少受血紅蛋白水平的影響。糖化血紅蛋白是指其在總血紅蛋白中的比例，所以不受血紅蛋白水平的影響。（6）生物學變異小，同一個體日間變化對測定結果的影響很小。
糖化血紅蛋白不能取代糖耐量試驗，可作為糖尿病的篩查和健康檢查的項目。此外還要注意：（1）對昏迷病人的鑑別：在腦血管急症時，由於應激反應可使血糖增高，但糖化血紅蛋白檢測正常。若糖化血紅蛋白增高預示患者處於高血糖狀態。（2）糖化血紅蛋白很高的患者要警惕酮症酸中毒的發生。（3）對妊娠糖尿病僅測定血糖是不夠的，一定要監測糖化血紅蛋白，並使其保持在8%以下。如此可避免巨大胎兒、死胎和畸形胎兒的發生。（4）指導治療：如已測定了某病人的糖化血紅蛋白，可推算出平均血糖的水平，再用推算值與同一標本的空腹血糖值對比，可預測出近期血糖控制的好壞。
4 HbA1c控制標準
學術界對HbA1c的診斷切點至今未達成共識，這也成為部分國內學者對將HbA1c作為糖尿病診斷標準的疑慮之一。ADA/EASD/IDF專家委員會將HbA1c為6.5%作為診斷切點。然而，有人認為以7%作為切點更合理，因為診斷2型糖尿病既是一個醫學問題，又是一個社會問題，應考慮到醫療保險的承受能力，切點值太低會導致2型糖尿病患者數劇增。另一部分學者則認為，從預防併發症的角度出發，以6%為切點更合適。對於診斷切點這一懸而未決的問題，越來越多的研究予以了關注。
世界衛生組織（WHO）的一項研究表明，亞洲印度人OGTT的2HPG和FPG診斷糖尿病的HbA1c切點分別對應為6.1%和6.4%。HbA1c為5.6%是診斷口服糖耐量減低（IGT）或空腹血糖受損（IFG）的最佳切點，但準確性低於70%。相關論文2009年11月10日在線發表於《糖尿病護理》（Diabetes care）雜誌。
ADA建議糖化血紅蛋白控制在小於7%，IDF建議糖化血紅蛋白控制標準為小於6.5%，目前我國將糖尿病患者糖化血紅蛋白的控制標準定為6.5%以下。糖化血紅蛋白與血糖的控制情況：HbA1c 4%～6%：血糖控制正常。HbA1c 6%～7%：血糖控制比較理想。HbA1c 7%～8%：血糖控制一般。HbA1c 8%～9%：控制不理想，需加強血糖控制，多注意飲食結構及運動，並在醫生指導下調整治療方案。HbA1c>9%：血糖控制很差，是慢性併發症發生發展的危險因素，可能引發糖尿病性腎病、動脈硬化、白內障等併發症，並有可能出現酮症酸中毒等急性合併症。
糖化血紅蛋白水平與估計的平均血糖水平的對應關係可由以下公式得出：估計的平均血糖（毫摩爾/升）=1.59×糖化血紅蛋白−2.59。儘管高糖化血紅蛋白水平代表著血糖控制不佳，但即便是「好的」糖化血紅蛋白水平仍可能為一段時間內的低血糖導致。因此，常規的血糖監測仍然是最佳的血糖控制分析方法。
最近一些研究結果認為7%以下的控制目標過於嚴格，可能會導致比較嚴重的低血糖發生。因此醫生在制定糖化血紅蛋白控制目標時，必須考慮患者個人的健康狀態、低血糖風險、某些特殊狀況等。例如，對於青少年和兒童1型糖尿病患者，糖化血紅蛋白的控制目標和成人應有所不同，因為這部分人群血糖多變不易控制，而且在發育中的大腦比成年人的大腦更容易受到低血糖的損害，所以血糖控制不宜過分嚴格。
有些糖尿病患者血糖波動較大，經常發生低血糖，繼而又發生高血糖，由於糖化血紅蛋白是反應血糖的平均值，所以其糖化血紅蛋白完全有可能維持在正常範圍。在這種情況下，它的數值就不能反映真正的血糖變化。同時，糖化血紅蛋白還受紅細胞的影響，在合併影響紅細胞質和量的疾病（如腎臟疾病、溶血性貧血等）時，所測得的糖化血紅蛋白也不能反映真正的血糖水平。如能同時測定血糖與糖化血紅蛋白，可以更好地全面判斷病情，及時調整治療方案。當空腹血糖超過患者糖化血紅蛋白對應的預測值時，則顯示近期血糖控制不好，也可能與採血時緊張、勞累、晚餐進食過多、治療不當、急性併發症等有關，需要調整治療方案。
5 總結
HbA1c檢測方法的標準化、普及化程度及檢測成本等方面仍存在諸多問題。不同實驗室採用不同的儀器和方法，導致結果差異較大，缺乏良好的一致性和可比性。學術界對HbA1c檢測值與血糖水平關係的研究也不完全一致，尚有爭議。中國人HbA1c診斷糖尿病的診斷切點還難以確定。
目前HbA1c在我國作為糖尿病診斷標準的理由還不充分，HbA1c仍應作為糖尿病治療監測的首選指標。就我國現有的醫療條件而言，應該在有條件的地區和醫院中將採用HbA1c進行糖尿病診斷的資料與用血糖進行診斷的資料加以比對研究，從而明確HbA1c能否在今後作為糖尿病的診斷標準。