前言

病例報告 糖化血色素測定之干擾 李綜合醫院檢驗科 蕭慧甄 陳家綺 楊淑麗 吳銘玲 吳宇暉 前言 糖尿病 (Diabetes mellitus) 是一種血液中葡萄糖濃度上升的代謝綜合症, 原因是由於胰島素分泌不足或身體對胰島素反應不良而造成, 致使無法將血液中的葡萄糖代謝完全 近年來, 隨著社會經濟高度發展, 人民生活富裕, 飲食習慣改變, 對於營養攝取往往遠超過身體所需, 加上工作繁忙, 生活壓力大及缺乏運動, 因此全世界罹患糖尿病的人逐年增加, 亞洲的增加率更是居冠 糖尿病早期症狀並不明顯, 多數患者發現自已罹病並接受治療, 通常已發病多時 糖尿病在初期便會對患者各組織器官之功能進行蠶食, 在不知不覺中引發各種慢性併發症, 令人疏於防範 根據美國國家糖尿病 消化疾病和腎臟病總署 (NIDDK) 在 1983 年至 1993 年所推動的臨床試驗 - 糖尿病控制與合併症試驗 (Diabetes control and Complications Trial ; DCCT), 結果証明良好的血糖控制, 可以有效地預防或延緩糖尿病性視網膜 腎臟 神經等病變及心血管疾病之發生 1 因此, 糖尿病患者的血糖控制是非常重要 臨床上通常利用糖化血色素 (HbA1c) 來作為糖尿病患者血糖控制是否良好的一個重要指標, 其可反應 2~3 月前的平均血糖值 美國糖尿病學會 (ADA) 建議新診斷出的糖尿病患者必須立刻測定血中糖化血色素百分比 ; 一般糖尿病患者則需每三個月測定一次 ( 每年四次 ); 如果血糖控制穩定的病患, 每年僅需測定兩次 一般人糖化血色素百分比的正常值約為 4-6 %, 糖尿病患者宜控制在 7 % 以下, 超過 8 % 為警戒值, 應即刻調整飲食 運動 生活習慣或藥物劑量 因此, 實驗室如何提供醫師可靠的糖化血色素數據, 避免醫師錯估病患的血糖控制情況, 是個值得探討的問題 病例報告 一位 46 歲男性罹患有肝硬化及 4 年糖尿病病史 ( 為 typeπ;niddm), 患者在 95 年 7 月 17 日因傷口潰瘍到本院外科門診治療時, 檢驗醫令 :Blood Sugar AC HbA1c 檢驗結果 ---HbA1c:5.9 % (BIO-RAD V-Ⅱ TURBO;ion-exchange HPLC 法 ;Fig1)Blood Sugar AC:380 mg/dl 1

雖然以單次血糖測定值並不能代表患者血糖控制情況 但是依據 HbA1C(%)值與平均 血糖值的關係公式 Glucose(mg/dl)=31.7 x HbA1C(%)-66.3 2 求得若患者 HbA1c 為 5.9 % 則平均血糖值應約為 120 mg/dl 但是追查此患者前 3 個月 到院檢測的血糖值的報告 如表一 發現患者的血糖值高低起伏極巨(最低 184 mg/dl 最高 775 mg/dl) 且呈現極高值的比例甚高 因此懷疑 HbA1c 分析被不明原因干擾 導 致結果呈現偏低情況 經研究討論後指向是否為變異型血紅素干擾糖化血色素分析所造 成 後來加做 CBC( Hb-11.9 g/dl RBC-3.47 M/ul Hct-35.2 % MCV-101fl )及血色素電泳 檢查(Hb-electrophoresis Fig 2 結果發現患者 HbA 佔 47.2 % 正常值 96.5~98.5 % HbA2 佔 2.0 % 正常值 0.0~2.0 % ; HbJ 佔 50.8 % 變異型血紅素 確認 HbA1c (%) 的分析結果受到患者變異型血紅素 HbJ 影響而呈現偏低情況 Fig 1 以 BIO-Variant Ⅱ所測得患者之 Fig 2 : 患者之 Hb-electrophoresis 結果 HbA1c 5.9 % HbA 47.2%, HbA2 2.0%, HbJ 50.8% 2

表一 病患近三個月的血糖值報告 Date Glucous(AC) Glucous(PC) Date Glucous(AC) Glucous(PC) 95 年 4 月 14 日 295 95 年 6 月 16 日 237 95 年 4 月 21 日 360 95 年 6 月 23 日 465 95 年 4 月 28 日 452 95 年 7 月 1 日 299 95 年 5 月 5 日 360 95 年 7 月 2 日 775 95 年 5 月 19 日 296 95 年 7 月 4 日 724 95 年 5 月 26 日 184 95 年 7 月 13 日 494 95 年 6 月 4 日 580 95 年 7 月 14 日 380 95 年 6 月 5 日 549 95 年 7 月 17 日 342 討論 1. 臨床上測定糖化血色素的方法雖然多種, 但自從 1996 年美國國際糖化血色素標準中心 (National Glycohemoglobin Standardization Program ; NGSP) 要求所有測試糖化血色素的廠商, 在其產品出廠前皆需經該組織審核, 將糖化血色素測試結果標準化, 讓這些數據可以引用在 DCCT 糖尿病控制的相關建議上 此後, 糖化血色素的測定結果在國際上有統一的標準 2. 利用 ion-exchange HPLC 方法測定糖化血色素時, 當有變異型血紅素或其他干擾因素影響分析數據, 因而使報告呈現極低值或測不到 HbA1c 時, 很容易判斷出報告是有問題的 ; 但若 HbA1c 數值呈現的是非特殊異常報告, 則很容易會誤以為是血糖控制良好的糖尿病患者 ( 如本案例 : HbA1c:5.9 %) 所以操作者在發出報告前必定要仔細判別圖形, 如是否有異常的 peak labile A1c 的 % Area HbF 的 % Area 及 Total Area 等等, 若是有變異型血紅素或其他干擾因素存在, 則必須從這些數據圖形上找出干擾分析的蛛絲馬跡, 並加以排除再發出報告 3. 變異型血紅素 (Hb variant) 對於利用 ion-exchange HPLC 方法測定 HbA1c 造成的影響其發表的文獻不勝枚舉, 如在日本曾發表一糖尿病患者合併有血色素變異 Hb-J lome 的案例, 其利用 Tosoh HLC-723 GHbV 測定 HbA1c 時, 報告出現異常圖形 3 在新加坡也曾報告過利用 BIO-RAD Variant HbA1c Program 測定帶有 HbAE 變異型血紅素的糖尿病患者的 HbA1c 時, 在圖形上發現 HbA1c peak 的右肩出現不正常的 Peak 4 2005 年在英國一份對 9 家測定糖化血色素的廠商 ( 其使用方法皆經過 NGSP 認証, 其結果可追溯至 DCCT 的報告 ) 所做的問卷調查結果顯示只有利用 ion-exchange HPLC 方法可藉由圖形知道是否有變異型血紅素存在並提供此訊息 對於異合子型 (heterozygous) 變異型血紅素如 HbAC HbAD HbAE HbAS HbAJ 等等的病人, 實驗室可以選擇不要報告 HbA1c 的結果, 並建議利用其它替代方法來評估血糖控制情況, 如果糖胺 (fructosamine) 或密集檢測血糖值等 5 4. 全世界已經發表的變異型血紅素超過 700 種以上, 種族性 地理區域性差別很大, 譬如在印度東北部地區,HbE 的發生率高達 10.9 % 6, 而在台灣地區 HbE 的發生率只有 0.027 % 台灣已經發現的變異型血紅素 ( 如表二 ), 最常見的有 HbG-Ami:0.57 %( 常見於阿美族原住民 ); HbJ-Meinung:0.065 %;HbG-Taichung:0.049 % 7 約有 58 種變異型血紅素被稱之為 HbJ 8, 其 3

大部分是沒有臨床症狀, 所以個案通常是因為其它疾病而被偶然發現, 如本案例 雖然變異型血紅素會干擾 HbA1C 的測定值, 但所幸台灣地區帶有變異型血紅素的人應小於 1% 9, 據估計可能只有 0.3 % 會造成 HbA1C 數據偏低, 為了 99.7 % 數據的正確性, 報告在臨床監控的價值, ion-exchange HPLC 還是瑕不掩瑜 10 目前本院此帶有 HbJ 變異型血紅素的糖尿病病患, 已不再測定 HbA1c 值, 改以密集監測血糖值方式來評估血糖控制的情形 表二 已知台灣之變異型血紅素表 Hb Variants α chain mutation βchain mutation Hb Constant Spring(CS) α142 Ter Gln (Termination at codon 173) Hb Quong Sze α125 Leu Pro Hb G-Honolulu(Chinese) Hb G-taichung Hb Queen Hb J-Wenchang wuming Hb J-Ube-2 α30 Glu Gln α74 Asp His α34 Leu Arg α11 Lys Gln α68 Asn Asp Hb J-Kaohsiung Hb J-Meinung(J-Bangkok, Korat) Hb J-Taichung Hb Koln Hb G-Taipei Hb G-Szuhu Hb G-Hsin-Chu(G-Saskatoon, Coushatta; Taegu) Hb G-Hsi-Tsou Hb Kaohsiung(New York) Hb siriraj Hb E β59 Lys Thr β56 Gly Asp β129 Ala Asp β98 Val Met β22 Glu Gly β80 Asn Lys β22 Glu Ala β79 Asp Gly β113 Val Glu β7 Glu Lys β26 Glu Lys 結論 實驗室選用 ion-exchange HPLC 方法測定 HbA1C 值時, 在發出檢驗報告前, 一定要注意 HPLC 的圖形, 若有異常, 需進一步探討是否有變異型血紅素或其他干擾因素的影響 若臨床醫師遇到病人情況與 HbA1c 檢驗結果不一致時, 也必需向實驗室反映, 並討 4

論原因為何, 才能對病人作出最正確的診斷與治療 參考資料 1. Diabetes Control and complications Trial Research Group The Effect of Intensive Treatment of Diabetes on the Development and Progression of Long-Term Complications in Insulin-Dependent Diabetes Mellitus N Engl J Med 1933;329:1035-1036, Sep 30, 1993. 2. David E. Goldstein. 1995. Test of Glycemia in Diabetes. Diabetes Care. 18(b):896. 3. Oshima Y, ldeguchi H, Takao M, Okamura T, et al. 1998. A patient with a hemoglobin variant (Hb J Lome ) unexpectedly detected by HPLC for glycated hemoglobin (HbA1c).lnt J Hematol.68:317-21. 4. Wong SC Aw TC. 1998. HbE 1C as an indicator for the presence of HbAE phenotype in diabetic patients. Clin Chem 1998;44:660-1. 5. SE Manley, RA Round and JM Smith. 2006. Calibration of HbA1C ant its measurement in the presence of variant haemoglobins : report on questionnaire to manufacturers. Ann Clin Biochem.43:135~145. 6. Balgir Rs. 1996. Genetic epidemiology of the three predominant abnormal hemoglobins in India. J Assoc Physicians India. 44:25-8. 7. 張建國 2004 年 7 月 第五章台灣常見的變異血紅素, 60-67 頁, 張建國編著, 台灣地區血紅素基因病變之探討, 第一版 藝軒圖書出版社, 台北 8. James R Eckman, M.D. Hemoglobins-What the results mean SERGG Workshop 1992. 9. 施木青 2002.HbF 如何干擾 HbA1c 測定值 醫檢會報 17:20~27 10. 王榮濱, 許正忠, 顏雀屏, 賴明龍 2002 糖化血紅素 : 離子交換與親和性方法論述 醫檢會報 17:28~33 5