谱聚医疗丨国产LC-MS/MS技术助力类固醇类激素临床检测
一、类固醇类激素简介
类固醇激素又称甾体激素,是胆固醇经细胞色素 P450(Cytochrome P450)酶催化形成的一类具有环戊烷多氢菲结构的化合物。类固醇激素主要分为 4 类:孕激素、皮质激素、雌激素、雄激素(见图1)。类固醇激素有助于控制新陈代谢、炎症、免疫功能、盐和水平衡、性特征的发育以及承受伤害和疾病的能力,因此,类固醇激素的代谢紊乱既是导致多种疾病发病的病因,也是多种疾病发病的临床表现。
二、类固醇类激素相关疾病
#1 多囊卵巢综合征(PCOS)
是一种常见的妇科内分泌疾病,起病多见于青春期,临床上多以月经不调为主要症状,可有不孕、多毛痤疮、肥胖、黑棘皮症等多种不同临床表现。一直以来,PCOS 病因未明且缺乏统一的诊断标准,给临床工作造成诸多不便。美国生殖医学学会与欧洲人类生殖和胚胎学会于 2003 年修订 PCOS 诊断标准:① 稀发排卵或无排卵;② 高雄性激素的临床或生化表现;③ 经超声提示单侧或双侧卵巢多囊性改变。凡符合上述三条标准中的两条,并排除其他疾病导致的类似临床表现即可诊断为 PCOS。
尽管PCOS常见,但诊断并非B超提示卵巢多囊样改变就可诊断。正常育龄期妇女中20%~30%可有卵巢多囊样改变,也可见于口服避孕药后、闭经等情况时。对于疑似PCOS的患者,还必须逐一排除其他可能引起高雄激素的疾病和引起排卵异常的疾病才能确定PCOS的诊断。
实验室检查:
①高雄激素血症的评估:主要的雄激素包括脱氢表雄酮、硫酸脱氢表雄酮(DHEAS)、雄烯二酮、睾酮和双氢睾酮,后两者对雄激素受体的亲和力最高,效力最强。高雄激素血症可根据临床表现(如多毛症或痤疮)或血清激素测定确定。
②黄体生成素(LH)、卵泡刺激素(FSH)、雌二醇:月经第2~5天或B超未见优势卵泡时进行测定。部分PCOS患者可伴有LH/FSH比值≥2。
③抗苗勒激素(AMH):若有条件,建议检测AMH以协助诊断,PCOS患者的血清AMH水平较正常增高。
(2)其他内分泌激素测定排除相关疾病(详见鉴别诊断):甲状腺功能、肾上腺皮质功能、血清催乳素、血清17-羟孕酮(17-OHP)等。
目前可检测以下项目辅助临床诊断:
雌酮、孕酮、皮质酮、17-羟孕酮、皮质醇、去氢表雄酮、雄烯二酮、睾酮、雌三醇
#2 肾上腺皮质增生症(CAH)
CAH是一组常染色体隐性遗传性疾病,由于类固醇合成酶缺陷,肾上腺皮质多种类固醇类激素合成不足,促肾上腺皮质激素( ACTH) 上升,肾上腺皮质增生,前体物质堆积而导致皮质激素缺乏及继发高雄激素等症候群。21-羟化酶缺陷( 21-OHD) 是 CAH 最常见的类型,占 90% ~ 95%,亦是女性性分化异常最常见的原因之一,国内外报道发病率 1 /10000 ~ 1 /20000。21-OHD 可引起致命的肾上腺失盐危象,导致新生儿死亡,高雄激素血症可引起儿童性发育异常和性腺轴功能紊乱,成年后可出现不孕不育、肿瘤、肥胖、高血压、骨质疏松和生活质量下降等一系列远期并发症; 非典型 CAH 往往易被误诊而未能得到及时的正确治疗。
CAH的分型及临床表现:
CAH常见的酶缺陷包括21-羟化酶、11β-羟化酶、3β-类固醇脱氢酶、17α-羟化酶缺陷等,其中类固醇21-羟化酶缺乏最常见,90%以上的CAH患儿为该酶缺乏所引起。21-羟化酶缺乏症的临床表现与分型根据21羟化酶缺乏程度不同,可分为失盐型、单纯男性化型和非典型型三种类。
CAH的发病机制:
CAH的主要发病机制在于肾上腺皮质类固醇激素生物合成过程中的各阶段各类催化酶先天性缺陷,导致肾上腺皮质激素合成不足,经下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA轴)反馈调节,使促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)和促肾上腺皮质激素(ACTH)的分泌增加,导致肾上腺皮质增生及各种机体代谢紊乱(见下图)。
CAH实验室检查 :
17-OHP 是 21-OHD 的特异性诊断指标,应首选检查。
当 17-OHP 处于临界值时,推荐行 ACTH 刺激试验评估“肾上腺皮质全貌”,用于鉴别21-OHD 与 CAH 其他类型的酶缺陷。肾上腺皮质全貌”评估包括测定 17-OHP、皮质醇、11-去氧皮质酮、11-去氧皮质醇、17-羟孕烯醇酮、脱氢表雄酮和雄烯二酮等,测定方法同为 LC-MS /MS。
目前可检测以下项目辅助临床诊断:
孕酮、11-脱氧皮质酮、皮质酮、17-羟孕酮、11-脱氧皮质醇、皮质醇、醛固酮、去氢表雄酮、雄烯二酮
#3 原发性醛固酮增多症
原醛症指肾上腺皮质自主分泌醛固酮,导致体内潴钠排钾,血容量增多,肾素-血管紧张素系统活性受抑制,临床主要表现为高血压和低血钾。研究发现,醛固酮过多是导致心肌肥厚、心力衰竭和肾功能受损的重要危险因素,与原发性高血压患者相比,原醛症患者心脏、肾脏等高血压靶器官损害更为严重,因此早期诊断、早期治疗就显得至关重要。
过去,原醛症一直被认为是少见病,在高血压人群中不到1%。随着诊断技术的提高,特别是血浆醛固酮与肾素活性比值(ARR)被用作原醛症筛查指标后,相当一部分血钾正常的原醛症患者得以发现并确诊。国外报道,在1、2、3级高血压患者中,原醛症患病率分别为1.99%、8.02%和13.2%;而在难治性高血压患者中,其患病率更高,约为17%~23%。国内相关研究报道较少,在亚洲普通高血压人群中,其患病率约为5%。2010年由中华医学会内分泌学分会牵头,在全国11个省19个中心对1 656例难治性高血压患者进行了原醛症的筛查,报道其患病率为7.1%。新近文献报道,原醛症在新诊断高血压中的发生率超过4.0%。由此可见,对高血压特别是难治性高血压及新诊断高血压人群进行原醛症的筛查对临床工作有着现实的指导意义。
原醛症分型:分为6型,见下表
原醛症的分型诊断一直是临床上的难点,在很大程度上影响了治疗方案的选择,临床医生不能仅依靠影像学来判定病变的类型,而要结合生化指标、影像学表现及双侧肾上腺静脉采血(AVS)结果进行综合分析。
原发性醛固酮增多症诊断治疗专家共识(2020版)指出推荐将ARR作为原醛症首选筛查指标:18-OHB,18-OHB由皮质酮在C18上发生羟基化形成。醛固酮瘤患者晨8:00卧位血浆18-OHB水平通常>100 ng/dl,而特醛症患者通常<100 ng/dl 。一项研究显示,醛固酮瘤患者的18-羟皮质醇(18-OHF)、18-氧皮质醇和18-OHB水平均高于特醛症或原发性高血压患者。
目前可检测以下项目辅助临床诊断:
18-羟皮质醇、18-氧皮质醇、18-羟皮质酮、醛固酮
三、类固醇激素的常用检测方法及优缺点
我们的解决方案
检测方法:液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)。
专业高效的检测流程:血样采集——>高通量的样本前处理方案——>上机检测——>自动审核数据及生成报告
自研仪器:超高效液相色谱仪(具体配有二元超高压输液泵、超高压自动进样器、柱温箱)、PreMed 5200 液相色谱串联质谱仪。
质谱条件:使用APCI源,监测模式为多反应监测(MRM)。为提高检测灵敏度,可根据保留时间分段监测各化合物。
【解决方案优势】
PreMed 5200 液相色谱串联质谱
1.谱聚医疗自研设备 专为临床检测打造
2.对于人体含量较低的检测物,可以测到pg级别
3.特异性高,精确识别,高通量
4.完善的选配件:可依据需求增配APCI源、在线固相萃取系统、全自动样品前处理系统等