ROC曲線評價G6PD活性對地中海貧血的初篩價值探討

袁明生，易旺云，葉國娟

(1.中山市陳星海醫院檢驗科，廣東中山528415;2.中山市陳星海醫院婦產科，廣東中山528415)

地中海貧血是由于珠蛋白基因缺失或突變，導致珠蛋白鏈合成障礙的遺傳性疾病。G6PD是體內參與葡萄糖無氧代謝的一種氧化還原酶，主要存在于紅細胞的膜上，對于紅細胞膜的穩定性具有重要作用。一旦缺乏，則可能導致紅細胞被破壞而溶血的遺傳病。2種疾病都屬于出生缺陷的病種，目前均無有效治療方法。廣東地區既是G6PD缺乏癥的高發地之一，又是地中海貧血高發地區之一，所以在人群中特別是孕婦中進行快速篩查，對這2種疾病的預防和發生具有極為重要的意義。地中海貧血篩查和G6PD活性檢測均為廣東地區產前檢測項目。我們在日常產檢中發現許多地中海貧血患者的G6PD活性增高，顯示G6PD活性增高與地中海貧血之間存在一定的相關性，與陳冬等［1］的報道相似。為了解G6PD活性升高與地中海貧血的關系，探討G6PD活性檢測對地中海貧血輔助診斷的臨床價值，我們對G6PD活性在地中海貧血篩查中的價值進行了綜合評價。

材料和方法

一、一般資料

選取中山市陳星海醫院2011年1月至2011年12月產檢門診和產科住院進行地中海貧血基因檢測的孕婦229例，年齡20～45歲。根據基因檢測結果，基因型為αα/αα和β基因未見17種異常的列為對照組，共66例。α或β-地中海貧血基因異常者列為地中海貧血組，共163例;其中α-地中海貧血(簡稱 α-地貧)組 94例、β-地中海貧血(簡稱β-地貧)組53例、兩者均有(簡稱α+β-地貧組)16例。所有病例均排除G6PD缺乏、缺鐵和其他原因引起的溶血性貧血。

二、儀器和試劑

G6PD活性定量檢測試劑(液體雙試劑)由廣州科方生物技術有限公司提供，測定方法為速率法。檢測儀器為日立7170A生化分析儀。每日用空白校準，340 nm波長吸光度＜0.2 ABS，每天質控均在控。地中海貧血基因檢測送廣東省中山市人民醫院檢驗中心進行聚合酶鏈反應(PCR)分子遺傳學診斷。

三、方法及參考范圍

所有對象均抽取空腹靜脈血4 mL，各取2 mL于肝素抗凝劑真空管和無抗凝劑真空管內送檢。無抗凝劑真空管送中山市人民醫院檢驗中心檢測地中海貧血基因。肝素抗凝劑真空管檢測G6PD活性，將肝素抗凝全血樣本以3 000×g離心5 min后吸取20 μL壓積紅細胞到1 mL裂解液中，紅細胞溶解后測定G6PD活性，須在25 min內測定完畢。按G6PD試劑說明書進行參數設定。選用廣州科方生物技術有限公司自產的室內質控品，同時每天2次測定室內質控(G6PD活性為12.0 U/gHb)，在所有室內質控變異系數(CV)值＜5%的條件下檢測G6PD活性。G6PD活性(U/gHb)=G6PD×64/H，式中H為血清信息Hemolytic指數法(是一種直接測定Hb的分光光度法)。成年女性參考區間為6.0～14.0 U/gHb，＞14.0 U/gHb為G6PD升高。

四、統計學方法

采用SPSS13.0統計軟件進行數據統計處理。組間均數比較采用t檢驗;將①α-地貧組、②β-地貧組、③α+β-地貧組、④對照組全部資料錄入SPSS13.0的數據文件(G6PD.sav)，采用兩獨立樣本非參數檢驗方法進行統計分析。以G6PD為檢驗變量，診斷結果(“1”為異常、“0”為正常)為狀態變量，作ROC曲線分析，計算曲線下面積(AUC);兩診斷性試驗診斷同一疾病用一致性和Kappa值判斷。G6PD與 Hb數據分布通過SPSS13.0的分析→非參數檢驗→單個樣本K-S檢驗，Hb呈非正態分布，G6PD呈近似正態分布，相關性采用Spearman分析。

結 果

一、地中海貧血各組與對照組G6PD活性的比較

地中海貧血組G6PD活性明顯高于對照組(P=0.000);α-地貧組、β-地貧組及 α +β-地貧組G6PD活性均高于對照組(P=0.000)，見表1。

二、ROC曲線繪制和Cut-off值的確定

1.ROC曲線繪制 G6PD活性診斷地中海貧血的AUC為0.757，95%CI為0.690～0.823，不包括0.5，見圖1。

圖1 G6PD活性診斷地中海貧血的ROC曲線

2.Cut-off值的確定 根據ROC曲線中各可能診斷界點的敏感性和特異性，計算Youden指數。以Youden指數最大的診斷界點為最佳臨界點。G6PD活性診斷地中海貧血的最佳臨界值為11.95 U/gHb，其敏感性為 0.693、特異性為0.773、陽性預測值(PPV)為0.88、陰性預測值(NPV)為0.50、陽性似然比(+LR)為3.05、陰性似然比(-LR)為 2.52、Youden指數最大為0.466。

三、G6PD活性與PCR診斷地中海貧血的結果比較

以G6PD活性=11.95 U/gHb為Cut-off值，G6PD活性診斷地中海貧血的結果與PCR基因診斷結果比較見表2。兩者的一致性為71.6%、Kappa值為0.402。

表2 G6PD活性與PCR基因檢測結果比較 (例)

四、G6PD與貧血嚴重程度的相關性分析

對229例孕婦的Hb和G6PD數據分布進行正態分布檢驗，G6PD呈近似正態分布，Hb呈非正態分布，采用Spearman相關性分析，相關系數(r)=-0.120，P=0.129。G6PD與貧血程度呈負相關，但相關性并不密切(r＜0.5)。

五、地中海貧血基因突變類型及其構成比

在163例地中海貧血樣本中檢出的基因突變類型見表3。

表3 地中海貧血基因突變類型及構成比

討 論

地中海貧血是由于一種因珠蛋白基因缺失或突變導致珠蛋白肽鏈合成障礙，使Hb中的一種或一種以上的珠蛋白鏈缺如或不足所致的一種單基因遺傳性溶血性疾病。本病廣泛分布于世界許多地區，東南亞是高發區之一。中國以廣東、廣西、四川多見。地中海貧血大致上分為α-地貧和β-地貧2大類。地中海貧血的診斷分為初篩和確診2種，篩查的方法有MCV和Hb電泳等，確診采用基因診斷的方法。

本研究結果顯示地中海貧血各組G6PD活性均高于對照組(P=0.000)。地中海貧血組95%CI下限為12.66 U/gHb、上限為 13.66 U/gHb，而對照組95%CI下限為10.09 U/gHb、上限為11.16 U/gHb。二者95%CI不重疊，故G6PD活性增高(＞11.16 U/gHb)可用于地中海貧血的篩查或輔助診斷，與國內的研究結論［1-5］相同。究其原因:(1)陳冬等［1］認為很可能是由于地中海貧血患者體內慢性溶血所致貧血，貧血刺激機體代償產生較多年輕紅細胞，而G6PD為胞齡依賴酶［6］，在年輕紅細胞中活性較高，故G6PD活性增高;(2)G6PD是紅細胞葡萄糖磷酸戊糖旁路代謝中所必需的脫氫酶，此酶缺乏會導致NADPH生成障礙，使Hb易氧化而發生溶血;(3)地中海貧血由于基因突變或缺失，導致珠蛋白肽鏈生成失去平衡，使多余的肽鏈沉積在紅細胞膜上引起過氧化損傷［7］;為抵抗過氧化損傷，修復損傷的膜蛋白和脂蛋白，G6PD代償性增高［8］;(4)地中海貧血患者的紅細胞普遍較小，呈小細胞低色素性貧血，且紅細胞大小不等，中央線染檢查區擴大，出現異形、靶形及碎片紅細胞，導致單位體積內紅細胞數目以及紅細胞膜表面積增高，而G6PD存在于紅細胞的膜上，從而導致G6PD活性的增高［9］。

本研究顯示G6PD與貧血程度呈負相關(r=-0.120，P=0.129)，但相關性并不密切。原因可能為G6PD不是Hb合成過程中需要的酶，并不影響Hb合成的量和速度，只影響紅細胞膜的穩定性。而地中海貧血是由于體內慢性溶血所致。

根據循證檢驗醫學和利用ROC曲線分析，本研究顯示G6PD活性診斷地中海貧血ROC曲線下面積為0.757，根據Swets的判斷標準，面積在0.7～0.9之間有一定的準確性，以11.95 U/gHb為Cut-off值。該點的敏感性為0.693、特異性為0.773、PPV 為0.88、NPV 為0.50、+LR 為3.05、-LR為2.52。此時與PCR診斷地中海貧血比較，其一致性為71.6%，Kappa值為 0.402(在0.40～0.75范圍內)，也支持G6PD活性可用于地中海貧血的診斷。

本研究資料表明G6PD活性雖然可用于地中海貧血的診斷，但AUC只有0.757，+LR和-LR僅為3.05和2.52，Kappa值僅為0.402，診斷指數為146.6%，接近150%［10］，對地中海貧血有一定的輔助診斷作用，可以增加驗后患地中海貧血的概率。在沒有地中海貧血PCR基因檢測的條件下，紅細胞G6PD活性的增高可以作為臨床實驗室綜合分析診斷地貧較簡便的方法，在MCV＜80 fL、Hb電泳HbA2正常而又排除缺鐵性貧血的情況下，如果G6PD活性增高，應考慮α-地貧復合β-地貧［1］。

綜上所述，所有G6PD活性升高者，應高度懷疑地中海貧血，應進一步做地中海貧血基因檢測進行確診，以減少漏診。

［1］陳 冬，陳和平，梁 玲，等.G6PD活性檢測在地中海貧血診斷中的意義［J］.中國優生與遺傳雜志，2007，15(1):27-28.

［2］何 俊，趙美英.紅細胞參數、紅細胞脆性試驗及G6PD活性檢測在地中海貧血診斷中的應用［J］.中國醫藥導刊，2010，12(6):1031-1032.

［3］黃倩婷，呂偉標.全自動生化分析儀檢測G6PD活性在孕檢中的意義［J］.吉林醫學，2011，32(26):5433-5434.

［4］周道平.G6PD升高與地中海貧血的關系［J］.中國現代醫藥雜志，2011，13(3):57-58.

［5］張艷芳，彭建明，陳艷玲，等.G6PD酶活性測定在地中海貧血初篩中的應用研究［J］.中國臨床實用醫學，2010，4(8):75-76.

［6］阮林海.年輕紅細胞采集及其臨床應用［J］.臨床血液學雜志，1994，7(1):36-37.

［7］Scott MD.H202 injury in beta thalassemic erythrocytes:protective role of catalase and the prooxidant effects of GSH ［J］.Free Radic Biol Med，2006，40(7):1264-1272.

［8］陳玉芹.兩種血紅蛋白病的分子生物學基礎的比較［J］.生物學通報，2003，38(10):21-23.

［9］張艷芳，彭建明，陳艷玲，等.G6PD酶活性測定在地中海貧血初篩中的應用研究［J］.中國臨床實用醫學，2010，4(8):75-76.

［10］ 王建華.實用醫學科研方法［M］.北京:人民衛生出版社，2003:194.