鐵代謝相關(guān)生化指標(biāo)在缺鐵性貧血診斷中的應(yīng)用

侯立安，徐二木，夏良裕，梁小悅，邱 玲,程歆琦

(中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)院 檢驗(yàn)科，北京 100730)

缺鐵性貧血(iron deficiency anemia，IDA)是一個(gè)嚴(yán)重的公共健康問題[1-2]。有研究報(bào)道缺鐵性貧血對(duì)人類的心理和身體發(fā)育、行為和工作都會(huì)產(chǎn)生影響[2-4]。慢性病貧血(ACD)是 目前臨床上發(fā)病率僅次于缺鐵性貧血的一種常見疾病，在住院患者中最多見，主要表現(xiàn)為無效造血和鐵代謝紊亂[5]。

目前缺鐵性貧血診斷的金標(biāo)準(zhǔn)是骨髓涂片鐵染色法，然而骨髓穿刺是一種有創(chuàng)性的檢測(cè)方法，操作繁瑣，并且受到患者身體狀況及患者依從性影響較大，不適用于大范圍缺鐵性貧血的篩查。目前實(shí)驗(yàn)室常用的缺鐵性貧血篩查的指標(biāo)主要有紅細(xì)胞參數(shù)、血清鐵、血清鐵蛋白、血清轉(zhuǎn)鐵蛋白、轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和度、血清總鐵結(jié)合力以及可溶性轉(zhuǎn)鐵蛋白受體。不同診斷指標(biāo)在缺鐵性貧血的不同時(shí)期診斷價(jià)值不同。在缺鐵性貧血的早期是貯存鐵消耗，紅細(xì)胞參數(shù)變化不明顯，SF和體內(nèi)貯存鐵的相關(guān)性極好，不受近期鐵攝入的影響,敏感性較高。當(dāng)ACD與IDA并發(fā)時(shí)，SF作為一種實(shí)相反映蛋白，在炎癥、感染等疾病時(shí)會(huì)出現(xiàn)合成增加，不能真實(shí)的反映體內(nèi)鐵貯存量[6]。SI、TRF、TIBC對(duì)缺鐵性貧血的缺鐵性紅細(xì)胞生成期和缺鐵性貧血期有較好的診斷價(jià)值，但是容易受到飲食和生理因素的干擾。可溶性轉(zhuǎn)鐵蛋白受體在貯存鐵消耗期有輕微升高[7]，在缺鐵性紅細(xì)胞生成期迅速升高，有研究報(bào)道可溶性轉(zhuǎn)鐵蛋白受體(soluble transferring receptor,sTfR)能夠較好的應(yīng)用于慢性病貧血是否合并缺鐵性貧血的診斷[8-9]。本研究主要探討實(shí)驗(yàn)室?guī)追N常用鐵代謝指標(biāo)及其復(fù)合參數(shù)在缺鐵性貧血、慢性病合并缺鐵性貧血和慢性病貧血診斷中的應(yīng)用。

1 資料與方法

1.1 一般資料

留取了2014年3月-2016年8月年間北京協(xié)和醫(yī)院門診及住院患者中臨床已明確診斷的患者常規(guī)生化檢測(cè)剩余血清標(biāo)本333例(該研究已經(jīng)通過北京協(xié)和醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn))。其中112例缺鐵性貧血(Iron deficiency anemia,IDA)患者標(biāo)本，161例慢性病貧血(Anemia of chronic disease,ACD)的患者標(biāo)本，慢性病合并缺鐵性貧血(chronic diseases with iron deficiency anemia,CIDA)的患者標(biāo)本60例,同時(shí)選取健康體檢者(healthy,HS)的血清標(biāo)本97例。所有血清均無溶血、黃疸和脂血，標(biāo)本收集后儲(chǔ)存在-80℃冰箱內(nèi)，統(tǒng)一進(jìn)行檢測(cè)。

1.2 儀器與試劑

美國貝克曼公司的sTfR試劑(化學(xué)發(fā)光法)；SF試劑(酶免疫化學(xué)發(fā)光法)；血清鐵(serum Iron,SI)試劑(比色法)；血清不飽和鐵結(jié)合力(unsaturated iron binding capacity,UIBC)試劑(比色法)及相應(yīng)試劑配套的定標(biāo)品和質(zhì)控品。德賽公司的血清轉(zhuǎn)鐵蛋白(serum transferring,TRF)試劑(免疫透射比濁法)及相應(yīng)的定標(biāo)品，質(zhì)控品為Bio Rad公司生產(chǎn)的Liquichek免疫質(zhì)控，594/595/596三水平。儀器為美國貝克曼公司生產(chǎn)的DXI800免疫分析儀，和貝克曼AU5800生化分析儀。

1.3 方法

在DXI800上檢測(cè)之前留取的333例患者血清和97例健康對(duì)照者血清中的sTfR和SF含量。并同時(shí)在AU5800系統(tǒng)上檢測(cè)上述標(biāo)本的SI、UIBC和TRF含量,計(jì)算轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和度(transferrin saturation，TS)。分析不同指標(biāo)在IDA、ACD、CIDA和健康對(duì)照組中含量的變化，比較各指標(biāo)在IDA和CIDA缺鐵診斷中的ROC曲線下面積(the area under the ROC curve,AUC)，診斷界點(diǎn)(cut-off),及不同診斷界點(diǎn)的敏感度、特異性。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié)果

研究對(duì)象基本材料:符合入組標(biāo)準(zhǔn)的研究對(duì)象共計(jì)430人，其中IDA組112人，ACD組161人，CIDA組60人,HS組97例。缺鐵性貧血鐵代謝相關(guān)指標(biāo)的檢測(cè)結(jié)果(表1，圖1):對(duì)各檢測(cè)項(xiàng)目采用獨(dú)立樣本非參數(shù)Kruskal-Wallis單因素ANOVA分析，各指標(biāo)兩兩比較結(jié)果顯示： IDA和CIDA組sTfR含量較高，而在ACD和健康對(duì)照組，sTfR平均含量較低，P<0.05。目前WHO制定的IDA診斷標(biāo)準(zhǔn)中，SF<12 μg/L[10]，IDA組的SF含量低于該標(biāo)準(zhǔn)，中位數(shù)為4.26 μg/L。ACD組的SF含量分布范圍比其他3個(gè)組大(P<0.05)。IDA組的UIBC平均含量為72.60 μmol/L，明顯高于ACD組(P<0.001)；CIDA組UIBC的含量較ACD和健康對(duì)照組高(P<0.05),但低于IDA組。4個(gè)研究組中SI的含量在IDA和CIDA組差異不明顯(P=0.252)，但I(xiàn)DA組、CIDA組與ACD組均明顯低于健康對(duì)照組(P<0.05)，IDA組和CIDA組含量均低于WHO的IDA診斷標(biāo)準(zhǔn)(SI<50 μg /dl)[10]。IDA組的TRF平均含量為3.43 g/L，明顯高于ACD、CIDA和健康對(duì)照組(P<0.05)，但是CIDA組與健康對(duì)照組的差異不明顯(P=0.486)。sTfR/lgSF在ACD和健康對(duì)照組差異不明顯(P=1.00)，結(jié)果顯示機(jī)體存在缺鐵性貧血時(shí)sTfR/SF及 sTfR/lgSF的值較高，而ACD和健康對(duì)照組的值較低(P<0.05)。

注：圖中紅線為均值圖1 鐵代謝相關(guān)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果分布

表1 鐵代謝相關(guān)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果

各指標(biāo)在診斷缺鐵性貧血中的診斷界點(diǎn)(cut-off)、敏感度、特異性，陽性似然比[positive likelihood ratio，LR(+)]、陰性似然比[negative likelihood ratio,LR(-)]、陽性預(yù)測(cè)值(positive predictive value，PPV)、陰性預(yù)測(cè)值(negative predictive value,NPV)以及ROC曲線下面積(the area under the ROC curve,AUC),見圖2、表2。IDA與ACD和健康對(duì)照比較，各指標(biāo)的ROC曲線下面積均大于0.9,其中SF、sTfR/SF和sTfR/lgSF的曲線下面積最大，為0.99，在相應(yīng)cut-off值下，NPV均大于90%，除SI和TRF外，其他項(xiàng)目的PPV均大于80%。CIDA組與ACD和健康對(duì)照組比較，僅TS的ROC曲線下面積的大于0.9，TRF的曲線下面積最小為0.76。各指標(biāo)在其對(duì)應(yīng)的cut-off之下的PPV為41.6%-88.2%，NPV均大于90%。

注：圖a表示IDA與ACD和健康對(duì)照組比較，各指標(biāo)的診斷價(jià)值；圖b表示CIDA與ACD和健康對(duì)照組比較各指標(biāo)的診斷價(jià)值圖2 鐵代謝相關(guān)指標(biāo)ROC曲線

表2 不同指標(biāo)在IDA和CIDA診斷中的價(jià)值

3 討論

鐵不僅是血紅蛋白的重要組成部分，也是肌紅蛋白、細(xì)胞色素和大量人體代謝酶的重要組成部分，與機(jī)體多個(gè)器官系統(tǒng)的生理活動(dòng)相關(guān)[3]。鐵在機(jī)體內(nèi)以鐵蛋白和含鐵血黃素的形式貯存,其在機(jī)體內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)需要通過與轉(zhuǎn)鐵蛋白結(jié)合運(yùn)輸至身體各組織中，缺鐵性貧血時(shí)，轉(zhuǎn)鐵蛋白含量升高。鐵與細(xì)胞膜上特異性的轉(zhuǎn)鐵蛋白受體結(jié)合從而釋放到細(xì)胞內(nèi)。轉(zhuǎn)鐵蛋白受體是一種跨膜糖蛋白，在蛋白水解作用下可以產(chǎn)生可溶性轉(zhuǎn)鐵蛋白受體進(jìn)入血清中。可溶性轉(zhuǎn)鐵蛋白受體濃度與轉(zhuǎn)鐵蛋白受體含量成正比[11],能正確反映紅系造血前體細(xì)胞表面的轉(zhuǎn)鐵蛋白水平，并受細(xì)胞內(nèi)鐵含量的調(diào)節(jié)。缺鐵性貧血是體內(nèi)慢性漸進(jìn)性缺鐵的結(jié)果，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室檢查特征鐵缺乏可分為貯存鐵耗盡、缺鐵性紅細(xì)胞生成和缺鐵性貧血3個(gè)連續(xù)發(fā)展階段。慢性病貧血患者會(huì)出現(xiàn)血清鐵、總鐵結(jié)合力和轉(zhuǎn)鐵蛋白受體降低，轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和度正常或稍低，血清鐵蛋白水平升高[5]。目前對(duì)于鐵代謝的研究也較多，但本次研究與以往的研究相比存在以下優(yōu)勢(shì)：首先本研究包含的鐵代謝生化指標(biāo)比以往的報(bào)道更為全面,可溶性轉(zhuǎn)鐵蛋白受體為化學(xué)發(fā)光方法檢測(cè)。其次，本研究還嘗試給出各指標(biāo)在CIDA中的診斷界點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的診斷價(jià)值。

研究發(fā)現(xiàn)診斷IDA時(shí)，SF的ROC曲線下面積為0.99，對(duì)IDA的診斷精密度和敏感度較高，對(duì)IDA診斷的cut-off值為14.76 μg/L。Castel和Tax的研究表明，缺鐵性貧血時(shí)SF多小于20 μg/L，而如果SF大于100 μg/L則可排除缺鐵性貧血；但是如果SF在20-100 μg/L之間，則無法確定是否存在缺鐵性貧血[12-13]。因此僅SF無法用于慢性病患者是否合并缺鐵性貧血的診斷。SI受生理、病理等因素影響較大，有研究指出貯存鐵耗盡期的SI、TRF和TIBC等均未見明顯改變[10,14]。UIBC易受近期鐵攝入、晝夜變化以及感染等因素的影響。因此這些指標(biāo)不能單獨(dú)用于早期缺鐵性貧血的診斷。只有當(dāng)缺鐵性紅細(xì)胞出現(xiàn)時(shí)，小腸細(xì)胞對(duì)鐵的吸收增加，體內(nèi)TRF水平上升，加快鐵向細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)送;同時(shí)促紅細(xì)胞生成素水平亦升高,以便增加紅系造血，SI下降、UIBC升高[15]。因此SI、TRF和UIBC的敏感性低于SF。sTfR在貯存鐵耗盡階段即開始出現(xiàn)降低，可反映造血組織早期缺鐵，并且sTfR主要來源于骨髓中早期的紅細(xì)胞，反映了機(jī)體耗盡鐵貯存到缺鐵性貧血的整個(gè)過程[16]，無性別差異，不受炎癥、感染[9]、肝病等因素的影響[11]，但是與年齡、膚色和海拔高度相關(guān)[16]。因此與SF相比，能更好的用于CIDA與ACD鑒別診斷，本研究的結(jié)果也顯示IDA組與CIDA組的sTfR含量均高于ACD組和正常對(duì)照組(P<0.05)。ROC曲線顯示IDA和CIDA組sTfR的曲線下面積分別為0.94和0.80，敏感度和特異性較好。大量研究報(bào)道指出sTfR與SF的聯(lián)合應(yīng)用對(duì)缺鐵的診斷更可靠和準(zhǔn)確。本研究也證實(shí)了這一觀點(diǎn)，在診斷IDA時(shí)sTfR與logSF比值以及sTfR與SF的比值的ROC曲線下面積最大，為0.99；敏感度和特異性較其他指標(biāo)高。有研究指出sTfR/logSF的比值小于1.5時(shí)提示為單純的ACD或正常[16-17],本研究中sTfR/logSF的比值對(duì)IDA診斷的cut-off值為1.46，與以往報(bào)道基本一致。ACD組和正常對(duì)照組的比值分別為0.72(95%Cl:0.56,0.95)和0.71(95%Cl:0.64,0.87)，明顯區(qū)別于IDA組和CIDA組的比值(P<0.05)，進(jìn)一步驗(yàn)證了這一觀點(diǎn)。

綜上，機(jī)體的多個(gè)鐵代謝指標(biāo)在缺鐵性貧血、慢性病貧血和慢性病合并缺鐵性貧血中也有不同程度的改變，但各指標(biāo)均會(huì)受不同生理或病理因素的影響，因而臨床對(duì)缺鐵性貧血的診斷不應(yīng)單以某一指標(biāo)的變化下結(jié)論，應(yīng)該綜合多項(xiàng)指標(biāo)加強(qiáng)對(duì)缺鐵性貧血的診斷和鑒別診斷，以免漏診和誤診。