臨床生物化學/甲狀腺功能紊亂的生化診斷

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臨床生物化學

內分泌疾病的生物化學診斷
- 甲狀腺功能紊亂的臨床生化
  - 甲狀腺激素的生理、生化及分泌調節
  - 甲狀腺功能紊亂
  - 甲狀腺功能紊亂的生化診斷

前已提及，T₃、T₄在血中均99％以上和TBG等血漿蛋白結合，游離部分更能可靠反映甲狀腺激素的生物活性，因此，血清甲狀腺激素測定包括總T₃（TT₃）、總T₄（TT₄）、游離T₃（FT₃）和游離T₄（FT₄）測定。此外，為排除血漿蛋白結合率改變的影響，尚有測定甲狀腺激素結合比值（¹³¹I-T₃樹脂攝取率）、游離T₄、T₃指數等方法。

⒈血清TT₄、TT₃及FT₄、FT₃測定由於即便TT₄、TT₃在血液中亦僅微量存在，T₄、T₃本身又具有一定抗原性，因此對四者的檢測目前均用免疫化學法。TT₃、TT₄早期多用¹²⁵I標記T₃或T₄的放射免疫法測定，現在用多相酶聯免疫法（ELISA）、均相酶放大免疫法（EMIT）及數種熒光免疫法分別測定血清TT₄或TT₃的技術已廣泛應用，並能實現自動化檢測。測定FT₄、FT₃以平衡透析前後免疫化學測定法為標準參考方法，但本法耗時且成本高。在臨床實驗室中採用的是非透析免疫化學測定。在測定TT₄、TT₃時，血清需用8-苯胺-1-萘磺酸（ANS）及巴比妥緩衝液等預處理，使與血漿蛋白結合的T₄、T₃解離出再測定。FT₄或FT₃抗體結合的標記T₄或T₃類似物法；亦有採用抗體標記法；還有將相應抗體固定於測定池壁上，待血清中FT₄或FT₃與其結合後，除去血清再加入標記FT₄或FT₃，根據競爭性結合原理，測定血清中FT₄或FT₃的「兩步法」。

血清TT₄、TT₃濃度受血中TBG水平影響。TBG正常者，不同年齡段TT₄及TT₃水平亦有較大差異，其正常值參考範圍見表12-1。

FT₄及FT₃由於血清濃度甚低，受檢測方法、試劑盒質量、實驗室條件等的影響顯著，文獻報告正常值差異大。FT₄平均為19-30pmol/L（1.5-3ng/dl），FT₃為6.0-11.4pmol/L（0.39-0.74ng/dl）。

血清TT₄、TT₃及FT₄、FT₃在甲亢和甲減的診斷、病情嚴重程度評估、療效監測上均有價值。但影響上述指標的因素較多，除測定中的各種因素外，還受血漿TBG濃度、多種非甲狀腺功能紊亂疾病、抗甲亢藥或甲狀腺激素治療等的影響。正常成人血清TBG濃度為15-34mg/L，當TBG升高或降低時，TT₄、TT₃亦相應升高或降低。雌激素及含雌激素避孕藥、病毒性肝炎、妊娠、遺傳性高TBG症等時，血清TBG增多；而雄激素、糖皮質激素、腎病症候群、各種原因致蛋白營養不良及應激狀態等，均可使血清TBG減少。而嚴重心、肝、腎疾患，使用抗心律失常藥乙胺碘呋酮等脫碘酶抑制劑，可因影響T₄在外周組織脫碘代謝成T₃及rT₃，使TT₄、FT₄升高，TT₃、FT₃減少，T₃/T₄比值下降。此外，各種影響血漿白蛋白濃度的因素，除可改變T₄、T₃與白蛋白結合率外，尚可因TT₄及TT₃免疫法測定的抗體，系用T₃或T₄與白蛋白結合後免疫動物製取的，故亦可影響測定。因此，在評價甲狀腺激素測定結果時，應考慮上述因素的影響。從理論上講，FT₄及FT₃，特別是後者，較少受影響TBG濃度及T₄脫碘為T₃因素干擾，且為甲狀腺激素能發揮生物效應的主要形式，更有意義。但由於前述影響FT₄、FT₃測定可靠性原因及未普遍開展，故臨床仍多用TT₄及TT₃測定。為減少TBG改變時TT₄、TT₃測定結果的影響，可考慮採用下列方法校正。

表12-1　不同年齡血清TT₄、TT₃正常參考值

	臍血	新生兒	嬰兒	1-5歲	6-10歲	11-60歲	＞60歲男	＞60歲女
TT₄（nmol/L）	101-169	130-273	91-195	95-195	83-173	65-156	65-130	72-136
TT₃（nmol/L）	0.5-1.1	1.4-2.6	1.4-2.7	1.5-4.0	1.4-3.7	1.8-2.9	1.6-2.7	1.7-3.2

註：換算為μg/dl的慣用單位換算因子TT₄為0.077、TT₃為0.065

⒉甲狀腺激素結合比值（thyroidhormone-binding ratio，THBR）試驗舊稱T₃樹脂攝取率（T₃resin uptake ratio，T₃RUR）試驗。其原理為血清中的T₄與TBG的結合較T₃牢固，因此在血清中加入過量¹²⁵I-T₃，¹²⁵I-T₃將只能與未被T₄及T₃結合的游離TBG結合，以樹脂或紅細胞攝取游離的¹²⁵I-T₃後計量，與正常標準血清比較，可計算出待測血清的THBR。THBR可間接反映TT₄及TBG濃度，當血清TBG濃度正常時，TT₄及TT₃與THBR平行。正常參考值為0.98-1.00。

⒊游離T₄指數（free T₄index，FT₄I）和游離T₃指數（free T₃index，FT₃I）根據TT₄、TT₃和THBR結果，分別按FT₄I＝TT₄×THBR及FT₃I＝TT₃×THBR計算得。TT₄以μg/dl表示時，FT₄I正常值參考範圍為2.2-14.0；TT₃以ng/dl表示時，FT₃I正常值參考範圍為130-165。非甲狀腺功能紊亂者，TBG增多或減少，TT₄、TT₃雖亦相應升高或降低，但同時THBR卻會向相反方向變動，因而FT₄I及FT₃I不會有明顯改變。而甲亢、甲減者的TT₄、TT₃異常不是TBG改變的結果，THBR亦將有同樣的變化，故FT₄I及FT₃I將改變更顯著。FT₄I及FT₃I可在一定程度上校正TBG改變所致TT₄、TT₃變化，近似反映FT₄、FT₃水平。其中FT₃I對甲亢診斷符合率高，FT₄I對甲減的診斷較有價值。

㈡甲狀腺分泌調節功能測定及意義

⒈促甲狀腺激素（TSH）檢測TSH均用免疫化學法測定。早年由於試劑盒靈敏度不能達到臨床要求，限制了其推廣應用。90年代以來，許多第三代商品化試劑盒的「功能性靈敏度」（相當於20％批間C.V的TSH濃度）已可達0.01-0.02mU/L，足以滿足臨床檢測要求，故血清TSH測定已成為甲狀腺功能紊亂的常規臨床生化手段。其正常值參考範圍為：臍血3-12mU/L，兒童0.9-8.1mU/L，60歲以下成人2-10mU/L，60歲以上者男女性分別為2-7.3mU/L和2-16.8mU/L。TSH水平不受TBG濃度影響，亦較少受影響TT₄、TT₃的多種非甲狀腺疾病的干擾。單獨或配合甲狀腺激素測定及動態功能試驗，對甲狀腺功能紊亂及病變部位診斷上很有價值。美國臨床內分泌學會及許多國家學者均推薦將TSH測定作為甲狀腺功能紊亂實驗室檢查的首選項目。

甲狀腺性甲減者，TSH水平升高，但甲狀腺激素水平低於同齡正常值下限；甲狀腺激素受體缺陷及存在T₄、T₃自身抗體時，TSH和甲狀腺激素均升高；而TSH及甲狀腺激素均低下者，多為下丘腦性TRH分泌不足或壓迫TSH分泌細胞的垂體催乳素瘤等所致的繼發性甲減。甲狀腺性甲亢者，甲狀腺激素升高而TSH低下；若二者水平均高，提示為垂體TSH分泌細胞腺瘤或異源性TSH分泌症候群所致甲亢。但TSH分泌存在晝夜節律，血液峰值出現在夜間10-11點，谷值見於上午10點左右，二者差別可達2-3倍。因此在決定取樣時間及結果解釋時，必須考慮這點。此外下列非甲狀腺功能紊亂情況可影響TSH分泌：乙胺碘呋酮、大劑量無機碘等含I^-藥劑及鋰鹽的長期應用、缺碘地區居住、阿狄森病等，可致TSH分泌增多；而活動性甲狀腺炎、急性創傷、皮質醇增多症及應用大劑量糖皮質激素、全身性危重疾病、慢性抑鬱症等精神失常，可使TSH水平降低。

⒉甲狀腺功能動態試驗

⑴放射性碘攝取試驗：利用甲狀腺的聚碘功能，給受試者一定劑量¹³¹I後，測定甲狀腺區的放射性強度變化，以甲狀腺攝取碘的速度和量（攝取率）間接反映甲狀腺合成分泌T₄、T₃能力。甲亢者將出現對¹³¹I攝取速度加快（峰前移）及量增多（攝取率提高），甲減者則峰平坦且攝取率下降。但本法易受富碘食物、含碘藥物、缺碘、單純性甲狀腺腫等影響並且較粗糙，現已少用。但若同時掃描發現邊緣模糊的「冷結節」可有助甲狀腺癌的診斷。

⑵甲狀腺激素抑制試驗：正常者，甲狀腺激素對下丘腦-垂體-甲狀腺軸有敏感的負反饋調節作用，甲亢者因長期處於高甲狀腺激素水平作用下，對外源性甲狀腺激素的反應弱。在連續給予T₄或T₃一周前後，分別測定¹³¹I攝取率。正常人和伴¹³¹I攝取率高的缺碘者和單純性甲狀腺腫者，甲狀腺¹³¹I攝取率將抑制達50％以上，甲亢者則變化不大，抑制率＜50％。

⑶TRH興奮試驗：TRH可迅速刺激腺垂體釋放貯存的TSH，因此分別測定靜脈注射200-500μg TRH前及注射後0.5h血清TSH，可反映垂體TSH貯存能力。正常人基礎值參考範圍見前，注射TRH後，兒童TSH可升至11-35mU/L，男性成人達15-30mU/L，女性成人達20-40mU/L；或正常男性可較基礎值升高約8mU/L，女性升高約12mU/L。甲狀腺性甲亢病人不但TSH基礎值低，並且垂體TSH貯存少，注射TRH後血清TSH無明顯升高（＜2mU/L）；異源性TSH分泌症候群性甲亢，TSH基礎值高，並且因其呈自主性分泌，所以對TRH無反應；垂體腺瘤性甲亢雖然TSH基礎值高，TRH興奮試驗可呈陽性，但藉臨床表現及TT₄、TT₃測定等，不難與甲減鑒別。甲狀腺性甲減時，TSH基礎值升高，TRH興奮後升高幅度多比正常人大；下丘腦性及垂體性甲減者，雖然二者TSH基礎值均低，但後者對TRH興奮試驗幾無反應，而前者可有延遲性反應，即若注射TRH後除0.5h外，還分別在1及1.5h取血測定TSH，其峰值約在1或1.5h時出現。TRH興奮試驗較其他動態功能試驗省時、安全、影響因素少，又可同時完成TSH基礎水平測定，在病變部位的診斷上有較大意義。現認為是甲狀腺功能紊亂的臨床生化檢測項目中最有價值和可靠的。

㈢其他方法

⒈基礎代謝率（basicmetabolic rate，BMR）測定BMR早年曾廣泛用於甲狀腺激素功能紊亂的診斷，但影響因素眾多，不可靠，現已少用。

⒉自身抗體檢測現已肯定某些甲狀腺功能紊亂與自身免疫反應有關。多數瀰漫性甲狀腺腫伴甲亢病人血清中存在多種抗甲狀腺細胞成分的自身抗體，包括長效甲狀腺刺激物（long-acting thyroid stimulator，LATS）、甲狀腺刺激免疫球蛋白（thyroid-stimulating immunoglobulin，TSI）等。其中TSI除可保護LATS免受血清中相應抗體中和外，本身亦可和TSH競爭與胞膜上受體結合，產生持久TSH樣作用，約在95％的Graves病人中可檢出。檢測TSI可用於其他方法無法確診的Graves病的輔助診斷，也用作評估療效和預後的指標。

⒊血清rT₃測定前面甲狀腺激素代謝中已介紹，rT₃為T₄在外周組織脫碘的產物，雖然生物活性很低，但其代謝慢，血清濃度男女間無差異，有人主張檢測血清rT₃用於甲狀腺功能紊亂的診斷及療效評估。正常人血清rT₃濃度參考範圍為0.6-0.77nmol/L（40-50ng/dl）。甲亢者rT₃明顯升高，平均可達103ng/dl；甲減者大多伴有rT₃下降，特別是胎兒及新生兒，T₄主要代謝為rT₃，下降更明顯。但影響rT₃水平的因素較多，很多非甲狀腺功能紊亂疾病、酸鹼失調、多種藥物均可改變血清rT₃水平。因此其診斷價值尚有待進一步證實。

表12-2小結了常見甲狀腺功能紊亂時，主要臨床生化檢測的改變，供參考。

表12-2　常見甲狀腺功能紊亂主要臨床生化檢測所見

項目	甲狀腺功能亢進症				甲狀腺功能減退症
Graves病	甲狀腺腺樣瘤	垂體腺瘤	異源性	甲狀腺性	垂體性	下丘腦性
血清甲狀腺激素	升高	升高	升高	升高	降低	降低	降低
血清TSH	降低	降低	升高	升高	升高	降低	降低
TRH興奮試驗^*	陰性	陰性	陽性	陰性	強陽性	陰性	延遲反應