胰岛自身抗体检测——厘清实验特异度和疾病特异度的误解

来源期刊：广州医药 | 264-269 发布时间：2026-03-20 收稿时间：2026/5/6 15:36:30 阅读量：337

作者：: 谢沂均,

何凌,

关键词：: 1型糖尿病胰岛自身抗体放射配体法电化学发光法疾病特异度; type 1 diabetes mellitus islet autoantibodies radio-binding assay electrochemiluminescence disease? specificity

DOI：: 10.20223/ j.cnki.1000-8535.2026.03.001

收稿时间：: 2025-02-06
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1型糖尿病（T1DM）是一种免疫介导的胰岛β细胞特异性破坏的自身免疫性疾病，全球发病率逐年上升。胰岛自身抗体（IAbs）是T1DM最可靠的生物标志物，用于早期预测和诊断。然而，传统的放射配体法（RBA）虽然具有高实验特异度，但在疾病特异度方面存在局限性，尤其是单抗体阳性的预测价值较低。近年来，电化学发光法（ECL）作为一种无放射性污染的新方法，能够区分高亲和力和低亲和力的IAbs，显著提高了疾病特异度。多项研究表明，ECL法在预测T1DM风险方面优于RBA法，特别是在单抗体阳性的情况下。本文综述了IAbs检测方法的进展及其在T1DM预测和诊断中的应用，强调了ECL法在提高疾病特异度方面的优势。

何凌主任医师，医学博士，博士生导师，博士后合作导师。华南理工大学附属第二医院／广州市第一人民医院内分泌代谢科副主任。美国科罗拉多大学Barbara Davis糖尿病中心博士后。广东省医学会内分泌学会副主任委员，广东省健康管理学会代谢与内分泌专业委员会副主任委员，中国医药生物技术协会药物性肝损伤分会委员，中国民族卫生协会糖尿病学分会委员，广东省医师协会内分泌分会常委，广东省保健协会糖尿病分会副主任委员，广东省药理学会内分泌代谢病药理专业委员会常委，广州市医学会内分泌学分会副主任委员，广州市医学会糖尿病学分会副主任委员，广州市医学会肥胖代谢学分会副主任委员，广东省健康管理学会代谢与内分泌专业委员会委员。广州市健康科普专家库糖尿病及内分泌疾病防治组组长。主持省、市级课题8项，参与国家自然科学基金及省、部级课题多项，第一或通讯作者发表包括JCEM、DTT等在内论文30余篇，《广州医药》杂志编委，参编著作3部，参编《中国1型糖尿病诊治指南》（2021版）。

从事内分泌代谢病临床工作20余年，擅长糖尿病分型及急、慢性并发症、代谢综合征、多囊卵巢综合征、甲状腺疾病、肾上腺、垂体疾病、代谢性骨病、痛风等疾病的诊断与治疗。主要研究方向为糖尿病与自身免疫，代谢相关脂肪性肝病，胰岛自身抗体标准化检测。广州市实力中青年医生、胡润·平安中国好医生、广州市青年岗位能手；广东省青年医师论坛一等奖、健康教育演讲大赛华南五省总决赛冠军获得者。

1型糖尿病（type 1 diabetes mellitus，T1DM）是免疫介导胰岛β细胞特异性破坏的自身免疫性疾病，为儿童最常见的慢性疾病之一。全球T1DM的发病率正在以每年3%~5%的速度增加，并且每20年翻1倍^［1-2］。T1DM还可能引发糖尿病足病、视网膜病变、皮肤病变、皮肤黏膜感染等并发症，这些并发症不仅影响患者的生活质量，还可能增加治疗难度和经济负担。胰岛自身抗体（islet autoantibodies，IAbs）作为目前最可靠的胰岛自身免疫生物标志物，是应用最广泛、最有效的T1DM预测指标，早在T1DM的免疫紊乱期，也就是发病前期，患者个体循环中就存在IAbs^［3］。IAbs通过早筛、早诊、早干预的疾病管理模式改善患者预后，准确而灵敏地检测IAbs是T1DM诊断和预测的重要基石^［4-5］。

1 实验特异度与疾病特异度的混淆

放射配体法（radio-binding assay，RBA）是目前是检测IAbs的“金标准”，2020年胰岛自身抗体标准化项目（International Autoimmunity Standardization Program，IASP）研讨会上，RBA 检测胰岛素自身抗体（insulin autoantibody，IAA）的特异度为99%，检测谷氨酸脱羧酶抗体（glutamic acid decarboxylase antibody，GADA）的特异度为99%，检测蛋白酪氨酸磷酸酶抗体（protein tyrosine phosphatase antibody，IA-2A）的特异度为100%，检测锌离子转运蛋白8抗体（zinc transporter-8 antibody，ZnT8A）的特异度为 100%^［6］，但受限于存在放射性污染而难以广泛开展。众多实验室正努力探索不同技术，如酶联免疫吸附法ELISA、荧光素酶免疫沉淀法LIPS、凝集PCR抗体检测ADAP、电化学发光法（electrochemiluminescence，ECL）来改进IAbs测定的方法^［6-9］。灵敏度和特异度是评估检测方法优劣的两个最重要指标。在传统概念中，实验特异度被视为，确切来说，是被混淆为判断疾病特异度的衡量标准。传统的抗体检测方法主要是确定样本中是否存在某种抗体，但往往忽视了抗体本身的质量和种类，如抗体亲和力、IgG亚型等，而这些对于疾病发病机制和疾病预测价值可能非常重要。在医学检测中，敏感度指的是真阳性率，即抗体阳性者在患病群体中所占的比例；特异度则是真阴性率，也就是抗体阴性者在未患病群体中所占的比例。阳性预测值表示抗体阳性的人群中真正患病的比例，阴性预测值则是抗体阴性的人群中真正未患病的比例。不过，在1型糖尿病的筛查过程中，阳性预测值会随时间推移而发生变化。因为处于亚临床状态的患者，虽然体内抗体已经呈阳性，但随着时间的进展，他们有可能发病，也有可能不发病。所以，在针对亚临床疾病的筛查工作中，我们采用疾病特异度来衡量筛查时检测到的抗体是否对疾病真实发生有预测价值。多项研究发现，在非糖尿病人群的筛查中，检测到的IAbs质量不一，有时检测到的IAbs与疾病发生的相关性很低，甚至不存在相关性^［10］。在具有高实验特异度的测定方法中可检测出阳性信号，但在疾病发生方面，它们的预测值极低。因此，使用高实验特异度方法检测出的IAbs并不一定代表其有高的疾病特异度，这取决于检测出的自身抗体质量。

2 胰岛自身抗体检测方法

2.1 放射配体法的局限性

来自美国科罗拉多州的青少年糖尿病自身免疫研究（Diabetes Autoimmunity Study in the Young，DAISY）、芬兰的T1DM预测和预防研究（The diabetes prediction and prevention study）、德国的BABYDIAB9/BABYDIET研究（BabyDiab study和BabyDiet study）三项前瞻性队列研究，对T1DM患者亲属或具有T1DM易感基因的普通儿童从出生开始进行跟踪随访^［11］，发现通过RBA检测出有两个或两个以上IAbs阳性的儿童，在15年内发展为临床T1DM的风险为80%。三项研究中，T1DM发病率随随访年限的增加而呈线性增加。研究认为，几乎所有多个IAbs阳性的儿童最终都会随着时间的推移而发展为临床T1DM。相比之下，单抗体阳性的儿童疾病预测值极低，15年随访中仅有14.5%发展为T1DM。在多项国家和国际临床试验中也发现了类似的观察结果，如1型糖尿病多项临床试验联网研究（Type 1 Diabetes Trial Net）和青少年糖尿病环境决定因素研究（The Environmental Determinants of Diabetes in the Young）。这些临床研究中使用的RBA方法的实验特异度通常为98%～99%^［12］，然而，在过去几十年的随访中，使用如此高实验特异度方法检测出的单抗体阳性的个体，其疾病预测价值极低。科学家们开始质疑这些低风险的IAbs，并着手研究这些低预测信号的潜在机制，特别是针对单抗体阳性的IAb。

2.2 单抗体阳性与多抗体阳性致病风险的差异

在对T1DM患者的一级亲属或一般人群进行初步筛查时，检测到的大多数IAb阳性是作为单阳性抗体孤立存在的，通常是GADA或IAA单阳性，ZnT8A或IA-2A单阳性的情况并不多见。在疾病进展过程中，多个IAbs阳性通常持续阳性，到临床发病时都会持续存在；而单抗体阳性则不同，很多表现为“暂时性阳性”。在数年甚至只有数月的随访中，大多数“阳性”抗体会转阴，并且这些单抗体阳性的随访者并未发展为临床糖尿病。然而，在当前使用的“金标准”RBA检测中，大多数非糖尿病患者IAb阳性的结果均为单抗体阳性，在临床试验中，对这些单抗体阳性者进行了长期的随访研究。研究充分表明，低亲和力的单阳性IAb致病风险低，与疾病相关性小或无相关性，这在多个临床研究中的结论是一致的^{［13–15］}。这些由RBA检测到的低亲和力IAbs无疑在生化检测方面是阳性结果，但其产生的阳性信号可以被对应的天然抗原分子完全吸收。RBA的常规检测无法识别自身抗体是高亲和力还是低亲和力，除非进行吸收实验验证，但吸收实验操作复杂，费用昂贵，无论在人力还是物力上都缺乏可操作性。

2.3 ECL在IAbs检测中的优势

在过去的几年中，我们开发并广泛验证了以ECL来检测IAbs，该方法无放射性污染，并且识别高亲和力抗体的优势非常突出^［9］，可以将高亲和力抗体从低亲和力抗体中识别出来，并将原先由RBA法检测出的“阳性”结果（实际为低亲和力抗体）校正检测为阴性。利用ECL法测定出的每个阳性IAb，其预测能力大幅改善，同时在多个IAbs阳性或处于真正T1DM前期的高风险病例中，其预测的灵敏度并未降低，这些病例均在随访期间发生了临床T1DM^［16］。在TrialNet的一个子研究中，以ECL方法检测为GADA和IAA阳性者，其对临床T1DM的预测价值比RBA法提高了50%以上，阳性预测价值GADA从15.7%提高到23.8%，IAA从21.4%提高到32.3%^［16］。在同一队列中，ECL方法测定GADA和IAA的假阳性率也显著降低。在TrialNet的另一项子研究中^［17］，通过RBA检测为单一IAb阳性但经ECL检测呈阴性的受试者，在4.7年的中位随访期间血糖没有恶化，这与所有IAbs阴性的受试者相似。相比之下，通过ECL确认的单一IAb阳性的受试者血糖显著恶化，与多个IAbs阳性的受试者的恶化程度相似，而后者进展为T1DM的比例更高（30%）。ECL检测可以大幅改进临床随访的决策，筛选出真正需要随访、未来可能发展为T1DM的高危对象，而这些个体常常仅表现为单个IAb阳性，因此检测方法的改进对随访对象的选择至关重要。与儿童T1DM在疾病发生时就存在多个IAbs阳性不同，大多数成人在T1DM发病时仅表现为单一GADA阳性，然而以目前作为金标准的RBA法所检测出的阳性GADA，其疾病特异度和临床价值仍存疑。据报道，在RBA检测GADA的方法中，若使用去除N端的GAD65蛋白，可提高疾病特异度，因为去除了N端肽所产生的低亲和力信号^［18-19］。在我们近五年对两个成人发病T1DM的队列研究：成人隐匿性自身免疫糖尿病（latent autoimmune diabetes in adults，LADA）行动研究（Action LADA研究）和年轻成人糖尿病（diabetes in young adults study，DiYA）研究中，近40%的通过RBA检测呈单一GADA阳性的个体，再以ECL法检测却呈阴性，这些实际就是低亲和力抗体，而这些患者的临床表现更类似于2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus，T2DM）^［20］。高亲和力ECL测定IAbs对于成年发病糖尿病的分型诊断更准确，因此在筛查这类疾病上更有优势。最近，欧洲和美国已经开始进行普通儿童人群普查^［21-22］。在美国科罗拉多州正在进行的儿童自身免疫筛查（Autoimmunity Screening for Kids，ASK）研究中，对于普通儿童筛查，通过RBA检测出的单一IAb阳性者，高达80%被ECL验证为阴性且亲和力低^［23］。而最初通过ECL测定为阳性的高亲和力IAbs会在未来很长时间内持续保持高亲和力^［24］。同样，那些在最初通过ECL法筛查呈阴性并且呈低亲和力的IAbs，随时间进展也会维持低亲和力的状态。在随访期间，没有发生IAbs亲和力从低变高或从高变低的转换事件。这些结果意味着在疾病的筛查中，使用高亲和力抗体检测方法，可以更好地筛查出处于疾病早期阶段的高危对象，提高IAbs检测的疾病特异度。

3 抗体检测的标准化工作

为了提高IAbs免疫检测法准确度，达到检测的标准化，实现各实验室之间结果的同质化，在WHO指导下，国际糖尿病免疫学会和美国佛罗里达大学共同协作的IASP工作组，之前的DASP工作组（Diabetes Autoantibody Standardization Program，糖尿病自身抗体标准化计划，后来被整合到IASP工作组中，成为其一部分，专注于糖尿病相关自身抗体的标准化研究），负责实施IAbs的国际标准化评估工作，并取得了长足进步^{［12，25］}。该评估每18个月进行一次，对每个参与标准化测定的实验室寄出盲法编号的T1DM患者和健康人的血清样本，各实验室用自己的方法进行IAbs检测。IASP是由免疫学和糖尿病学会（Immunology and Diabetes Society，IDS）和NIH/NIDDK（National Institutes of Health，美国国立卫生研究院；National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases，美国国家糖尿病、消化和肾脏疾病研究所）支持的唯一的官方IAbs检测工作组，受到全球各实验室的广泛认可，能接受全球标本，各实验室均为自愿参与该评估。IASP工作组集中收集和分析各实验室报告的结果，为参与的实验室提供公平客观的检测评估结果，主要是评估各实验室检测方法的灵敏度和特异度。值得注意的是，IASP工作组仅发送T1DM病例和正常对照者的标本，所以只能评估T1DM临床患者与健康人的IAbs的诊断价值，而无法评估在非糖尿病人群中检测到的IAbs的预测价值。为了寻找比当前标准RBA更具有疾病特异度的测定方法，我们期待开展非T1DM参与者IAbs检测来评估T1DM的预测价值的相关研究。

4 ECL 检测方法的改进与展望

在检测T1DM乳糜泻相关抗体方面，6-Plex ECL 测定具有明显优势。与传统 ECL 测定相比，它能够在单个孔中同时检测高亲和力的IAbs，包括T1DM 的四种胰岛自身抗体（IAA、GADA、IA-2A、ZnT8A）、乳糜泻的转谷氨酰胺酶自身抗体（transglutaminase autoantibodies，TGA）以及新冠病毒抗体等六种抗体，具有高效、低成本、低血清用量等特点。同时，6-Plex ECL测定的疾病特异度很高，对于四种胰岛素抗体，其特异度均为99%，而TGA抗体的特异度可达100%，该测定方法能够有效区分真正的阳性结果和假阳性结果，特别适合用于大规模人群筛查。目前，这种6重ECL检测方法已被ASK研究采纳，作为主要的筛查工具，为T1DM、乳糜泻和COVID-19的筛查提供了一种高效、可靠的手段^［26-28］。

5 结论

综上所述，T1DM患者在临床发病前就可以在循环中检测到胰岛自身免疫抗体的存在，IAbs检查在T1DM的预测和诊断中发挥着重要作用。当前IAbs检测方法“金标准”是RBA法，以较高的实验灵敏度和特异度为优势。但这个方法对于从非糖尿病人群筛查出真正的高危者，即疾病特异度的要求正面临挑战。通过RBA检测到的单一IAb阳性者，其中大部分是亲和力低且致病风险低的IAb，这导致整体的IAbs疾病预测价值较低。我们迫切需要像ECL这样能检测出高亲和力IAb的方法，将具有高亲和力和高疾病特异度的IAbs从那些低亲和力和低风险信号的IAbs中识别出来，这将极大地改善所检测到的IAbs的疾病预测价值，节约随访资源，减轻“患者”及其家庭的心理负担。特别是针对单一IAb阳性的人群，其价值更高。

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1、广东省钟南山医学基金会科研项目（ZNSJJH-XS-2022-07-001）；广州市科技计划项目（2024A03J1020、2023A04J1264）()