HbA_1c-määritysten tuloksissa on tasoeroa

Hidas nonentsymaattinen kemiallinen reaktio glukoosin ja proteiinien välillä johtaa valkuaisaineiden glykosyloitumiseen veressä ja kudoksissa. Tähän vaikuttavat sekä proteiinin elinikä että keskimääräinen plasman glukoosipitoisuus. Glykosyloituneen hemoglobiinin prosenttiosuus kuvastaa erinomaisesti keskimääräistä plasman glukoosipitoisuutta määritystä edeltäneiden 2-3 kuukauden ajalta, vaikkakin viimeisimmän kuukauden glukoositasapaino vaikuttaa tulokseen eniten (1). Yksittäisen diabeetikon hoidon seurannassa ja liitännäissairauksien riskin arvioinnissa tai vertailtaessa hoidon laatua eri hoitopaikkojen välillä HbA_1c on tärkein glukoositasapainon mittari.

HbA_1c-määritykseen liittyy virhelähteitä, jotka voivat johtua itse potilaasta, saman menetelmän satunnaisvaihtelusta tai kahden eri menetelmän välisestä tasoerosta (2,4). Potilasperäiset virhelähteet vaihtelevat määritysmenetelmittäin, mutta yleisesti niitä katsotaan olevan vähän: lähinnä kyseeseen tulevat uremia, runsas ja pitkäaikainen asetyylisalisyylihapon käyttö, eräät poikkeavat hemoglobiinit ja punasolujen normaalista poikkeava elinikä. Esimerkiksi hemolyyttiseen anemiaan liittyvä tavanomaista lyhyempi punasolujen elinikä johtaa matalaan HbA_1c-tasoon ja vastaavasti pernan poiston jälkitilaan liittyvä normaalia pidempi punasolujen elinikä todellista korkeampaan keskimääräiseen glukoositasoon viittaavaan HbA_1c-arvoon (2,3). Suomessa tehdyssä tutkimuksessa nestekromatografiaan perustuvaa HbA_1c:n määritysmenetelmää käytettäessä vasta 0,65 prosenttiyksikköä suurempi HbA_1c-arvon muutos oli kliinisesti merkitsevä ja tätä pienemmät muutokset saattoivat johtua määritysmenetelmän vaihtelusta (5).

HbA_1c:n määritykselle on luotu kansainvälisesti hyväksytty standardi, jota vastaan kaikkien testivalmistajien tulee kalibroida HbA_1c-määritysmenetelmänsä (6). Standardin mukainen spesifisesti juuri glykosyloituneen hemoglobiinin määritykseen perustuva tulostaso on kuitenkin huomattavasti totuttua, DCCT- (Diabetes Control and Complications Trial) ja UKPDS-tutkimuksien (United Kingdom Prospective Diabetes Study) perusteella vakiintunutta tulostasoa matalampi, joten potilastulokset on korjauskertoimen avulla muunnettu DCCT-tutkimuksen tasoa vastaaviksi.

Suomessa HbA_1c-määrityksiä tehdään joko referenssimenetelmänä pidetyllä nestekromatografiatekniikalla tai immunologisesti autoanalysaattoreilla, joissa käytetään erittäin spesifisiä vasta-aineita. Immunologisten menetelmien on todettu vastaavan referenssimenetelmän tuloksia (7). Lisäksi käyttöön ovat tulleet HbA_1c:n pikatestit, joilla tulos saadaan sormenpäänäytteestä 6 minuutin kuluessa (8,9). Tässä tutkimuksessa selvitimme, ovatko kahdessa eri laboratoriossa tehdyt HbA_1c:n immunologiset määritykset tulostasoltaan vertailukelpoisia. Selvitys liittyy laajempaan tutkimukseen, jossa selvitetään diabeetikoiden hoidon kattavuutta ja vaikuttavuutta kahdessa eteläsuomalaisessa kunnassa.

Aineisto ja menetelmät

Helmikuussa 2006 lähetimme 15 perättäistä Nurmijärven terveyskeskuksen laboratoriossa HbA_1c-määritystä varten 6.-7.2. otettua verinäytettä analysoitaviksi sekä Nurmijärven käyttämään VITA-laboratorioon (Laivakatu 5F, 00150 Helsinki) että Kouvolan seudun terveyskeskuksen käyttämään Kuusankosken aluesairaalan laboratorioon. Vastaavasti 20 Kouvolan seudun terveyskeskuksen hoidossa olevalta potilaalta otettiin verinäyte HbA_1c:n määritystä varten 8.2. ja näytteet lähetettiin analysoitavaksi sekä VITA-laboratorioon että Kuusankosken aluesairaalan laboratorioon. Näytteet otettiin samanaikaisesti kahteen näyteputkeen, yksi kumpaankin laboratorioon analysoitavaksi. Nurmijärven näytteet analysoitiin 8.2. ja Kouvolan näytteet 9.2. Tutkimukset teetettiin terveyskeskusten normaalina toimintana informoiden laboratorioita varsinaisesta tutkimusasetelmasta mahdollisimman vähän etukäteen. Potilaista 12 oli naisia ja 23 miehiä ja heidän keski-ikänsä oli 67,6 ± 12,9 (SD) vuotta. Potilaista yksi sairasti tyypin 1 diabetesta, 26 tyypin 2 diabetesta. Muilta ei potilaskertomuksen perusteella ollut diagnosoitu diabetesta.

Kuusankosken aluesairaalan laboratorio on osa Kymenlaakson sairaanhoitopiirin kuntainliiton omistamaa Kymenlaakson sairaalapalvelut -liikelaitosta, jossa HbA_1c-määritys tehdään immunologisella menetelmällä hemolysoidusta EDTA-verestä käyttäen Rochen Integra 800 -analysaattoria ja Rochen reagensseja. Menetelmä on standardisoitu International Federation of Clinical Chemistryn (IFCC) referenssimenetelmää vastaan ja tulokset muutetaan kertoimella DCCT-tasolle. VITA on yksityinen laboratorio, jonka käyttämä määritysmenetelmä on myös immunologinen, mutta määritys tehdään Olympuksen analysaattorilla ja reagenssein. Ilmoitettava tulos korjataan niin ikään kertoimella DCCT-tasolle.

Tilastollisesti ryhmien väliset erot laskettiin Studentin t-testillä, koska tutkittavat muuttujat jakautuivat normaalisti. Pearsonin korrelaatiokertoimella testattiin kahden määritysmenetelmän keskinäistä riippuvuutta.

Tulokset

Aineiston 35 potilaan HbA_1c-määrityksen keskimääräinen tulos oli 0,6 prosenttiyksikköä korkeampi VITA-laboratoriossa kuin Kuusankosken aluesairaalan laboratoriossa määritettynä (7,4 ± 1,7 % ja 6,8 ± 1,6 %, p < 0,001) (kuvio 1). Kahdessa laboratoriossa suoritetut määritystulokset korreloivat keskenään lineaarisesti; korrelaatiokerroin oli 0,96. Suurimmillaan kahden menetelmän välinen ero yksittäisen potilaan HbA_1c-arvossa oli jopa 1,6 prosenttiyksikköä (Kuusankosken aluesairaalan laboratorio 8,6 % ja VITA-laboratorio 10,2 %). Kahden HbA_1c-määrityksen tulosero oli suurempi kuin 0,6 prosenttiyksikköä peräti 14:llä (40 %) potilaista. Kahden laboratorion antaman tuloksen ero oli erityisen selvä näytteissä, jotka lähetettiin tutkimuslaboratorioihin Nurmijärven terveyskeskuksesta (Kuusankosken aluesairaala 6,55 ± 0,77 % ja VITA 7,39 ± 0,95 %, p < 0,01).

Pohdinta

Tutkimuksemme mukaan kahdessa immunologista HbA_1c-määritysmenetelmää käyttävässä laboratoriossa saman potilaan HbA_1c-arvot erosivat toisistaan merkitsevästi ja myös johdonmukaisesti siten, että kaikilla HbA_1c-tasoilla toisen laboratorion tulos oli toisen laboratorion tulosta pienempi. Havaittua eroa voidaan pitää kliinisesti merkittävänä (5). Ottamatta kantaa siihen, kumpi tutkimuksessamme olleista laboratorioista antoi lähempänä oikeaa olevaa tuloksen, yksittäisillä potilailla todettu ero oli yllättävän suuri ja se olisi vaikuttanut varmuudella usean potilaan hoitoon.

HbA_1c-määritys on keskeinen mittari diabeetikon hoidon seurannassa, ja määrityksen tulo kliiniseen työhön on ollut yksi tärkeimpiä edistysaskeleita diabeteksen hoidossa. HbA_1c-määritykseen ovat myös perustuneet laajat interventiotutkimukset, kuten DCCT ja UKPDS, joissa on selvitetty glukoositasapainoa diabeteksen komplikaatioiden riskitekijänä sekä tyypin 1 että tyypin 2 diabeteksessa (10,11). Myös Suomessa vuosina 1993 ja 2000-2001 toteutetut valtakunnalliset selvitykset diabeteksen hoitotasapainosta ovat keskeisesti perustuneet HbA_1c-määrityksiin (12,13). Diabeetikoiden hoidossa käytettävät HbA_1c:n suositusrajat perustuvat DCCT- ja UKPDS-tutkimuksiin, joissa määrityksiin käytettiin HPLC-menetelmää (high performance liquid chromatography) Bio-Rad- ja Bio-Rex-mikropylväin (14,15).

Tutkimuksessa pyrittiin arvioimaan normaalia päivittäistä rutiinianalytiikkaa. Tilanne eroaa laboratorioiden kannalta hiukan Labquality Oy:n suorittamista laadunarvioinnin erilliskierroksista. Tutkimukseen sattumalta osuneet potilasnäytteet edustavat varsin hyvin HbA_1c-tulosten normaalia jakaumaa kliinisessä työssä. Tutkittujen potilasnäytteiden määrä oli pienehkö, mutta jo tämäkin määrä toi esille selvän ja johdonmukaisen eron laboratorioiden tulostasossa. Kahdessa tutkimukseen osallistuvassa kunnassa näytteet otettiin eri päivinä ja tutkittiin perättäisinä päivinä molemmissa laboratorioissa, mutta tällä seikalla emme usko olevan merkitystä tulosten kannalta. Laboratorioiden tulostasojen ero näytti olevan suurempi Nurmijärvellä otettujen näytteiden määrityksissä, mihin on vaikeaa löytää yksiselitteistä syytä. Mahdolliset preanalyyttiset tekijät eivät kuitenkaan eroja kokonaan selitä, koska ero oli samansuuntainen kaikilla potilailla.

Takavuosina HbA_1c:n määritysmenetelmien luotettavuudesta keskusteltiin paljonkin, mutta tilanteen ajatellaan yleisesti standardisointityön myötä vähitellen korjaantuneen (4). Viime vuosina Labquality Oy on järjestänyt vuosittain neljä glykosyloituneen hemoglobiinin määritysten erilliskierrosta, joihin ovat osallistuneet pääasiassa suomalaiset ja pohjoismaiset laboratoriot. Variaatioprosentit (CV%) kaikkien menetelmien yhteistuloksena ovat olleet 5 %:n luokkaa sekä terveiden henkilöiden että diabeetikoiden tuloksia analysoitaessa, mitä useimmat maat pitävät hyväksyttävänä tasona (4). Laadunvarmistuskierrosten keskiarvoja on myös verrattu DCCT-referenssimenetelmän arvoihin, jotka on määrittänyt European Reference Laboratory for Glycohemoglobin (ERL), ja keskiarvotulokset ovat olleet hyvin lähellä referenssiarvoja. Kuitenkin tarkasteltaessa erilliskierrosten tuloksia yksittäisten menetelmien osalta löytyy suuria kokonaisvariaatioita ja isoja poikkeamia HbA_1c-määritysten keskiarvosta sekä referenssimateriaalin HbA_1c-tasosta. Tässä tutkimuksessa käytetyistä määritysmenetelmistä esimerkiksi Olympuksen immunologisella menetelmällä Labquality Oy:n erilliskierroksella 2/2006 saatu keskiarvotulos oli 8,40 ± 0,25 % ja CV% 1,7 referenssitason ollessa 7,65 %. Roche Integra -menetelmällä mitattu keskiarvo oli 7,94 ± 0,14% ja CV% 3,8. Kliinisessä työssä paljon käytetty DCA 2000 -pika-analysaattori antoi vastaavassa selvityksessä keskiarvotuloksen 7,54 ± 0,07 %, CV% 2,8. Eniten käytettyjen HPLC-menetelmien tulokset puolestaan olivat seuraavanlaiset: VariantII, Bio-Rad 7,81 ± 0,17 %, CV% 2,8 ja Tosoh 7,89 ± 0,10 %, CV% 2,0 (p < 0,01) (16). Pikamittarien käyttöön käytännön kliinisessä työssä ei ainakaan näillä perustein vaikuttaisi liittyvän erityistä ongelmaa.

HbA_1c-arvo kuvastaa hyvin keskimääräistä plasman glukoositasoa mittausta edeltäneiden 1-3 kuukauden aikana, mutta riippuvuus on yksilöllistä. Epäsuhta HbA_1c-tuloksen ja verensokerin omaseurantatulosten välillä ei ole harvinaista. Siksi diabeetikkoja hoitavan lääkärin on syytä tuntea HbA_1c-määrityksen mahdolliset virhelähteet.

Käytännön työssä diabeteksen hoitoon harvoin kajotaan, jos potilaan HbA_1c-arvo on tavoitetasossa. Virheellisen matala HbA_1c-arvo voi siinä tapauksessa tuudittaa sekä potilaan että lääkärin väärään tyytyväisyyteen ja jopa edistää komplikaatioiden kehittymistä. HbA_1c-tulostason laskun onkin osoitettu vähentävän hoidon aktiivisuutta (17). Todellista korkeammalta näyttävät arvot eivät ehkä ole kliinisen työn kannalta yhtä ongelmallisia kuin matalat, mutta innokas tavoitetasoihin pyrkiminen voi tässä tilanteessa lisätä hypoglykemian vaaraa. Todellisena huolenaiheena ovat mielestämme kaikki HbA_1c-määrityksiin perustuvat kansalliset benchmarking-vertailut diabeteksen hoidossa, mikäli määrityksiä tehdään eri laboratorioissa ja eri menetelmillä. Myös yksittäisessä terveyskeskuksessa tehtävä omien hoitotulosten kehittymisen seuranta vaikeutuu olennaisesti, mikäli määritysmenetelmien vaihtuminen aiheuttaa HbA_1c:n tulostason olennaisen muutoksen. Laboratorion tulisikin aina informoida tällaisista muutoksista tutkimuksen käyttäjiä. Pelkästään taloudelliset näkökohdat eivät koskaan saisi ratkaista diabeetikoiden hoidossa keskeisen seurantamittarin tuottajan valintaa, vaan ennen määritysmenetelmän vaihtamista tulisi varmistaa, ettei HbA_1c-määrityksen tulostaso aiempaan nähden olennaisesti muutu. Tämä on hoitavan lääkärin ja ennen muuta diabeetikon edun mukaista. Parasta olisikin, että tulevaisuudessa ainakin kaikki saman sairaanhoitopiirin julkisen sektorin HbA_1c-määritykset tehtäisiin samalla menetelmällä ja samassa laboratoriossa.

Tästä asiasta tiedettiin

HbA_1c on keskeisin diabeetikon glukoositasapainon mittari.

HbA_1c:n käyttö myös hoidon laadun arvioinnissa sekä hoitopaikkojen välisessä vertailussa on yleistymässä.

HbA_1c:n laboratoriodiagnostiikkaan liittyvien aiempien ongelmien mielletään standardisointi- ja laadunvalvontatyön myötä jääneen historiaan.

Tämä tutkimus opetti

Eri laboratorioiden samasta verinäytteestä määrittämät HbA_1c-arvot saattavat edelleen poiketa toisistaan hoitopäätöksiin vaikuttavissa määrin.

HbA_1c:n määritysmenetelmän tai määritykset tekevän laboratorion vaihtumiseen saattaa liittyä tulostason muuttumisen riski.

Tulostasojen vaihtelu vaikeuttaa hoidon laadun vertailua.

Kliinikoiden on syytä tiedostaa HbA_1c-määritysten menetelmäerot, ja ne vaativat edelleen myös kliinisen kemian asiantuntijoiden huomiota.