史上最全面解讀甲狀腺疾病的實驗室診斷

一、血清甲狀腺激素測定（TT4、TT3、FT4、FT3）

甲狀腺素（T4）全部由甲狀腺分泌，而三碘甲腺原氨酸（T3）僅有20%直接來自甲狀腺，其余約80%在外周組織中由T4經脫碘代謝轉化而來。T3是甲狀腺激素在組織實現生物作用的活性形式。

正常情況下，循環中T4約99.98%與特異的血漿蛋白相結合，包括甲狀腺素結合球蛋白（TBG）（占60-75%）、甲狀腺素結合前白蛋白（TBPA）（占15-30%）以及白蛋白（ALB）（占10%）。循環中T4僅有0.02%為游離狀態（FT4）；循環中T3的99.7%特異性與TBG結合，約0.3%為游離狀態(FT3)。結合型甲狀腺激素是激素的貯存和運輸形式；游離型甲狀腺激素則是甲狀腺激素的活性部分，直接反映甲狀腺的功能狀態，不受血清TBG濃度變化的影響。結合型與游離型之和為總T4（TT4）、總T3（TT3）。

正常成人血清TT4水平為64-154nmol/L（5-12μg/dL），TT3為1.2-2.9nmol/L（80-190ng/dL），不同實驗室及試劑盒略有差異。目前多采用競爭免疫測定法，趨勢為非核素標記（標記物為酶、熒光或化學發光物質）替代放射性核素標記。

正常成人血清FT4為9-25pmol/L（0.7-1.9μg/dL），FT3為2.1-5.4pmol/L（0.14～0.35μg/dL），不同方法及實驗室測定結果差異較大。將游離型激素與結合型激素進行物理分離（半透膜等滲透析、超濾、柱層析等）后行高敏感免疫測定被認為是本測定的金標準，但技術復雜，測定成本昂貴，不能在臨床普遍使用。目前大多數臨床實驗室測定FT4和FT3所采用的方法并非直接測定游離激素，其測定結果在某種程度上仍受甲狀腺激素結合蛋白濃度的影響，所以稱之為“游離激素估計值（Free Hormone Estimate）”。

血清TT4、TT3測定是反映甲狀腺功能狀態最佳指標，它們在甲狀腺功能亢進癥（甲亢）時增高，甲狀腺功能減退癥（甲減）時降低。一般而言，二者呈平行變化。但是在甲亢時，血清TT3增高常較TT4增高出現更早，對輕型甲亢、早期甲亢及甲亢治療后復發的診斷更為敏感，T3型甲亢的診斷主要依賴于血清TT3測定，TT4可以不增高。而在甲減時，通常TT4降低更明顯，早期TT3水平可以正常；而且，許多嚴重的全身性疾病可有TT3降低（甲狀腺功能正常的病態綜合征，ESS）。因此TT4在甲減診斷中起關鍵作用。如上所述，凡是能引起血清TBG水平變化的因素均可影響TT4、TT3的測定結果，尤其對TT4的影響較大，如妊娠、病毒性肝炎、遺傳性TBG增多癥和某些藥物（雌激素、口服避孕藥、三苯氧胺等）可使TBG增高而導致TT4和TT3測定結果假性增高；低蛋白血癥、遺傳性TBG缺乏癥和多種藥物（雄激素、糖皮質激素、生長激素等）則可降低TBG，使TT4和TT3測定結果出現假性降低。有上述情況時應測定游離甲狀腺激素。

理論上講，血清FT4和FT3測定不受TBG濃度變化影響，較TT4、TT3測定有更好的敏感性和特異性。但因血中FT4、FT3含量甚微，測定方法學上許多問題尚待解決，測定結果的穩定性不如TT4、TT3。此外，目前臨床應用的任何一種檢測方法都尚不能直接測定真正的游離激素。血清TBG明顯異常、家族性異常白蛋白血癥、內源性T4抗體及某些非甲狀腺疾病（如腎功能衰竭）均可影響FT4測定。藥物影響也應予注意，如胺碘酮、肝素等可使血清FT4增高；苯妥英鈉、利福平等可加速T4在肝臟代謝，使FT4降低。所以，TT4、TT3的測定仍然是判斷甲狀腺功能的主要指標。

二、血清促甲狀腺激素（TSH）測定

血清TSH測定方法已經經歷了四個階段的改進。第一代TSH測定，主要采用放射免疫測定（RIA）技術，靈敏度較差（1-2mU/L），下限值為0mU/L，可以診斷原發性甲減，但無法診斷甲亢；第二代TSH測定以免疫放射法（IRMA）為代表，敏感性和特異性明顯提高，靈敏度達0.1-0.2mU/L，稱為敏感TSH（sensitive TSH，sTSH）測定，其正常值范圍為0.3-4.5mU/L。該方法已經能夠診斷甲亢；第三代TSH測定以免疫化學發光法（ICMA）為代表，靈敏度為0.01-0.02mU/L；第四代TSH測定以時間分辨免疫熒光法（TRIFA）為代表，靈敏度可達0.001mU/L。第三、四代TSH測定方法稱為超敏感TSH（ultrasensitive TSH，uTSH）測定。

TSH的正常值參考范圍為0.3-5.0mU/L，轉換為對數后呈正態分布。近年來發現，如果嚴格篩選的甲狀腺功能正常志愿者，TSH正常值參考范圍在0.4和2.5mU/L之間，故許多專家建議將血清TSH上限降低到2.5mU/L，但是內分泌學界尚未對這個觀點達成共識。我國學者通過大樣本、前瞻性研究發現，1.0-1.9mU/L是TSH的最安全范圍。隨訪這個范圍內的人群5年，發生甲亢和甲減的機率較這個范圍之外的人群顯著降低。

各實驗室應當制定本室的TSH正常值參考范圍。美國臨床生物化學學會（NACB）建議，正常值應來源于120例經嚴格篩選的正常人。正常人的標準是：①甲狀腺自身抗體（TPOAb、TgAb）陰性；②無甲狀腺疾病的個人史和家族史；③未觸及甲狀腺腫；④未服用除雌激素外的藥物。國內學者還發現當地的碘營養狀態也影響正常人的TSH水平。

TSH測定的臨床應用：①診斷甲亢和甲減，sTSH是首選指標；②診斷亞臨床甲狀腺功能異常（亞臨床甲亢和亞臨床甲減）；③監測原發性甲減L-T4替代治療，TSH目標值設定為0.2-2.0mU/L。老年人適當提高，建議為0.5-3.0 mU/L；④監測分化型甲狀腺癌（DTC）L-T4抑制治療，抑制腫瘤復發的TSH目標值，低危患者為0.1-0.5mU/L，高危患者<0.1mU/L（低、高危患者定義見甲狀腺癌診治指南）；⑤對甲狀腺功能正常的病態綜合征（Euthyroid Sick Syndrome，ESS），建議采用較寬的TSH參考范圍(0.02-10mU/L)，并聯合應用FT4/TT4測定。這些患者TSH水平在疾病的急性期通常暫時低于正常，恢復期反跳至輕度增高值。TSH輕度增高（-20mU/L）通常不影響預后，可于出院后2-3個月復查評價；⑥中樞性（包括垂體性和下丘腦性）甲減的診斷，原發性甲減當FT4低于正常時，血清TSH值應大于10mU/L。若此時TSH正常或輕度增高，應疑似中樞性甲減（見甲減章節）；⑦不適當TSH分泌綜合征（垂體TSH瘤和甲狀腺激素抵抗綜合征）的診斷，甲狀腺激素水平增高而TSH正常或增高的患者需考慮本病，但首先要排除結合蛋白異常和測定技術問題。

三、甲狀腺自身抗體測定

臨床常用的是甲狀腺過氧化物酶抗體（TPOAb）、甲狀腺球蛋白抗體（TgAb）和TSH受體抗體（TRAb）。近年來甲狀腺自身抗體測定方法的敏感性、特異性和穩定性都顯著提高，但各個實驗室的方法差異較大，建議采用英國醫學研究委員會（MRC）提供的國際參考試劑標化，以實現各實驗室抗體測定結果的可比較性。

（一） 甲狀腺過氧化物酶抗體（TPOAb）

TPOAb是以前的甲狀腺微粒體抗體（TMAb）的主要成分，是一組針對不同抗原決定簇的多克隆抗體，以IgG型為主，主要用于診斷自身免疫性甲狀腺疾病。TPOAb對于甲狀腺細胞具有細胞毒性作用，引起甲狀腺功能低下。目前測定TPOAb多應用高度純化的天然或重組的人甲狀腺過氧化物酶（TPO）作為抗原，采用放射免疫法（RIA）、酶聯免疫吸附法（ELISA）、免疫化學發光法（ICMA）等方法進行測定，敏感性和特異性都明顯提高。傳統的不敏感的、半定量的TMAb測定已被淘汰。TPOAb測定的陽性切點值（Cut-off Value）變化很大，由于各實驗室使用的方法不同、試劑盒檢測的敏感性和特異性不同而有差異。

美國臨床生物化學學會（NACB）建議，甲狀腺抗體的正常值范圍應從120名正常人確定。正常人標準：①男性；②年齡小于30歲；③血清TSH水平0.5-2.0mIU/L；④無甲狀腺腫大；⑤無甲狀腺疾病的個人史或家族史；⑥無非甲狀腺的自身免疫性疾病（如系統性紅斑狼瘡、Ⅰ型糖尿病等）。TPOAb測定的臨床應用：①診斷自身免疫性甲狀腺疾病，如自身免疫性甲狀腺炎，Graves病等；②TPOAb陽性是干擾素α、白介素-2或鋰治療期間出現甲減的危險因素；③TPOAb陽性是胺碘酮治療期間出現甲狀腺功能異常的危險因素；④TPOAb陽性是Down綜合癥患者出現甲減的危險因素；⑤TPOAb陽性是妊娠期間甲狀腺功能異常或產后甲狀腺炎的危險因素；⑥TPOAb陽性是流產和體外受精失敗的危險因素。

（二）甲狀腺球蛋白抗體（TgAb）

TgAb是一組針對甲狀腺球蛋白（Tg）不同抗原決定簇的多克隆抗體，以IgG型為主，也有IgA和IgM型抗體。一般認為TgAb對甲狀腺無損傷作用。TgAb測定方法經歷與TPOAb相似的改進，敏感性顯著增高。TgAb測定的臨床應用：①自身免疫性甲狀腺疾病的診斷：其意義與TPOAb基本相同，抗體滴度變化也具有一致性；②分化型甲狀腺癌（DTC）：血清TgAb測定主要作為血清Tg測定的輔助檢查。因為血清中存在低水平的TgAb可以干擾Tg測定。視采用的Tg測定方法，可引起Tg水平假性增高或降低。因此，Tg測定時要同時測定TgAb。

（三）TSH受體抗體（TRAb）

TRAb包括三個類別：①TSH受體抗體（TRAb） ： 也稱為T S H 結合抑制免疫球蛋白（TSH Binding Inhibitory Immunoglobulin，TBII）。TRAb陽性提示存在針對TSH受體的自身抗體，但是不能說明該抗體具有什么功能。Graves病患者存在TRAb一般視為TSAb；②甲狀腺刺激抗體（Thyroid Stimulating Antibodies，TSAb）：是TRAb的一個類型，具有刺激TSH受體、引起甲亢的功能，是Graves病的致病性抗體；③甲狀腺刺激阻斷抗體（Thyroid Stimulating Blocking Antibodies，TSBAb）：也是TRAb的一個類型，具有占據TSH受體、阻斷TSH與受體結合而引起甲減的功能，是部分自身免疫甲狀腺炎發生甲減的致病性抗體。個別自身免疫性甲狀腺疾病患者可以出現TSAb和TSBAb交替出現的現象，臨床表現甲亢與甲減的交替變化。

測定TRAb采用放射受體分析法，為目前大多數臨床實驗室常規檢測的項目；測定TSAb和TSBAb則采用生物分析法，通常僅用于研究工作。目前TRAb檢測方法的敏感性、特異性均不夠理想，對預測Graves病緩解的敏感性和特異性均不高。ROCHE最新推出電化學發光測定TRAb，檢測時間27分鐘，采用競爭法，值得推薦使用。

TRAb測定的臨床應用：①初發Graves病60-90%陽性，“甲狀腺功能正常的Graves眼病”可以陽性；②對預測抗甲狀腺藥物治療后甲亢復發有一定意義，抗體陽性者預測復發的特異性和敏感性約為50%，但抗體陰性的預測意義不大；③對于有Graves病或病史的妊娠婦女，有助于預測胎兒或新生兒甲亢發生的可能性。因為該抗體可以通過胎盤，刺激胎兒的甲狀腺產生過量甲狀腺激素。

四、甲狀腺球蛋白測定

甲狀腺球蛋白（Tg）由甲狀腺濾泡上皮細胞分泌，是甲狀腺激素合成和儲存的載體。血清Tg水平升高與以下三個因素有關：甲狀腺腫；甲狀腺組織炎癥和損傷；TSH、hCG或TRAb對甲狀腺刺激。血清Tg測定的臨床應用：

1、非腫瘤性疾病

血清Tg測定可用于：①評估甲狀腺炎的活動性，炎癥活動期血清Tg水平增高；②診斷口服外源甲狀腺激素所致的甲狀腺毒癥，其特征為血清Tg不增高。

2、分化型甲狀腺癌（DTC）

血清Tg主要作為DTC的腫瘤標志物，監測其復發，具有很高的敏感性和特異性。但是前提是TgAb陰性，因為TgAb干擾Tg的測定結果。DTC患者中約三分之二在手術前有Tg水平升高，但由于許多甲狀腺良性疾病時均可伴有Tg水平升高，故不能作為DTC的診斷指標。

DTC患者接受甲狀腺近全部切除和131I治療后，血清Tg應當不能測到。如果在隨訪中Tg增高，說明原腫瘤治療不徹底或者復發。手術后有三種情況說明腫瘤切除不徹底或腫瘤復發：①在基礎狀態下可測到Tg，或原為陰性變成陽性；②停用甲狀腺激素替代后Tg增高；③外源性TSH刺激后Tg升高達到2μg/L以上。這是近年來發展的一種新方法，即注射重組人TSH（rhTSH）后測定血清Tg，該方法優于測定基礎Tg的監測方法。

五、降鈣素（Calcitonin，CT）測定

甲狀腺濾泡旁細胞（C細胞）是循環成熟降鈣素（CT）的主要來源。甲狀腺髓樣癌（MTC）是甲狀腺濾泡旁細胞的惡性腫瘤，約占甲狀腺癌的5%。C細胞增生（HCC）可以是MTC微小癌的早期組織學發現。CT是MTC最重要的腫瘤標志物，并與腫瘤大小呈陽性相關。RET原癌基因突變與本病有關，也是本病的標志物。CT測定的敏感性和特異性尚待改進，其結果隨不同方法而異。目前建議采用雙位點免疫測定（Two-Site Immunometric Assay），特異性可測定成熟CT。

正常基礎血清CT值應低于10ng/L。激發實驗可協助早期診斷C細胞異常，通常用于：①當基礎CT僅輕度增（<100ng/L）時，手術前證實MTC的診斷；②在RET重排突變體陽性攜帶者發現C細胞病；③手術前監測RET陽性兒童；④手術后監測腫瘤復發；⑤無法進行遺傳學檢查時，可采用五肽胃泌素（Pg）激發實驗或鈣激發實驗。

血清CT測定的臨床應用：主要用作MTC的腫瘤標志物，診斷MTC及進行MTC術后隨訪監測。如果基礎及激發后CT水平均測不出，才能排除存在殘留腫瘤組織或復發的可能性。鑒于多發性內分泌腺瘤病（MEN）II型90%以上合并MTC，而且是死亡的主要原因，故主張對所有嗜鉻細胞瘤患者常規監測血清CT，以排除MTC和MENII型的可能性。

MTC以外疾病也可以引起CT水平增高，包括：①小細胞肺癌、支氣管和腸道類癌及所有神經內分泌腫瘤；②良性C細胞增生（HCC），見于自身免疫性甲狀腺疾病（橋本甲狀腺炎或Graves病）及分化型甲狀腺癌；③其它疾病：腎病（嚴重腎功能不全）、高胃酸血癥、高鈣血癥、急性肺炎、局部或全身性膿毒血癥等。

六、尿碘（UI）測定

碘是甲狀腺合成甲狀腺激素的主要原料之一。碘主要儲存在甲狀腺池和細胞外液池，兩池的儲量相對恒定。甲狀腺內以甲狀腺激素和碘化酪氨酸形式儲存的有機碘高達8-10mg；細胞外液池碘離子總量為150μg。碘代謝始終保持動態平衡，①甲狀腺每天從細胞外液碘池攝取碘離子120μg，其中60μg用于合成甲狀腺激素，其余60μg返回細胞外液碘池；②每天甲狀腺釋放60μg激素碘，經脫碘酶作用在外周組織脫碘，60μg碘返回細胞外液池。鑒于上述碘代謝特點，攝入的過量碘都經腎臟排出，所以測定UI水平可評估機體碘攝入量。

尿碘的測定方法采用砷鈰催化分光光度測定方法（國標WS/T 107-1999）。溫度對測定結果影響很大，砷鈰催化反應溫度應在20-35℃之間的一個穩定的溫度環境下（室溫或控溫）進行，要求溫度波動不超過0.3℃。由于該方法中使用的氯酸對環境的污染比較大，目前該標準正在進行修訂，以過硫酸銨取代氯酸。尿樣的收集可采用空腹單次尿樣或全天24小時尿樣，后者需要添加適當防腐劑。一般地說，晨起空腹單次尿樣可以代替24小時尿樣。尿樣采集后嚴密封口，室溫可保存2周，4℃可保存2個月，-20℃可保存4個月。居民的碘營養狀態通常用尿碘中位數（MUI μg/L）表示。國際上規定采用學齡兒童的尿碘反映地區的碘營養狀態。

七、TRH激刺試驗

原理：基于下丘腦-垂體-甲狀腺軸的負反饋調節機制。以前該實驗主要用于不典型甲亢的診斷。隨著TSH測定方法靈敏度的增高，這個作用已經被sTSH所取代。目前主要用于中樞性甲減病變位置（下丘腦或垂體）的確定。

試驗方法：TRH200-400μg（一般500μg可達到最大刺激作用），5分鐘內靜脈注入，分別在注射前和注射后15、30、60、120分鐘采血測定TSH。正常情況下，血清TSH在注射后20-30分鐘達到高峰，達到10-30mU/L，平均增加12mU/L，2-3小時返回至基線水平。結果：①甲亢時，TSH無分泌，呈現一條低平曲線；②原發性甲減時，因為基值較高，呈現一條高平曲線；③中樞性甲減時有兩種情況。下丘腦性甲減，TSH分泌曲線呈現高峰延緩出現（出現在注射后的60-90分鐘），并持續高分泌狀態至120分鐘；垂體性甲減，TSH反應遲鈍，呈現一條低平