创新 “稀释进样” LC-MS/MS 法:精准剖析尿中皮质醇代谢物,助力肾上腺疾病诊断

时间:2025年5月6日
来源:Clinica Chimica Acta

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为解决传统免疫分析法检测皮质醇(Cortisol)和可的松(Cortisone)存在交叉反应、结果不准确的问题,研究人员开发 “稀释进样” LC-MS/MS 法测定尿中相关物质。结果显示该方法性能良好,监测 Ⅱ 相代谢物有助于区分肾上腺疾病,为临床诊断提供新方案。

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在人体的内分泌调节网络中,皮质醇和它的主要代谢产物可的松,就像两位 “关键管家”,通过下丘脑 - 垂体 - 肾上腺轴(HPAA)调节着身体对压力的反应,维持着体内环境的稳定。一旦这两位 “管家” 的工作出现异常,各种肾上腺疾病,如库欣综合征(Cushing’s syndrome)、艾迪生病(Addison’s disease)和肾上腺功能不全(adrenal insufficiency)等就可能找上门来。
长期以来,传统的免疫分析法是检测皮质醇、可的松及其代谢物的常用手段。但这种方法就像一位容易被干扰的 “粗心侦探”,会受到结构相似化合物的影响,产生交叉反应,导致检测结果不准确。这一问题在诊断肾上腺疾病时,可能会让医生做出错误的判断,延误患者的治疗。

为了攻克这一难题,来自都灵大学(University of Turin)的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们开发了一种 “稀释进样” 液相色谱 - 串联质谱(LC-MS/MS)法,用于快速、准确地分析尿中游离皮质醇、可的松及其完整的 Ⅱ 相代谢物(如葡糖醛酸结合物和硫酸结合物)。该研究成果发表在《Clinica Chimica Acta》杂志上,为肾上腺疾病的诊断和研究开辟了新的道路。

研究人员在开展这项研究时,用到了几个关键技术方法。首先是样本处理技术,他们将尿液样本与含同位素标记内标的甲醇 / 水混合,经涡旋、离心后取上清液进样分析。其次是仪器分析技术,使用 Nexera X2 UHPLC 系统和 Citrine Triple Quad MS/MS 系统,在特定的色谱和质谱条件下对样本进行检测。此外,还通过分析 79 例 24 小时尿样,与临床实验室常用的 LC-MS/MS 法对比,评估新方法性能,并将新方法应用于 168 例肾上腺疾病患者的真实尿样检测。

下面来看具体的研究结果:

  • 方法验证:通过一系列实验对新方法进行验证。在校准方面,根据 Levene's 检验和 Mandel 检验结果,确定了各分析物的校准模型,部分为线性模型,部分为二次模型。准确度和精密度评估显示,日内和日间的偏差百分比和变异系数(CV%)大多低于 15%,表明该方法可靠性高。通过 Hubaux-Vos 算法结合实验确定了检测限(LOD)和定量限(LLOQ),所有分析物的 LLOQ 为 1 ng/mL。基质效应评估发现,合成尿液适合制备校准和验证样本,且所有分析物的基质效应均较低。此外,该方法选择性良好,几乎不存在携带污染,样本在 4°C 至少可稳定保存 7 天,经多次冻融循环和长期储存后也具有较好的稳定性。
  • 方法比较:将新方法与常规 LC-MS/MS 法进行比较,Passing-Bablok 回归和 Bland-Altman 图分析结果显示,两种方法在测量尿中皮质醇和可的松浓度时具有良好的相关性,虽在低浓度区域差异较大,但偏差不显著,说明新方法在这两种分析物的检测上可达到与常规方法相似的性能。
  • 临床应用:对 168 例不同肾上腺疾病患者(包括肾上腺皮质癌(ACC)、原发性醛固酮增多症(PA)、轻度自主性皮质醇分泌(MACS)、非功能性肾上腺偶发瘤(NFAI)和嗜铬细胞瘤(PHEO))的 24 小时尿样分析发现,皮质醇、可的松和皮质醇 - 21 - 葡糖醛酸在不同病理类别间的排泄量无显著差异,但硫酸结合代谢物存在显著差异。进一步分析表明,MACS 患者的硫酸化类固醇排泄量较高,且在与其他疾病类别的比较中,MACS 与 PA、NFAI、PHEO 在硫酸结合代谢物排泄量上存在显著差异,这有助于区分不同的肾上腺疾病。

综合研究结果,研究人员得出结论:新开发的 “稀释进样” LC-MS/MS 法在尿样中皮质醇、可的松及其 Ⅱ 相代谢物的检测上表现出色,具有高准确度、精密度、特异性和灵敏度,且分析速度快,色谱运行时间仅 9 分钟。该方法减少了传统样本前处理步骤,更适用于临床化学实验室的自动化操作。同时,监测 Ⅱ 相代谢物,尤其是硫酸结合物,能为临床诊断提供更具体的信息,有助于更快地诊断肾上腺疾病。不过,研究也存在一些局限性,比如需要为结合型类固醇找到更合适的同位素内标,且对于 ACC 患者的研究结论还需扩大样本量进一步确认。但总体而言,这项研究为肾上腺疾病的诊断和研究提供了新的有力工具,有望推动该领域的进一步发展。

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