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1、最新:儿茶酚胺(CA)及其代谢物与儿童相关疾病临床诊断的相关性1、什么是儿茶酚胺?Catecholamines我们通常指的儿茶酚胺主要包括多巴胺(DA).肾上腺素(E)和去甲肾上腺素(NE),其相应的主要代谢产物分别为3甲氧基肾上腺素MN以及甲氧基去甲肾上腺素(NMN)z最终代谢产物为高香草酸(HVA)和香草扁桃酸(VMA)。儿茶酚胺合成与代谢AADC多巴胺(DA)DOPA,L-多巴I DBHI TH去甲肾上腺素(NE)酪氨酸(TYR)I PNMT胃上恳素(E)MA0,C0MT离番草酸(HVA)COMTCOMT3甲H去甲肾上腺素1(NMN)表苴白及ISMAO -香草扁V(VMA)3甲氧基肾上腺
2、素 I(MN)2、儿茶酚胺与儿童健康Childrenhealth2.1 儿茶酚胺与嗜铭细胞瘤及副神经节瘤嗜铭细胞瘤(PCO和副神经节瘤(PGL)是分别起源于肾上腺髓质或肾上腺外交感神经链的肿瘤,其中PCC占80%-85%,PGL占15%-20%,二者合称为PPGLPPGL可分泌大量儿茶酚胺,引起患者血压升高,并伴有糖、脂代谢异常,造成心、脑、肾等严重并发症。2018年中国心血管报告以及2016年嗜铭细胞瘤和副神经节瘤诊断治疗的专家共识指出:中国儿童高血压患病率为14.5%,男生高于女生,儿童高血压患病率随年龄增加呈上升趋势,且住院高血压儿童以继发性高血压为主(占52.0%-81.5%),PPG
3、L在儿童高血压患者中患病率可达1.7%PPGL如能及时、早期获得诊断和治疗,是一种可治愈的继发性高血压病,但PPGL因其症状的多样性和复杂性极容易导致漏诊、误诊,儿茶酚胺及其代谢产物的测定是其定性诊断的主要方法,同时也在手术疗效评估、术后转移的监测中起重要作用。2016年嗜馅细胞瘤和副神经节瘤诊断治疗的专家共识以及2018年中国高血压防治指南中推荐PPGL的首选生化检验为测定血游离MNs或尿MNs,其次可检测血或尿DA.E.NE浓度以帮助进行诊断。2.2 儿茶酚胺与神经母细胞瘤神经母细胞瘤(NB)是5岁以下儿童最常见的颅外实体恶性肿瘤,占因肿瘤致死儿童的15%,因此也被称为儿童肿瘤之王。NB极
4、易发生早期转移,病情发展迅速,因此早发现、早治疗是提高NB生存率的重要手段。目前,尿儿茶酚胺最终代谢产物高香草酸(HVA)和香草扁桃酸(VMA)测定已经广泛用于NB的临床诊断,日本、德国和加拿大都通过检测尿中VMA和HVA来进行NB的早期筛查。因此,通过检测儿童尿VMA和HVA有助于NB的早期确诊和治疗。此外,在治疗期间可以通过多次的尿儿茶酚胺检查来评估治疗效果,治疗后还可以定期检查尿儿茶酚胺来判断神经母细胞瘤的复发情况。2.3 儿茶酚胺与儿童手足口病儿童手足口病是由肠道病毒引起的急性传染病,多发于学龄前儿童,主要症状为手、足、口腔等部位出现斑丘疹,重症病例会出现脑炎、脑脊髓炎、循环衰竭等症状
5、。自2008年起,手足口病成为中国丙类传染病中发病数和死亡数量最高的疾病。近年来,大量临床研究发现了手足口病的病情严重程度与儿茶酚胺水平存在明显的正相关。目前,对手足口病患儿进行血清儿茶酚胺的检测,不但可以最为疾病进展的预警指标,还可能成为救治重症手足口病的新途径。2.4 儿茶酚胺与儿童多动症儿童多动症又称为注意缺陷多动障碍,主要表现为与年龄和发育水平不相对称的注意力不集中、不分场合地活动过多、情绪易激动等,并常伴有认知障碍和学习困难。在我国,学龄前儿童的多动症患病率为3%-10%f男童患病率是女童的3倍。儿童多动症的发病机制目前尚不完全明确,多项研究表明,多动症儿童血清.尿儿茶酚胺水平均高于
6、正常儿童,因此,可以将儿童血清和尿中的儿茶酚胺水平检测作为筛选儿童多动症的指标之一。大量研究表明,儿茶酚胺与儿童孤独症、儿童感觉统合失调、儿童抽动障碍等相关疾病有关,因此血清或尿儿茶酚胺水平可以作为儿童生长发育的检测指标。3儿茶酚胺及代谢产物的实验室检测Diagnosis&Detection儿茶酚胺是正常生理过程中重要的信号介质,病理过程中其含量会出现相应的变化,因此通过检测生物样本中的儿茶酚胺及其代谢产物水平,可以辅助临床医生对部分疾病进行诊断。儿茶酚胺及其代谢产物主要用于辅助诊断嗜倍细胞瘤.神经母细胞瘤、儿童手足口病和儿童多动症等相关疾病同时还可以作为儿童正常生长发育的一项重要指标。儿茶酚
7、胺临床检测意义及方法3.1、 概念儿茶酚胺(catecholaminesCA)又称邻苯二酚胺,是一种含有儿茶酚(CateChoI)和胺基的神经类物质,以其结构中均含儿茶酚又属于胺类而得名,包括肾上腺素(epinephrin或noralin,E)、去甲肾上腺素(norepinephrin或noradrenalinzNE)和多巴胺(d。Pamine,DA)它们都是由酪氨酸衍生出来的神经激素。肾上腺髓质的嗜铭细胞外液中的酪氨酸合成肾上腺素和去甲肾上腺素,以肾上腺素为主。肾上腺能神经末梢只释放去甲肾上腺素。中枢神经的一些神经原能产生去甲肾上腺素或多巴胺(又称嗜铝细胞),起神经递质作用。肾上腺髓质的分泌
8、活动受神经系统的控制,其中以延髓的调节中枢最为重要。创伤、疼痛、寒冷、缺氧、低血糖和肌肉活动等因素可兴奋植物神经,使肾上腺髓质分泌增多。3.2、 生理作用儿茶酚胺的主要生理作用是使血管收缩,主要是小动脉和小静脉收缩,表现在皮肤和黏膜比较明显,其次是肾脏的血管收缩,此外脑,肝,肠系膜,骨骼肌血管都有收缩作用。对心脏冠状血管有舒张作用。它通过作用于讨邛受体对心血管系统发挥作用,不仅对高血压的发生、发展起重要作用,近年来还发现其与心室重构的发生、发展及演变过程有密切关系,有关实验表明,高血压患者中向心性重构、向心性肥厚及离心性肥厚血浆去甲肾上腺素与肾上腺素水平均明显高于正常人,且呈逐渐增高趋势,表明
9、儿茶酚胺在高血压左室结构的重建过程中发挥了重要作用。1、儿茶酚胺除通过血压升高引起的血液动力学变化而导致心肌肥大、纤维化以外,还能刺激心肌肥大、引起心肌纤维化,其次,儿茶酚胺作用于心肌通过一系列的生化过程是心肌细胞钙内流增加,引起钙负荷过重导致心肌细胞死亡,另外还可以通过作用于肾小球旁细胞上的1受体,激活RAAS,使血管紧张素11的活性增加,刺激成纤维细胞增生,促进胶原合成,导致心肌间质纤维化,左室发生重构,总之,儿茶酚胺在高血压发生、发展及左室重构过程中发挥了重要作用,原发性高血压患者肾上腺素、去甲肾上腺素的血浆水平的升高促进了左室构型的发展。因此在治疗高血压时,不能只看到血压的下降,还要注
10、意降低儿茶酚胺水平或阻断儿茶酚胺的作用,才能起到降压和防治左室重构的双重作用。2、嗜铝细胞瘤(pheochromocytoma)是起源于肾上腺髓质,交感神经节,旁交感神经节可分泌过量儿茶酚胺(肾上腺素、去甲肾上腺素、微量多巴胺)并可出现在肾上腺、膀胱、腹主动脉旁、腹膜后及心脏等的嗜铭组织的肿瘤。由于瘤组织可阵发性或持续性地分泌大量的儿茶酚胺,常出现阵发性或持续性高血压临床症状,并表现多样化,以心血管系统症状为主兼有其他代谢紊乱症群。嗜铭细胞瘤病情凶险,变化剧烈,如不及时治疗易引起心脑血管并发症而导致死亡。因此嗜铭细胞瘤的早期诊断,具有重要的临床意义。3.3、 存在形式1、血浆血浆中儿茶酚胺水平
11、的变化显示不同的病态情形。一般通过不正常的儿茶酚胺水平可以断定两个方面:首先涉及到肾上腺髓质瘤,这些瘤结合了大量的儿茶酚胺导致循环失常。第二点涉及到心血管系统。儿茶酚胺含量超标会引发高血压和心肌梗塞,含量过低则通常导致低血压。儿茶酚胺含量水平的不同与心脏猝死、冠状心脏病和心脏不充血等也有潜在联系。2、尿液尿中儿茶酚胺在嗜铝细胞瘤(pheochromocytoma)早期诊断中具有非常重要的临床意义。嗜铝细胞瘤早期在影像学中较难定位,特别是肾上腺以外包括主动脉旁,膀胱内,直肠后,胸内等部位的瘤体更难发现,而这些部位的嗜铝细胞瘤多数为恶性,尿儿茶酚胺的测定,成为嗜铭细胞瘤的重要诊断依据,与血浆儿茶酚
12、胺检测相比,尿儿茶酚胺测定无创伤,仅与临床用药和特定饮食有关,而血浆容易受如噪音、应激刺激、咖啡因、吸烟及某些食物等诸多生理及病理因素影响。儿茶酚胺的生化特性:人类的肾上腺髓质以分泌E为主,NE仅占10%30%交感神经末梢主要分泌NE。中枢神经系统中许多神经元的递质是NE,也有不少神经元的递质是DA,纹状体中DA含量最局。正常情况下,人体血液中儿茶酚胺的浓度很低。在高血压病人中,它们在血浆里的水平通常较高;嗜铭细胞瘤病人的儿茶酚胺浓度甚至更高些。由于血浆儿茶酚胺的测定很困难,多数临床医生不愿意把它作为诊断嗜铭细胞瘤的主要指标。因为血浆儿茶酚胺水平只反映最近的儿茶酚胺合成,因此有些肿瘤病例(儿茶
13、酚胺的分泌是阶段突发的)血茶酚胺水平可以在参考值范围内。尿香草扁桃酸、三甲基肾上腺素或儿茶酚胺略高于正常临界值的病人必须做血浆儿茶酚胺的测定。另外,急性前壁心肌梗死早期左室重构与血中儿茶酚胺的升高也有一定的关系。3.4、 检测方法1、尿儿茶酚胺测定【方法及正常参考值】肾上腺素去甲肾上腺素多巴胺参考范围(尿)20gday90gday600gday【样本要求】收集24小时尿,置于含6molHCL1O-15ml的瓶子中,并记录24小时总尿量,标本量要求2-3mL,在-20。C可存放6个月,避免阳光直接照射。【临床意义】1.尿儿茶酚胺增高:见于嗜铭细胞瘤、成纤维细胞瘤、神经母细胞瘤、神经节瘤、心肌梗塞
14、、重症肌无力及剧烈运动后。嗜铭细胞瘤患者尿中儿茶酚胺排出量明显增高,达正常人的10100倍。在整个高血压病人中,嗜铝细胞瘤的发病率为0.30.5%原发性高血压患者,去甲肾上腺素有84%.在正常范围,而嗜铝细胞瘤的高血压患者在发作期间,尿中儿茶酚胺97%高于正常。80%以上比正常者高5倍以上。D在持续性高血压嗜铝细胞瘤患者尿中,儿茶酚胺排出量增加,呈阳性反应,阵发性患者非发作期呈阴性反应。2)低血糖、重度大外伤、心肌梗死、重症肌无力、剧烈运动等凡使下丘脑兴奋的因素都能增加其排出量。3)神经母细胞瘤、神经节细胞瘤。2.降低见于:(1)见于胶原病(如风湿热等)、营养不良、家族性自主神经功能失常、肾上
15、腺切除和神经节药物封闭。肾上腺全切、神经节药物封闭。(2)利血平、哌替咤(杜冷丁)等药物也能引起抑制作用。【注意事项】1.尿液标本必须新鲜。2.试验前48h内禁食茶、水果、咖啡、茄子,另外如奎宁等药物也可导致假阳性。2、血浆儿茶酚胺测定【方法及正常参考值】肾上腺素去甲肾上腺素多巴胺参考范围(血浆)100pg/ml600pg/mlGK85%).R.BPGL(20%25%).三PCC(10-25%)GIST.PA.PTC,R0C(8%)55%6O%4%PGL-2SSoHAF23da三PGUl%)PASSiPGI冶SOHCS!三PGl.A.H三PGl(三JC)GIST.PA.RCC(SSJ)15%2
16、0%不详PGLTslSDHB甑S三PGL(50%).?KPGL(20%30%).CC(2O%25%)GIST.PA.PTC.ROa-14%)20%*25%30%PGL-SflSOHA翁拿PGLGIST.PA早犯不H注:PGL:SDHx:ra敢氏氨a话Bsi:PPGL:堵铀理8你注神&书号;PCC:唱绛侬8修:GlST:0扬道58-PA:至H年号:PTC:甲状展凯关状RCC:601.050.45注:NMN:三5=i8W:MN:田箕基写上粽费6 .药物干扰:三环类抗抑郁药、钙通道阻滞剂、拟交感神经药、单胺氧化酶抑制剂等可升高CA及MNs水平,如患者服这些药物则检测前应停用。具体干扰测定的药物如下所
17、示口叫 干扰CA、MNS:安定、阿替洛尔、拉贝洛尔、麻黄碱、伪麻黄碱、哌嗖嗪。 干扰NE、NMN:阿米替林、米帕明、咖啡酸、3,4-二羟扁桃酸、酚采明、可可碱、L-酪氨酸。 干扰MNs:苯丙胺、L-苯丙氨酸、肿苯达嗪、5-羟基苯乙酸、血清素、茶碱。 干扰NE:硝苯地平、-甲基NEo 干扰CA:咖啡因、西米替丁、3,4-亚甲基二氧基安非他明、尼古To 干扰NMN:对乙酰氨基酚、甲基多巴。干扰DA:卡比多巴、L-多巴、组氨酸、-甲基DA、章鱼胺。 干扰3-MT:3,4-二羟苯乙酸、脱氧肾上腺素。7 .正常参考区间:国外报道正常参考值上限【2】:血浆游离NMN浓度0.60.9nmolLsMN浓度0.
18、30.6nmol/L其诊断PPGL灵敏度为89.5%100%;特异度为79.4%97.6%。尿NMN3.03.8molL,尿MN1.21.9molL;其灵敏度为85.7%97.1%,特异度为68.6%95.1%o美国梅奥诊所实验室LC-MS/MS检测正常坐位血浆游离MN0.50nmolL、游离NMN0.9OnmOI/L【21。(2)上海瑞金医院报道,当血浆游离NMN浓度为0.8nmol/L时,诊断PPGL的灵敏度和特异度分别为95%和90%;血浆游离MN浓度在0.4nmol/L时诊断的灵敏度和特异度分别为51%和90%(二)CA水平测定建议:采用LC-MS/MS或HPLC-ECD测定血或尿NE
19、.E和DA浓度以帮助诊断PPGL(2o)1.24h尿CA水平:当检测血或尿MNs水平不能完全除外PPGL时,测定CA则有助于确诊。目前,国内外关于CA及代谢物的测定还没有实现检测标准化,检测结果在不同实验室还存在很大差异,故应该先建立各个实验室的检测正常参考区间。正常人尿CA排泄量呈昼夜周期性变化,在活动时排泄量增多。尿CA(NE+E)正常排泄量为591890nmold(100-150gd),其中80%为NE,20%为Eo大多数PPGL患者尿CA均明显增高;少数阵发性高血压患者,不发作时尿CA水平可正常。北京协和医院用HPLC-ECD测定24h尿CA的正常参考范围为NE(28.6711.98)
20、gd(16.6940.65gd),E(4.082.34)gd(1.746.42gd),DA(225.76104.83)gd(120.93330.59gd)。北京解放军总医院采用HPLC-ECD检测24h尿CA正常参考值范围为NE22.175.3gd,尿E1.534.5gd,尿DA93.2470.3Mg/d【22】。2 .血浆CA浓度测定:患者空腹、卧位休息30min后抽血,正常人在平卧及安静状态时血浆NE浓度500600pgml(3.03.5nmolL),E浓度1500pgml(9nmolL),E300pgml(1.6nmolL)l4美国梅奥诊所实验室用HPLC-ECD测定血浆NE正常参考区间
21、为卧位70750pg/ml,立位2001700pg/ml;E卧位111pg/mlz立位141pg/ml;DA30pg/ml亦无体位变化】。3 .对CA测定结果有干扰的药物:如利尿剂、肾上腺-及B-受体阻滞剂、扩血管药、钙通道阻滞剂等,外源性拟交感药物及甲基多巴、左旋多巴可导致假阳性结果,故检测前应停用。血浆CA测定结果可受环境、活动等因素影响,应激状态和焦虑患者的血浆CA水平亦可升高。(三)CA其他代谢产物测定VMA是NE及E的最终代谢产物,24h尿中的正常值7mgd(35mold);诊断PPGL灵敏度为46%77%,特异度为86%99%,但应同时检测血、尿CA和MNS水平。HVA是DA的最终
22、降解产物,正常值7mgd(45nmold),神经母细胞瘤筛查诊断检测的主要代谢产物为HVA和VMAo3-MT是DA的中间代谢产物,检测3-MT可提高筛查头颈部PGL的灵敏度;PPGL患者血浆DA及3-MT浓度明显增高则高度提示为转移性肿瘤。(四)CA及代谢产物检测结果的诊断意义1218,22,23,24,25测定血浆或尿液中CA及中间代谢产物、最终代谢产物浓度对PPGL定性诊断的灵敏度和特异度不同,其中MNS的灵敏度和特异度优于CA和VMAo因肿瘤可阵发性分泌释放NE和E并被多种酶水解,故测定NE和E水平可为正常,但MNs水平可升高,因此检测MNs可明显提高PPGL的诊断灵敏度。采用CA水平诊
23、断PPGL的灵敏度为69%92%,特异度为72%96%;尿CA和VMA的诊断阳性率分别为76%和88%o假阴性率:MNS为5%,CA为1%21%,VMA为10%29%.测定血浆游离或尿MNs水平诊断PPGL的灵敏度高,但假阳性率19%21%。血浆MNS灵敏度和特异度优于尿液MNs;尿游离MNs诊断性能优于尿分储MNs部位血浆MNS假阳性率低于坐位MNse如果以NMN或MN单项升高3倍以上或两者均升高做判断标准则假阳性率降低,但临床应进一步检查以进行确诊;对MNS轻度升高的患者应排除影响因素后进行重复测定。同时测定血及24h尿CA和MNs水平有较高的灵敏度和特异度,当疑诊患者血浆或尿CA和MNs
24、水平高于正常参考值上限1.52倍时可提示PPGL诊断;但如仅稍高于正常参考值上限则应多次复查并做进一步检查以帮助诊断。如能同时或多次测定基础状态下及高血压发作时的血或尿CA及MNs浓度,则可进一步提高PPGL的诊断符合率,如多次尿CA高于正常上限者应高度怀疑PCC可能。二.其他辅助测定1 .嗜铝粒蛋白A(chromograninA,CGA):CGA是一种酸性可溶性单体蛋白质,伴随NE在交感神经末梢颗粒中合成、储存及释放,PPGL患者的CGA水平增高,其诊断灵敏度为83%,特异度为96%o2 .神经元特异度烯醇化酶(NSE):非转移性PPGL患者的血浆NSE水平正常,约半数转移性PPGL患者明显
25、增高,故测定血浆NSE水平可用于鉴别转移性/非转移性肿瘤。3 .肾素血管紧张素、醛固酮水平测定:PPGL患者因CA分泌增多和血容量减少,可激活肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)而致继发性醛固酮分泌增多,有的患者可伴有低钾血症,故测定肾素、血管紧张素、醛固酮水平可帮助判断患者血容量水平。4 .药理激发或抑制试验:因药理试验的灵敏度和特异度差,并有潜在风险,故不推荐使用。参考文献:2014年美国PPGL诊断和治疗的临床实践指南2020年嗜馅细胞瘤和副神经节瘤诊断治疗的专家共识2018年中国高血压防治指南-一李斯慧,聂晓璐,段超,etal.神经母细胞瘤高危儿童筛查及其方案研究进展J.中国小儿血液与肿瘤杂志,2016,21(1):47-50.一黄元寿,马海燕,潘惠妮,etal.血清儿茶酚胺对手足口病重症病例的早期预警作用探讨J.中国医学创新,2016(24).徐小丽,金丽云.血清神经递质及微量元素在儿童多动症中的检测价值研究J.中国妇幼保健,2018,33(23):197-199.