临床研究
甲状腺相关抗体及高分辨超声对甲状腺功能正常桥本甲状腺炎诊断效能的对比
中华医学杂志, 2021,101(32) : 2537-2543. DOI: 10.3760/cma.j.cn112137-20201120-03154
摘要
目的

评估甲状腺过氧化物酶抗体(TPOAb)、甲状腺球蛋白抗体(TgAb)和高分辨超声(HRUS)诊断甲状腺功能正常桥本甲状腺炎(HT)的效能。

方法

收集2016年1月至2019年1月在南京医科大学第一附属医院行甲状腺手术患者的术前甲状腺功能、TPOAb、TgAb及HRUS资料,以组织病理学(HP)检查结果作为金标准,比较各项指标在HT诊断中的效能。

结果

最终纳入792例患者,其中男217例、女575例,年龄的MQ1Q3)为41(32,52)岁(16~75岁)。以HP为金标准,TPOAb与TgAb诊断HT的灵敏度(59.3%比61.2%,P=0.752)、准确性(85.0%比83.6%,P=0.379)以及受试者工作特征曲线下面积(AUC)(0.767比0.764,P=0.886)差异均无统计学意义,但TPOAb具有更高的特异度(94.2%比91.6%,P=0.033);两者均有高于HRUS的灵敏度(59.3%比44.5%,P=0.002;61.2%比44.5%,P<0.001)、准确性(85.0%比79.7%,P=0.001;83.6%比79.7%,P=0.013)和AUC(0.767比0.684,P<0.001;0.764比0.684,P<0.001)。与单一指标相比,TPOAb联合TgAb或HRUS均可提高诊断的灵敏度和AUC,三者联合诊断HT的灵敏度最高(均P<0.05)。TPOAb与HP在诊断HT方面具有中度一致性(Kappa值=0.580,95%CI:0.513~0.647,P<0.001)。

结论

TPOAb联合TgAb可提高诊断甲状腺功能正常HT的灵敏度和准确性,两种抗体与HRUS联合诊断效能最大,TPOAb与HP诊断HT具有中度一致性。

引用本文: 胡永莲, 李霄, 方海生, 等.  甲状腺相关抗体及高分辨超声对甲状腺功能正常桥本甲状腺炎诊断效能的对比 [J] . 中华医学杂志, 2021, 101(32) : 2537-2543. DOI: 10.3760/cma.j.cn112137-20201120-03154.
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桥本甲状腺炎(Hashimoto′s thyroiditis,HT)又称慢性淋巴细胞性甲状腺炎或桥本病,是一种由自身免疫性反应引起的慢性炎症性甲状腺疾病,以淋巴细胞浸润和实质细胞破坏为特征,最终导致甲状腺功能减退1。HT的发病率估计为0.2%~1.3%2, 3,是最常见的自身免疫性甲状腺疾病(autoimmune thyroid disorders,AITDs)。该病好发年龄为45~65岁,男女比例在1∶20~1∶4之间4。组织病理学(histopathology,HP)检查结果是诊断HT的金标准。然而在临床实践中,HT的诊断主要依靠患者的症状、血清学检查及超声表现。但多数患者起病隐匿,发病初期症状较轻,无明显临床表现,甲状腺功能亦正常。因此,本研究借助接受甲状腺手术治疗患者的术后HP检查结果作为诊断HT的金标准,旨在评估甲状腺过氧化物酶抗体(thyroid peroxidase antibody,TPOAb)、甲状腺球蛋白抗体(thyroglobulin antibody,TgAb)和高分辨超声(high-resolution ultrasound,HRUS)对甲状腺功能正常HT的诊断价值。

对象和方法
一、研究对象

利用电子病历系统收集2016年1月至2019年1月在南京医科大学第一附属医院甲状腺外科因甲状腺结节行手术治疗患者的临床资料,包括术前1周内甲状腺功能,如游离三碘甲状腺原氨酸(free triiodothyronine,FT3)、游离甲状腺素(free thyroxine,FT4)、促甲状腺素(thyrotropin,TSH)水平;TPOAb和TgAb水平;甲状腺超声以及术后HP资料。纳入标准:(1)因甲状腺结节行手术治疗,年龄、性别不限;(2)术前FT3、FT4、TSH、TPOAb、TgAb及HP资料均完善,且FT3、FT4、TSH均在正常范围内。排除标准:(1)HP报告不确定;(2)术前甲状腺功能异常;(3)合并免疫系统疾病或血液系统疾病;(4)服用可能影响甲状腺功能药物。本研究符合《赫尔辛基宣言》原则及相关伦理要求。

二、方法

1. 仪器与试剂:使用Roche cobas e601型全自动电化学发光免疫分析仪(美国)及配套试剂盒进行测定,采用电化学发光免疫分析测定血清FT3、FT4、TSH、TPOAb及TgAb水平,所有步骤严格按照产品说明书进行。参考值范围为FT3:3.1~6.8 pmol/L;FT4:12~22 pmol/L;TSH:0.27~4.2 mU/L;TPOAb:0~34 kU/L;TgAb:0~115 kU/L。TPOAb>34 kU/L,TgAb>115 kU/L判定为阳性。

2. HRUS检查:患者在手术前一周内进行甲状腺超声检查,采用ACUSON S3000(德国西门子公司)、LOGIQ GE E9(美国通用电气公司)、EPIQ5(荷兰飞利浦公司)等多普勒超声诊断仪,多种不同频率高频探头,选取Thyroid预设模式。嘱患者取仰卧位,充分暴露颈部,使甲状腺所在区域充分显露在检查视野中,常规观察甲状腺形态大小、性质、回声并测量甲状腺两侧叶长径、宽径、厚径及峡部厚径值,使用彩色多普勒血流图观察各组患者甲状腺内的血流分布情况。由专业超声科医生对患者的甲状腺超声进行解读。HT超声特征常表现为弥漫性腺体增大伴回声减低,腺体实质不均匀,部分可呈网格样或分隔状样改变5, 6, 7

3. HP检查:甲状腺的HP检查结果由专业的病理科医生解读,HT表现为腺体的弥漫性淋巴细胞浸润,甲状腺细胞的嗜酸性改变,大量的淋巴滤泡、生发中心形成以及广泛纤维组织增生8。非HT表现为甲状腺的弥漫性浸润,有淋巴细胞和其他炎症细胞,但没有HT的典型病理学特征。

三、统计学处理

采用SPSS 25.0软件对数据进行处理和分析。FT3符合正态分布,以x¯±s表示;采用独立样本t检验进行两组间比较;年龄、FT4、TSH、TPOAb、TgAb不符合正态分布,以MQ1Q3)表示,采用Wilcoxon秩和检验分析上述指标的组间差异;用率和频数描述性别、甲状腺回声、甲状腺血流及结节多发性等定性资料;采用χ2 检验或Fisher确切概率法进行组间分析,甲状腺抗体、HRUS与HP结果两两比较采用配对χ2 检验。采用Med Calc15.2.2构建受试者工作特征(ROC)曲线评价各诊断方法的价值。联合诊断时,只要其中一个指标阳性,认为结果为阳性。根据最终HP诊断结果计算诊断手段的ROC曲线下面积(AUC)、灵敏度、特异度及准确性[真阳性+真阴性)/(真阳性+假阳性+假阴性+真阴性)×100%]。采用McNemar检验比较各种诊断方法的灵敏度和特异度差异,采用Bonferroni法校正检验水准,并采用Kappa值分析各种诊断方法的一致性,Kappa值≥0.75为一致性较好;0.40<Kappa值<0.75为一致性中等;Kappa值≤0.40为一致性较差。双侧检验,检验水准α= 0.05。

结果
一、临床资料

本研究最终纳入792例患者的临床资料,其中男217例、女575例,年龄的MQ1Q3)为41(32,52)岁(16~75岁)。792例患者的HP包括102例(12.9%)良性组织及690例(87.1%)癌组织(681例甲状腺乳头状癌、6例滤泡状癌以及3例髓样癌),HP证实合并HT者209例(26.4%)。HT组女性比例高于非HT组(91.4%比65.9%,P<0.001),FT3、FT4水平均低于非HT组,TSH水平高于非HT组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。HT组血清中TPOAb、TgAb水平分别为62.2(12.6,223.2)和203.0(12.7,393.3) kU/L,均高于非HT患者(均P<0.001)。与非HT相比,HT超声常表现为弥漫性回声减低不均匀、甲状腺内部血流丰富、峡部增厚及合并多发结节,差异均有统计学意义(均P<0.05)(表1)。

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表1

接受甲状腺手术的HP检查证实HT与非HT患者临床资料的比较

表1

接受甲状腺手术的HP检查证实HT与非HT患者临床资料的比较

项目HT(n=209)非HT(n=583)Z/t/χ²值P
年龄(岁)a38(31,49)41(33,53)-2.1540.031
女性b191(91.4)384(65.9)50.376<0.001
甲状腺功能

FT3(pmol//L)c

4.6±0.64.8±0.62.3520.019

FT4(pmol//L)a

16.3(14.8,17.9)16.8(15.0,18.5)-2.1530.031

TSH(mU/L)a

2.2(1.4,2.9)2.0(1.2,2.7)-2.2980.022
甲状腺抗体水平a

TPOAb(kU/L)

62.2(12.6,223.2)10.0(7.7,14.2)-13.621<0.001

TgAb(kU/L)

203.0(12.7,393.3)10.9(7.0,14.9)-15.809
超声表现

弥漫性回声减低不均匀b

172.521<0.001
141(67.5)107(18.4)
68(32.5)476(81.6)
甲状腺内部血流b173.348<0.001

丰富

92(44.0)32 (5.5)

正常

116(55.5)549(94.2)

减少

1 (0.5)2 (0.3)
甲状腺峡部厚度(mm)a3.0(2.0,4.0)3.0(2.5,3.5)-4.699<0.001
甲状腺结节数目b6.4030.011

多发

129(61.7)168(28.8)

单发

80(38.3)415(71.2)

注:aMQ1Q3);b 例(%);cx¯±s;HP为组织病理学;HT为桥本甲状腺炎;FT3为游离三碘甲状腺原氨酸;FT4为游离甲状腺素;TSH为促甲状腺素;TPOAb为甲状腺过氧化物酶抗体;TgAb为甲状腺球蛋白抗体

二、各种诊断方法诊断效能比较

以HP作为金标准,绘制ROC曲线,评估TPOAb、TgAb和HRUS对甲状腺功能正常HT的诊断效能(图1表2)。由表2可以看出,TPOAb与TgAb诊断HT的灵敏度(59.3%比61.2%,P=0.752)、准确性(85.0%比83.6%,P=0.379)及AUC(0.767比0.764,P=0.886)差异均无统计学意义,但TPOAb具有更高的特异度(94.2%比91.6%,P=0.033);两者均有高于HRUS的灵敏度(59.3%比44.5%,P=0.002;61.2%比44.5%,P<0.001)、准确性(85.0%比79.7%,P=0.001;83.6%比79.7%,P=0.013)和AUC(0.767比0.684,P<0.001;0.764比0.684,P<0.001)。TPOAb联合TgAb或HRUS均可提高诊断的灵敏度(80.9%比59.3%,P<0.001;75.1%比59.3%,P<0.001)和AUC(0.850比0.767,P<0.001;0.816比0.767,P<0.001),其中三种指标联合诊断HT的灵敏度最高,但特异度较低(均P<0.01)。与单一指标相比,抗体联合检测可提高诊断的准确性(均P<0.001),但与三者联合诊断的准确性差异无统计学意义(87.0%比85.4%,P=0.06)。

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图1
不同方法诊断桥本甲状腺炎的受试者工作特征曲线
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注:TPOAb为甲状腺过氧化物酶抗体;TgAb为甲状腺球蛋白抗体;HRUS为高分辨超声

图1
不同方法诊断桥本甲状腺炎的受试者工作特征曲线
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表2

TPOAb、TgAb和HRUS对HT的诊断效能

表2

TPOAb、TgAb和HRUS对HT的诊断效能

诊断方法灵敏度(%)特异度(%)准确性(%)AUC
TPOAb59.394.285.00.767
TgAb61.291.683.60.764
HRUS44.592.379.70.684
TPOAb联合TgAb80.989.287.00.850
TPOAb联合HRUS75.188.284.70.810
TPOAb、TgAb及HRUS联合87.684.685.40.861

注:TPOAb为甲状腺过氧化物酶抗体;TgAb为甲状腺球蛋白抗体;HRUS为高分辨超声;HT为桥本甲状腺炎;AUC为受试者工作特征曲线下面积

三、TPOAb、TgAb及HRUS与HP诊断HT结果的一致性分析

HP证实合并HT的患者共209例,血清TPOAb阳性者158例,其中HP证实HT者124例(59.3%),血清TgAb阳性者177例,其中HP证实HT者128例(61.2%),HRUS提示HT 138例,其中HP证实HT者93例(44.5%)。TPOAb、TgAb、HRUS和HP同时阳性患者仅47例(5.9%),这4项指标诊断HT缺乏一致性(图2)。TPOAb、TgAb和HRUS诊断结果与HP诊断结果差异有统计学意义(P<0.001,表3)。分析血清TPOAb、TgAb、HRUS和HP在HT诊断上的一致性,结果显示,抗体与HP、HRUS与HP以及抗体之间具有中度一致性,TPOAb与HRUS一致性较差(TPOAb与HP:Kappa值=0.580,95%CI:0.513~0.647,P<0.001)(表4)。

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图2
792例接受甲状腺手术患者不同诊断方式诊断为桥本甲状腺炎的维恩图
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注:TPOAb为甲状腺过氧化物酶抗体;TgAb为甲状腺球蛋白抗体;HRUS为高分辨超声;HP为组织病理学

图2
792例接受甲状腺手术患者不同诊断方式诊断为桥本甲状腺炎的维恩图
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表3

TPOAb、TgAb和HRUS诊断与HP检查证实HT结果的比较(例)

表3

TPOAb、TgAb和HRUS诊断与HP检查证实HT结果的比较(例)

诊断结果HP证实χ²值P
HT (n=209)

非HT

n=583)

TPOAb275.723<0.001

阳性

12434

阴性

85549
TgAb247.517<0.001

阳性

12849

阴性

81534
HRUS114.638<0.001

阳性

9345

阴性

116538
TPOAb联合TgAb364.538<0.001

阳性

16963

阴性

40520
TPOAb联合HRUS302.139<0.001

阳性

15769

阴性

52514
TPOAb、TgAb及HRUS联合354.283<0.001

阳性

18390

阴性

26493

注:TPOAb为甲状腺过氧化物酶抗体;TgAb为甲状腺球蛋白抗体;HRUS为高分辨超声;HP为组织病理学; HT为桥本甲状腺炎

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表4

不同方法诊断桥本甲状腺炎的一致性

表4

不同方法诊断桥本甲状腺炎的一致性

诊断方法Kappa值(95%CIP
TPOAb与HP0.580(0.513~0.647)<0.001
HRUS与HP0.413(0.339~0.487)<0.001
TgAb与HP0.556(0.489~0.623)<0.001
TPOAb与TgAb0.512(0.439~0.585)<0.001
TPOAb与HRUS0.353(0.273~0.433)<0.001
TgAb与HRUS0.420(0.342~0.498)<0.001

注:TPOAb为甲状腺过氧化物酶抗体;HP为组织病理学;HRUS为高分辨超声;TgAb为甲状腺球蛋白抗体

讨论

本研究以甲状腺切除术后HP诊断结果为金标准,评估TPOAb、TgAb、HRUS对甲状腺功能正常HT的诊断效能,结果表明,HRUS的诊断效能最低,TgAb与TPOAb相似,二者联合检测可显著提高诊断的灵敏度和准确性,HRUS联合两抗体诊断HT的灵敏度最高,有助于HT的诊断,减少漏诊率。TPOAb与HP诊断HT具有中度一致性。

HT是原发性甲状腺功能减退的主要原因,其发生通常认为是基因易感性和环境因素的共同作用,导致免疫耐受丧失,进而对甲状腺自身组织进行免疫攻击9。其HP改变表现为腺体的弥漫性淋巴细胞浸润,伴有不同程度的纤维化8。HT以甲状腺自身抗体升高为特征,主要是TPOAb和TgAb。TPOAb 是一类分布在甲状腺细胞顶缘和内质网内膜的结合糖蛋白,通过激活补体及抗体依赖细胞介导的细胞毒性作用(antibody-dependent cell cytotoxicity,ADCC)参与甲状腺细胞的破坏10, 11,见于90%的 HT患者,是HT的标志性抗体9。TgAb由甲状腺球蛋白(thyroglobulin,Tg)入血后产生,见于60%~80%的HT患者,其可与Tg结合成复合体,对甲状腺滤泡上皮细胞产生破坏作用9。与TPOAb不同,Tg不在甲状腺细胞表面表达,限制了TgAb的ADCC作用12。当机体出现病理受损,如患有亚急性甲状腺炎、甲状腺癌时,甲状腺蛋白可进入血液,亦可引起TgAb升高13, 14

Rho等15的研究表明,TPOAb是HT最具特异性的诊断指标,本研究结果也证实了这一点。但TPOAb的诊断灵敏度(59.3%)低于国内外其他研究16, 17, 18,这可能与研究人群入选标准不同有关。Guan等19以甲状腺功能正常患者作为研究对象时,TPOAb的灵敏度也偏低。单一指标诊断HT中,TgAb和TPOAb的诊断灵敏度相似。考虑本研究人群中甲状腺恶性肿瘤患者所占比例较高(87.1%),而甲状腺恶性肿瘤会导致TgAb升高,并与TgAb呈一定相关性。本研究发现,TPOAb与TgAb联合检测诊断HT的灵敏度、准确性、AUC均较单项指标高,有利于HT的诊断。然而,尽管目前检测甲状腺抗体的方法很敏感,但仍有部分HT患者抗体阴性。有研究显示,血清TgAb的异质性可导致不同检测方法及试剂盒的检测结果不一致20, 21。此外,其他非免疫性甲状腺疾病,如亚急性甲状腺炎和非毒性结节性甲状腺肿,抗体可以呈现阳性,健康人群中10%的健康者可表现为抗体阳性。因此,临床上单纯依赖甲状腺自身抗体诊断HT时,仍会造成一定的漏诊或误诊。

超声作为一种无创且经济的影像学检查,越来越多用于甲状腺疾病的诊断。HT的超声表现为弥漫性回声减低不均匀、血流丰富,部分呈网格样或分隔状样改变,常伴有多发结节,其中,实质不均一性和弥漫性低回声是HT最敏感的超声表现5, 6, 7。本研究结果显示,HRUS诊断HT的灵敏度较低,仅为44.5%,这可能与甲状腺功能代偿期超声表现不典型有关。当HRUS与TPOAb及TgAb联合使用时,可提高诊断的灵敏度及AUC,有助于提高疾病的诊断水平。此外,HRUS在协助诊断HT的同时可评估结节的良恶性,而且其在预测甲状腺功能减退方面的价值超过甲状腺自身抗体22,所以对该病进行定期超声随访是非常必要的,但HT的超声表现纷繁复杂,尤其当合并其他甲状腺疾病时,如Graves病、甲状腺结节等。因此,临床上诊断HT时,应密切结合甲状腺抗体和超声进行综合考虑,为临床提供有价值的诊断信息。

本研究结果显示,TPOAb与HP在诊断HT时表现为中度一致性,与另一项研究结果相似19。当疾病进展到需要激素替代时,各指标更可能出现异常时,一致性可能更高,因此在诊断HT各指标结果出现不一致时,需定期随访,尤其是对于甲状腺功能正常的患者。

此外,有证据表明HT患者发生甲状腺乳头状癌(papillary thyroid carcinoma,PTC)的风险增加23。一项研究显示,HT患者发生甲状腺恶性肿瘤的风险较非HT患者高出11.8倍24,这可能与TSH水平升高和甲状腺自身免疫有关25。HT与PTC之间的联系可能是免疫紊乱、内分泌失调、分子生物学等多种因素综合作用的结果26, 27,两者之间的确切关系有待进一步研究。

本研究还存在一些局限性。首先,借助甲状腺手术患者的术后HP作为诊断HT的金标准,以此来评价TPOAb和TgAb以及甲状腺超声的诊断意义,存在一定选择偏倚。此外,超声评估常受到操作者的主观影响,机器和探头的不同也会造成一定影响。

综上所述,本研究结果表明,HRUS联合TPOAb和TgAb检测诊断甲状腺功能正常HT的灵敏度和效能最高,有助于HT的诊断,减少漏诊率。当各诊断指标检测结果不一致时,需定期复查,密切随访,这将有利于更好地监测疾病的进程,制定治疗方案,并延迟甲状腺功能衰竭。

利益冲突
利益冲突

所有作者均声明不存在利益冲突

参考文献
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