胰岛素类似物与胰岛素抗体(IAA)相关性研究

陈曼丽 唐龙妹 齐莉莉 郝咏梅

根据国际糖尿病联盟(IDF)统计，2015年全球糖尿病患者约有4.15亿人，中国糖尿患者位居世界首位，同时,全球存在大量血糖升高但未达到糖尿病诊断标准者[1]。伴随着2型糖尿病患病率的激增，外源性胰岛素的使用越来越广泛。由外源性胰岛素诱发胰岛素抗体(IAA)阳性的病例最早由Berson和Yalow于1959年发现的，在接受外源性动物胰岛素治疗患者的血清中发现胰岛素抗体，并且改变了胰岛素的药代动力学，从而引起了血糖波动、严重胰岛素抵抗等临床综合征[2]。而血糖的波动增加糖尿病并发症的发生风险[3-6]。郭蓉等[7]研究表明，IAA阳性可能为接受外源性胰岛素治疗的2型糖尿病患者血糖波动的重要因素。本研究通过比较2型糖尿病患者中使用与未使用外源性胰岛素类似物治疗的两类人群胰岛素抗体阳性率的差异，探讨胰岛素类似物的免疫原性及IAA形成的危险因素。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2016年9月至2017年11月就诊于石家庄市第三医院老年病科、内分泌科、体检中心的2型糖尿病患者。外源性胰岛素治疗组：选取接受半年以上胰岛素类似物治疗的2型糖尿病患者183例，其中男106例，女77例。治疗组患者又根据IAA水平分为阳性组和阴性组。非外源性胰岛素治疗组：选取近1年内未接受外源性胰岛素治疗的T2DM患者472例，其中男269例，女203例。

1.2 纳入与排除标准

1.2.1 纳入标准：①按WHO1999年推荐的标准，明确诊断为2型糖尿病；②谷氨酸脱羧酶自身抗体(GADA)、胰岛细胞自身抗体(ICA)等均为阴性者；③近1年内均未使用过具有免疫源性的药物；④近期未口服含硫化物的药物(如他巴唑、巯丙酰甘氨酸、青霉胺等)。

1.2.2 排除标准：①排除1型糖尿病(T1DM)、妊娠期糖尿病等特殊类型糖尿病；②排除糖尿病引起的视网膜病变、酮症酸中毒、周围神经病变、高渗状态及中重度血管动脉粥样硬化等糖尿病并发症的患者；③排除自身免疫性疾病及各种重大疾病的患者。

1.3 观察指标

1.3.1 一般情况：记录受试者性别、年龄，糖尿病病史、是否接受外源性胰岛素治疗，对于接受外源性胰岛素治疗的患者，记录胰岛素类似物开始注射的时间、剂量、类型。

1.3.2 测量身高、体重，计算体重指数(BMI)；测量收缩压、舒张压。

1.3.3 血清学检测：静脉血测定IAA、GADA、ICA，总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、血尿素氮(BUN)、血清肌酐(Cr)、尿酸(UA)、促甲状腺激素(TSH)、游离三碘甲状腺原氨酸(FT3)、游离甲状腺素(FT4)、糖化血红蛋白(HbA1c)。

2 结果

2.1 IAA阳性率 2组患者基本条件比较差异无统计学意义(P>0.05)。183例治疗组患者中胰岛素抗体阳性的患者37例，IAA阳性率为 20.22%(37/183)，472例非治疗组患者中仅有6例为胰岛素抗体 阳性，IAA阳性率为 1.27%(6/472)，2组受试者IAA阳性率存在明显差异(χ2=77.182，P=0.000)。见表1。

2.2 治疗组中可能影响IAA的因素 IAA阳性组和阴性组中年龄、糖尿病病程、胰岛素使用时间、胰岛素使用剂量、SBP、DBP、HbA1c达标率比较，差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

2.3 胰岛素抗体相关危险因素分析 治疗组中，以 IAA 是否阳性为因变量，以IAA阴性组及阳性组中具有差异的年龄、糖尿病病程(年)、胰岛素治疗时间(年)、胰岛素使用剂量(U/d)、SBP、DBP、HbA1c为自变量，Logistic 回归分析显示胰岛素抗体阳性的危险因素分别为病程(OR=17.376，95% CI：5.422～55.680，P=0.000)、胰岛素类似物使用剂量(OR=3.089，95% CI：1.555～6.139，P=0.001)、HbA1c(OR=19.921，95% CI：3.444～115.242，P=0.001)。DBP(OR=0.021，95% CI：0.001～0.679，P=0.029)。见表3、4。

2.4 不同危险因素分组IAA阳性率比较 对于3项中logistic回归分析得出胰岛素抗体阳性的危险因素中存在多组赋值的糖尿病病程、胰岛素类似物使用剂量进一步分析，粗略估计存在明显差异的节点。以糖尿病病程1=～1年、2=2～5年、3=6～9年、4=10～年分为4组，比较不同分组胰岛素抗体阳性率。在以上4组中，从6～9 年组开始IAA阳性率与前2组比较具有显著差异。提示病程>6年IAA阳性的风险增高。以胰岛素类似物使用剂量1=<20 U/d、 2=20～U/d、3=30～U/d、4=40～U/d分为4组，比较不同胰岛素类似物使用剂量IAA阳性率。在以上4组中，从每天用量>40 U/d组开始IAA阳性率与前3组比较差异有统计学意义(P<0.05)。胰岛素类似物剂量每天使用>40 U时胰岛素抗体阳性率增高。见图1、2。

表1 治疗组与非治疗组2型糖尿病患者的影响因素比较

表2 IAA阳性组与IAA阴性组影响因素比较

表3 胰岛素抗体阳性患者7个可能的危险因素和赋值

表4 IAA危险因素的有关参数的评估值

注：# X2 X3 X7是IAA阳性的危险因素，X7是IAA阳性的保护隐私

图1 2型糖尿病病程和胰岛素抗体阳性率之间的关系(患病6～9年组IAA阳性率与前两组比较具有明显的统计学差异χ2=9.600,P=0.002)

图2 胰岛素类似物使用计量和IAA阳性率之间的关系(每天使用胰岛素40单位以上组IAA阳性率与前3组比较具有明显的统计学差异，χ2=14.884,P=0.000)

3 讨论

1928年，班廷首次发现某个患有精神分裂症的糖尿病患者使用胰岛素冲击治疗时体内产生某种血清因子，可干扰胰岛素生物活性[8]。给小鼠注射了胰岛素抵抗患者的血清后，小鼠血液中胰岛素可以被中和，从而证实了胰岛素抵抗的免疫原性[9]。IAA阳性，血中的胰岛素抗体可与游离胰岛素大量结合，胰岛素降解减少，使血浆总胰岛素浓度升高，与血糖结果不符，血糖升高的同时进一步刺激胰岛素的分泌，在餐后血糖高峰过后，与IAA结合的胰岛素逐渐解离，产生低血糖[10]。故外源性胰岛素产生免疫原性时，可出现高血糖症、低血糖、过敏、胰岛素抵抗等不良反应。

在临床上已广泛应用的胰岛素类似物也是生物蛋白制剂，其免疫原性已有个案报道[11]。有研究称使用磺脲类、双胍类、α-糖苷酶抑制剂及 GLP-1类似物等口服药物取代胰岛素治疗2型糖尿病，可缓解IAA阳性所产生的不良后果[12]。

本研究结果显示，接受胰岛素类似物治疗组IAA阳性率为20.22%，远远高于IAA阳性率1.27%的对照组。提示我们胰岛素类似物具有免疫原性。工作中，接受胰岛素类似物治疗的糖尿病患者，出现血糖不稳定、过敏、胰岛素抵抗等现象时，临床医师应进一步查IAA[13]。

对于IAA阳性组患者，通过logistic回归，发现影响IAA阳性率的因素有：患糖尿病病程、胰岛素类似物使用剂量、HbA1c、舒张压。对于多组赋值的2型糖尿病病程组间IAA阳性率的分析显示：在4组中，患病时间越长，IAA阳性率越高；这与杜同信等[11]的研究结果相一致。从不同组间IAA阳性率增长的速率来看：在接受胰岛素类似物治疗的2型糖尿病患者中IAA阳性率 6～9年内增长迅速，6～9年组前几组比较IAA阳性率有显著差异。随着患者糖尿病病程的进展，胰岛β细胞内分泌功能逐渐减退，血糖难以控制，外源性胰岛素类似物用量不断增加，免疫原性不断累积，最终导致 IAA 阳性率不断增加。通过图1我们了解到，患T2DM超过 6年IAA阳性率增加，故应常规检测 IAA。

通过对胰岛素类似物使用剂量logistic回归中多组赋值组间IAA阳性率的分析表明：4组数值比较，2组较1组阳性率稍减低，随后随着胰岛素类似物使用剂量的增加，IAA 阳性率为逐渐升高趋势。胰岛素类似物使用剂量每天>40 U组与每天<20 U组比较，差异有统计学意义(P<0.05)。有研究显示，长效胰岛素类似物通过改变少量氨基酸结构，增加自身结合率，在皮下形成六聚体或二聚体，从而达到延缓被吸收利用时间的效果，而多聚体是形成IAA的重要原因之一[14]。结论，胰岛素类似物使用剂量每天超过40 U的2型糖尿病患者IAA阳性率显著升高。谭宇欣等[15]认为，使用胰岛素强化治疗的患者，体内IAA浓度比常规注射治疗的患者更高。

外源性胰岛素使用计量超过40 U/d时，提示我们患者可能存在因胰岛素阳性导致的胰岛素抵抗。故临床上对于每天注射胰岛素类似物剂量超过40 U/d的患者应常规检测IAA。HbA1c不达标也是IAA 阳性率的危险因素之一。且在所有危险因素中其OR值最高。IAA 阳性组HbA1c 8.1%的达标率与IAA 阳性组56.2%的达标率比较有统计学差异。同时IAA阳性也是HbA1c不达标的重要原因之一。在大多数IAA阳性的患者中，皮下注射外源性胰岛素后，游离胰岛素初始增长率减低，游离胰岛素的峰值将延迟，此时可导致循环中血糖升高；返回血浆游离胰岛素基线水平的时间延迟，可能会引起低血糖症的发生[16]。频发的低血糖致患者对血糖的控制目标放宽也可导致HbA1c不达标。

舒张压升高反而使IAA阳性率的风险降低，这是本次研究不同于以往研究的地方。这一结果可能与血管动脉硬化进程有关。动脉硬化导致血管壁弹性降低，SBP增高舒张压降低。有研究表明，在动脉硬化形成的过程中，巨噬细胞数量较非动脉硬化患者比较有统计学差异[17]。杨毅军[18]的研究表明，颈动脉硬化斑块与血糖密切相关，与血脂相比,血糖增高对动脉硬化斑块的形成起到更重要的作用。大量研究证实，血糖波动是导致2型糖尿病患者动脉硬化的危险因素,控制血糖波动幅度可延缓糖尿病大血管病变的发生发展[19,20]。接受胰岛素类似物治疗2型糖尿病患者，舒张压降低，应常规检测IAA水平。

总之，Schwartzd等[21]研究提示，接受外源性胰岛素治疗的2型糖尿病患者，需要动态评估胰岛素治疗目的，应加用口服降糖药物减少胰岛素注射剂量、改善胰岛素抵抗，避免外源性胰岛素免疫原性造成的高血糖症，加重炎性反应、肥胖、动脉硬化及血管并发症。当许多接受胰岛素治疗的患者出现反复的低血糖和高血糖交替时，需动态评估内源性胰岛功能、评估应用胰岛素的合理性，胰岛素是否最小的有效剂量，减少医源性的高胰岛素血症[22]。对于临床上接受胰岛素类似物治疗的2型糖尿病患者，应重视其免疫原性，对于病程长、胰岛素类似物使用剂量大、舒张压降低、HbA1c不达标的患者，应常规检测IAA水平。