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研究目的在多囊卵巢综合征(polycystic ovary syndrome,PCOS)患者和健康对照者中,应用化学发光法/放射免疫分析法和液相色谱-质谱/质谱分析法(Liquid Chromatography-mass spectrometry/mass spectrometry analysis,LC-MS/MS)对静脉血睾酮及其前体物质即总睾酮(Total testosterone,TT),雄烯二酮(androstenedione,AD),脱氢表雄酮(Dehydroepiandrosterone,DHEA)和硫酸脱氢表雄酮(Dehydroepiandrosterone sulfate,DHEA-S)进行测定,评估不同检测方法测定的TT(化学发光法和LC-MS/MS法),AD(化学发光法和LC-MS/MS法),DHEA-S(化学发光法和LC-MS/MS法)和DHEA(放射免疫分析法和LC-MS/MS法)数据的差异度和相关性;比较LC-MS/MS法测定的上述物质和游离睾酮指数(Free androgen index,FAI)在表征高雄激素血症中的价值;应用地塞米松抑制试验评价PCOS患者雄激素的优势来源,并评估LC-MS/MS法测定的基线DHEA和DHEA-S对地塞米松抑制试验结果的预测价值。研究方法本研究共纳入102名PCOS患者和41名健康志愿者,PCOS诊断按照鹿特丹标准,健康志愿者既往无内分泌相关疾病病史,月经周期正常,卵巢无多囊样改变,无高雄激素血症的临床表现(包括多毛、痤疮和脱发),并且既往1年内无怀孕及哺乳史。所有研究对象在月经期的第2-4天、空腹状态到汕大附一院内分泌代谢科门诊,研究者对研究对象进行病史采集、体格检查,获取人口学信息,采集静脉血测定TT,AD,DHEA,DHEA-S,黄体生成素(Luteinizing hormone,LH),卵泡刺激素(Follicle-stimulating hormone,FSH)和性激素结合球蛋白(sex hormone-binding protein,SHBG)。TT,AD,DHEA,DHEA-S 采用常规检测法(化学发光法/放射免疫分析法)和LC-MS/MS法两种方法检测。在所用试验对象中,应用pearson相关性分析评估化学发光法/放射免疫分析法和LC-MS/MS法检测上述睾酮及其前体物质数据的相关性,并应用ROC分析比较LC-MS/MS法检测的上述睾酮及其前体物质和FAI表征高雄激素血症的价值。随机抽取51名PCOS患者进行2天法地塞米松抑制试验,在基线状态和服用地塞米松后分别测定静脉血皮质醇(Cortisol,CO),TT,AD,DHEA和DHEA-S,计算TT抑制率,若服用地塞米松后TT值被抑制至基线状态的50%以下,则认为PCOS患者雄激素的优势来源为肾上腺,否则则认为优势来源为卵巢。研究结果第一部分:所有研究对象的临床基本特征本研究纳入102例PCOS患者和41例健康志愿者,PCOS患者TT(0.50±0.23 vs.0.27±0.12,P<0.001)、AD(1.94±0.75 vs.1.15±0.37,P<0.001)、DHEA-S(2948.79±1059.11 vs.2340.28±951.74,P<0.001)、LH(10.64±6.17 vs.4.23±1.81,P<0.001)、FSH(6.82±2.01 vs.6.09±1.52,P=0.039)、FAI(6.49±4.63 vs.1.57±0.85,P<0.001)和 BMI(24.32±4.52 vs.20.30±1.77,P<0.001)均显著高于健康对照组;SHBG 显著低于健康对照组(35.61±22.33 vs.66.70±26.35,P<0.001)。两组人群年龄(29.02±3.75 vs.29.39±4.23,P=0.628)和 DHEA(10.52±6.42 vs.10.05±5.10,P=0.68)均无统计学意义的差异。第二部分:不同方法测定的睾酮和前体物质数据的差异性和相关性1.在PCOS组和健康对照组患者中,采用常规检测法和LC-MS/MS法测定的TT(TT化学发光=0.645±0.336 vs.TTLC-MS/MS=0.429±0.230,p<0.01),AD(AD化学发光=4.219±1.836 vs.ADLC-MS/MS=1.706±0.757,p<0.01),DHEA(DHEA 放射免疫=7.509±3.914 vs.DHEALC-MS/MS=10.344±6.038,p=0.003)和 DHEA-S(DHEA-S化学发光=319.563±112.315 vs.DHEA-SLC-MS/MS=277.334±106.955,p<0.01)数据范围和差异度差别均较大。2.在所有研究对象中常规检测法和LC-MS/MS法测定的睾酮及其前体物质数据均呈一定相关性,其中相关系数最高的是DHEA-S(r=0.827,n=140,P<0.01),其次为 AD(r=0.787,n=137,P<0.01)和 TT(r=0.579,n=141,P<0.01),DHEA(r=0.252,n=137,P=0.003)相关性最低。第三部分:睾酮及其前体物表征高雄激素血症的价值1.睾酮及其前体物的相关性分析:在所有试验对象中,LC-MS/MS法测定的TT、AD、DHEA、DHEA-S彼此之间均呈正相关关系(P<0.05)。2.TT的独立影响因素分析:在PCOS组,TT的独立影响因素是SHBG(β=0.311,P<0.001)、AD(β=0.834,P<0.001)和 BMI(β=0.161,P=0.024);在健康对照组,TT的独立影响因素是SHBG(β=0.256,P=0.005)和 AD(β=0.868,P<0.001)。3.比较睾酮及其前体物表征高雄激素血症的价值:以PCOS组患者为阳性人群(n=102),以健康对照组志愿者为参照人群(n=41),采用ROC分析分别对LC-MS/MS法测定的TT,AD,DHEA,DHEA-S和FAI在表征高雄激素血症中的筛查价值进行评价。(1)TT、AD、FAI、DHEA和DHEA-S五个指标ROC分析的曲线下面积(area under the curve,AUC)分别为 0.816(95%CI:0.742-0.876,P<0.001)、0.842(95%CI:0.771-0.898,P<0.001)、0.937(95%CI:0.883-0.971,P<0.001)、0.506(95%CI:0.397-0.614,P=0.913)和 0.678(95%CI:0.594-0.754,P<0.001)。AUCFAI 显著高于 AUCTT(0.937 vs.0.816,P<0.001)和 AUCAD(0.937 vs.0.842,P<0.001)。AUCTT(0.816 vs.0.678,P<0.01)和 AUCAD(0.842 vs.0.678,P<0.001)均显著高于 AUCDHEA-S。AUCTT 和AUCAD 无统计学意义的差异(0.816 vs.0.842,P>0.05)。(2)根据约登指数确定上述指标作为表征高雄激素血症的最佳切点,TT的切点为0.337ng/ml,敏感性和特异性分别为72.0%(95%CI:62.1-80.5%)和82.93%(95%CI:67.9-92.8%)。AD 的切点为1.309 ng/ml,敏感性和特异性分别为81.0%(95%CI:71.9-88.2%)和73.17%(95%CI:57.1-85.5%)。FAI 的切点为2.50,敏感性和特异性为87.0%(95%CI:78.8-92.9%)和92.68%(95%CI:80.1-98.4%)。DHEA-S 的切点为 1887.057ng/ml,敏感性和特异性分别为86.0%(95%CI:77.6-92.1%)和48.78%(95%CI:32.9-64.9%)。(3)以TT或AD任一指标高于其各自最佳切点表征高雄激素血症,敏感性和特异性分别为83.33%和70.73%。以TT和AD同时高于各自最佳切点表征高雄激素血症,敏感性和特异性分别为70.59%和80.49%。以FAI或AD任一指标高于其各自最佳切点表征高雄激素血症,敏感性和特异性分别为91.18%和68.29%。以FAI和AD同时高于各自最佳切点表征高雄激素血症,敏感性和特异性分别为73.53%和93.68%。第四部分:应用地塞米松抑制试验评价PCOS患者雄激素的优势来源本研究中有51名PCOS患者进行2天法地塞米松抑制试验,所有患者血清 CO(基线值:354.76±120.69 nmol/1;试验后:9.87±4.32nmol/l)、DHEA(基线值:11.29±7.25ng/ml,试验后:1.87±0.81ng/ml)和 DHEA-S(基线值:3220.39±998.27ng/ml,试验后:871.90±378.72ng/ml)在地塞米松抑制试验后均被明显抑制(服用地塞米松后CO,DHEA,DHEA-S值分别被抑制至各自基线状态的50%以下)。地塞米松抑制试验后,分别有9名和8名PCOS患者出现TT和AD明显抑制(服用地塞米松后TT,AD值分别被抑制至各自基线状态的50%以下)。TT被明显抑制的9名PCOS患者,其雄激素分泌优势腺体为肾上腺。以地塞米松抑制试验后TT被明显抑制的PCOS组患者为阳性人群,其余试验对象为参照人群,采用ROC分析分别对LC-MS/MS法检测的基线DHEA和DHEA-S在预测地塞米松抑制试验结果中的价值进行评价。基线DHEA(AUCDHEA=0.714,95%CI:0.509-0.920,P=0.045)可以预测地塞米松抑制试验的结果,其最佳切点为13.29ng/ml,敏感性和特异性分别为66.67%(95%CI:35.42-87.94%)和 85.71%(95%CI:72.16-93.28%)。而基线 DHEA-S(AUCDHEA-S=0.540,95%CI:0.355-0.725,P=0.711)无预测地塞米松抑制试验结果的价值。结论(1)常规法和LC-MS/MS法测定的DHEA-S相关性最高,DHEA相关性最差;(2)在PCOS患者中,FAI是表征PCOS患者高雄激素血症价值最高的临床指标。通过LC-MS/MS法测定的AD在表征高雄激素血症中的价值与TT相当。LC-MS/MS法检测的AD联合FAI可显著提高高雄激素血症筛选的敏感性。(3)17%的PCOS患者雄激素分泌优势腺体为肾上腺,基线DHEA可作为雄激素优势来源的预测指标。