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研究文章
血清比较评估相对经血诊断目的的初步研究

莎拉NaseriKlaira Lerma保罗D布卢门撒尔

美国加利福尼亚州斯坦福大学医学院妇产科

*通讯作者:Paul Blumenthal,美国斯坦福巴斯德大道,电话:650-721-1562;电子邮件:pblumen@stanford.edu


摘要

背景:血液检测仍然是疾病诊断和预防的重要组成部分。目前的采血方法需要抽血员、实验室基础设施、储存、收集和运输。经血与循环血液有许多相似的特征,但以前没有被评估为一种潜在的诊断资源。

摘要目的:评估来自经血的生物标志物是否与全身血液相关。

研究设计:这是一项对健康育龄妇女的前瞻性观察性初步研究。我们选择了一组9个生物标记物,用于预防性健康评估和以下临床条件,并比较了全身和月经血水平。

结果:84名志愿者在两个月内接受了筛查;35人提供了月经和血清样本,其中20人的样本足以进行分析。总体而言,观察到了相关性,尤其是7个生物标记物,平均月经值和血清值之间没有统计上的显著差异。这些包括胆固醇(平均数差异P=0.89,相关性R2=0.89),肌酐(P=0.32,R2=0.94),HSCRP(P=0.89,R2=0.99),低密度脂蛋白(P=0.21,R2=0.84),甘油三酯(P=0.45,R2=0.89),糖化血红蛋白(P=0.54,R2=0.80)和高密度脂蛋白(P=0.33,R2=0.77)。一个生物标志物,FSH(P<0.001,R2=0.97),与全身血液的直接可比性较差,但已认识到线性关系,表明可通过数学推导得出相关性,因此诊断实用性是可能的。

结论:根据我们的研究结果,月经血可以可靠地估计几种生物标记物的水平,可能是一种有希望的无创性采集血液用于诊断和健康监测的方法。需要更大规模的试验来证实这些发现。


介绍

全血或血清(全身血)通常用于诊断或监测许多医疗状况。然而,获取标本是一个有创的过程,需要医疗协助。它可能会带来不便、昂贵、痛苦和焦虑。大多数育龄妇女有规律的月经,尽管经血与全身血有许多相同的特征,但还没有经过严格的临床诊断和治疗研究。

经血由三种不同的体液组成:全血、阴道液和分泌期晚期子宫内膜和子宫颈的细胞和液体,在月经期间流出。分子蛋白质组学研究表明与全身血液有相当大的相关性;然而,经血也含有额外的液体[1]。具体来说,与全身血[1]相比,经血中至少可以检测到385种额外的蛋白质。2012年,Siegel D等人首次定义了经血的蛋白质组学,并发现经液[1]中存在一些广泛疾病的生物标志物。这些疾病包括子宫内膜异位症、乳腺癌、子宫癌、卵巢癌和子宫内膜癌。其他几项研究已经检测到经血中存在人乳头瘤病毒(HPV),这意味着它可能对宫颈癌或癌前病变的非侵入性筛查有用[2,3]。此外,经血还被用于筛查或诊断性传播感染(STIS)。Alary M等探讨了使用经垫收集的阴道液检测衣原体的潜力。这种方法的灵敏度和特异性相当于,甚至高于现有的方法,包括阴道拭子或尿液样本[4]。 These data combine to provide support for the potential utility of menstrual blood-based testing as a non-invasive alternative blood source for diagnostic or therapeutic analysis.

尽管有这种明显的潜力,经血仍然是一个相对未被研究的诊断领域;目前尚无文献探讨系统性的相关性相对月经血基于评价相对健康或疾病指标的生物标志物。为了评估这一点,我们进行验证的概念研究,经血比较全身血液。我们假设,如果经血生物标志物与全身气血相关,这种替代试验方法可以有一个方便的,非侵入性和成本效益的方法,以血液分析诊断和治疗的潜力。如果找到可靠的,这种方法可以提高早期疾病检测和定期健康之间谁月经的妇女监测的机会。

材料和方法

这是一项前瞻性,观察,飞行员的健康育龄妇女的研究。有兴趣的女人完成了一个电话筛选评估资格,并愿意参加。排除标准是年龄小于18岁,年龄超过45岁绝经后,不经常月经,和不舒服或临床上无法使用经血收集月经杯。

那些符合电话筛选条件的人被邀请参加一个面对面的会议。会议上详细解释了研究过程,并给出了如何使用月经杯的说明,以确保参与者了解并舒适地使用月经杯采集血液。收集了人口统计和其他信息,如年龄、体重、节育使用情况、预期月经日期以及健康问题和关注事项。所有参与者都签署了同意书,并获得了一个研究工具包,其中包括一个月经杯和两根采血管。用于收集经血的月经杯(diva international inc., on, Canada)是一种柔韧的月经杯,戴在子宫颈内部,用来收集而不是吸收经血。它是低过敏,无乳胶和安全,当使用指导。研究中使用的材料是常用的,并且是FDA、CE或who预认证的。该研究得到了斯坦福大学机构审查委员会(IRB-35817)的批准。

参与者被要求在生理期的第一天联系研究人员,这是第一天真正的“心流”。当天,参与者被要求在午夜之后停止进食。在经期的第二天,研究人员要求参与者从早上醒来的时间开始使用经期杯,持续3个小时,然后立即将收集到的经血倒入指定的采血管中。选择第2天是出于方便,而且对大多数参与者来说,月经的第二天是经血流量最大的一天。当参与者出现在研究现场时,进行静脉血抽取,并采集月经样本。静脉标本与经血标本于同一天采集。参与者和研究人员都没有在经血样本中发现任何凝血现象。两份血液样本被移到干血点(DBS)血液采集卡上(advance DX inc., AZ, USA)。DBS被认为可以与静脉穿刺互换[5,6],是一种方便且经济有效的将血液样本运送到实验室进行分析的方法。由于两种样品都是用DBS采集的,而且两种样品都是用相同的方法在同一个实验室进行分析的,所以使用DBS对样品的任何影响都适用于两种样品,因此两种样品的比较是有效的。 A total of four cards per sample type were utilized. The eight blood collection cards per participant were shipped on the same day to a CLIA/CAP Certified Laboratory and DBS specialist, us specialty (San Diego, CA, USA), where the coded samples were analyzed. All samples were provided to the lab with no indication as to the source (i.e., menstrual or serum), so that analyses were performed in a “blinded” fashion. All participants were compensated for their travel and time spent in clinic.

使用配对t检验对结果进行分析,以比较全身血液和月经血液的平均值;计算置信区间,以深入了解平均差异的大小。此外,通过配对样本的相关分析,我们分析是否有可能根据月经来预测全身血液结果血液结果。我们使用最小二乘法创建趋势线。这样的计算意味着全身血液值不一定与月经血液结果相同,但相关性可以通过数学预测,表明某些全身血液生物标志物可以通过月经血液进行估计。评估线性关系的强度我们使用Pearson相关系数,它从-1(完美线性负相关)到+1(完美线性正相关)不等,0左右的值对应于弱关系。

结果

在2016年3月至2017年3月期间,对145名志愿者的参与情况进行了评估,并为84名符合条件的女性安排了术前会议,这些女性代表了一个方便样本。我们收集了35名参与者的月经和全身血液。15名参与者的月经量不足以进行分析,这些参与者被排除在外,剩下20名参与者参与分析。我们的参与者都是年轻健康的,大多数人报告月经规律[n=20, 96.2%](表1)。

年龄,平均值(±SD) 28±8.7
种族,N(%)
白色的 14 (70.0)
亚洲人 4 (20.0)
其他 2 (10.0)
体重指数(BMI),平均值(±SD) 21.9±3.3
正常月经周期,n (%) 25(96.2)
经常使用的卫生用品,n (%)
仅卫生棉条 6 (30.0)
只有垫 3(15.0)
月经杯 3(15.0)
卫生棉条和卫生巾都有 8 (40.0)

表1:参与者特点,N = 20。

在全身血液成对样品进行比较来经血(N = 20),没有统计学胆固醇,FSH,糖化血红蛋白,和HSCRP值当中显著差异。对于其它标记物,特别是肌酐,葡萄糖,LDL和甘油三酯的对之间的平均差异有统计学显著不同;在这些分析,从趋势观察几个异常值。在成对的样品之间有统计学差异显著所有的情况下,血清值比月经值高。全身血液展示更高水平的葡萄糖相比,经血(表2)。

生物标志物 全身的血液 经血 的意思是 差值的95%置信区间
胆固醇(mg / Dl) 164.86±36.84 163.20±38.53 1.66 -4.38到7.70
肌酐(mg/Dl) 1.04±0.75 1.28 ± 0.72 -0.24 -0.32 -0.16至
FSH(UIU / ml)的 4.99±2.33 4.86 ± 2.49 0.13 -0.09至0.35
葡萄糖(mg / Dl) 90.58±8.63 9.91±10.30 80.67 75.01至86.33
糖化血红蛋白(%) 5.35±0.36 5.27 ± 0.45 0.08 -0.02到0.18
高密度脂蛋白(mg / Dl) 63.10±13.27 59.22±11.29 3.88 0.92到6.83
Hscrp (mg / Dl) 4.12±6.02 3.86±6.00 0.26 -0.01到0.51
低密度脂蛋白(mg / Dl) 95.79±30.67 83.67 ± 28.91 12.12 6.45到17.78
甘油三酸酯(mg / Dl) 84.40 ± 51.55 71.91±51.12 12.49 4.41至20.57

表2:成对的系统性和月经血液样品的样品比较,N = 20。
FSH:促卵泡激素;HbA1c:血红蛋白A1c;HDL:高密度脂蛋白;HSCRP:高敏C反应蛋白;LDL:低密度脂蛋白。

除血糖(相关系数小于0.2,p>0.05)外,全身血值与经血值显著相关(p<0.05)。回归分析显示多个分析物的系数显示了很强的线性关系(p<0.05),表3,包括胆固醇(r=0.942, p<0.001),肌酐(r=0.973, p<0.001), FSH (r=0.982, p<0.001), HSCRP r=0.996, p<0.001),和甘油三酯(r=0.944, p<0.001)。然而,月经和全身血糖之间的相关性较差(r=0.195, p=0.411)。相关分析表明,虽然FSH是我们观察到的全身血和月经血值存在显著差异的生物标志物之一,但利用推导出的方程,基于月经血的结果可以预测全身血FSH (r=0.982)。图1显示了一些生物标志物的全身和月经样本之间的关系。

图1:月经和血液血清之间的相关性对选定的分析物。

皮尔森的相关性 95%置信区间 假定值
胆固醇 0.942 0.86-0.98 < 0.001
肌酸酐 0.972 0.93 - -0.99 < 0.001
FSH 0.982 0.95 - -0.99 < 0.001
葡萄糖 0.195 0.27-0.59 0.41
糖化血红蛋白 0.892 0.74-0.96 < 0.001
HDL 0.88 0.71 - -0.95 < 0.001
HSCRP 0.996 0.99 - -1.00 < 0.001
低密度脂蛋白 0.919 0.80 - -0.97 < 0.001
甘油三酸酯 0.944 0.86-0.98 < 0.001

表3:经期和全身血液样本的皮尔逊相关系数。
置信区间:置信区间;FSH:促卵泡激素;糖化血红蛋白:糖化血红蛋白;HDL:高密度脂蛋白;HSCRP:高敏C反应蛋白;LDL:低密度脂蛋白。

结论

我们的分析表明八个生物标志物的全身和月经血样品中的值的统计学显著相关:胆固醇,肌酐,HSCRP,LDL,甘油三酯,糖化血红蛋白HDL,和FSH(表1)。这些结果表明,在月经血的生物标志物可以近似全身血液水平,并根据此报告的意见,经血可以用来估计这8种生物标志物的血清水平。当有全身和月经血(例如,FSH)之间的统计学上显著平均差,有可能以产生式全身血液相关以经血这导致高的相关系数。所有测试的分析物的,有血清和月经血的葡萄糖之间的更加显着的差异。我们推测这是因为在阴道内的菌群居民使用的葡萄糖为自己的代谢需要,因此相对于血清的价值,那里有没有类似的常住菌降低。

虽然这些数据是有希望的,但这里提供的数据受到小样本量的限制,并且月经血采集的稳定性和方法没有得到优化,导致了几个样本失败。此外,当配对平均值的差异具有统计学意义时,月经值始终低于血清值,表明月经杯中的分析物可能降解。此外,对于那些在平均值之间显示统计显著差异的分析物,差异似乎是由于一些对显示出巨大差异,而大多数对显示出微小或无差异。较大的研究可能会为这些生物标志物和其他生物标志物提供更好的结果和参考范围,而异常值对整体分析的影响较小。

另一个限制是使用月经杯,因为1)一些女性拒绝参与这项研究,因为她们对这种收集方法感到不舒服,2)如果在分析前停留太久,月经杯中的血液可能会降解。另一种设备,如改良的月经垫,可能是一种更方便和舒适的采集方法,并可能提高参与率和分析样本的质量。未来的研究需要更大的样本量和使用优化的经血采集系统来更好地建立这些参考范围以及相关生物标志物的调整公式。这样的公式可以根据经血结果以提高准确度来近似全身血液结果。

需要进一步研究,以确定许多参考范围和相关信息。我们计划扩大测试,以建立参考范围和调整公式每种生物标志物和优化的经血收集妇女的数量,使用专门设计的月经垫,这将在一个杯子产生干燥血点进行分析,而不是汇集经血.

尽管我们有局限性,但从初步的“概念证明”的角度来看,这些结果提供了数据,支持将经血检测作为系统性血液分析的替代方法。这种替代检测方法有可能改变实践,并有可能提高用于经期妇女诊断和治疗监测的血液分析的安全性、便利性和成本效益。这种方法还可以在全世界范围内增加早期发现和定期健康监测的机会,特别是在农村地区和发展中国家,那里的人口获得医疗专业人员的机会有限。

致谢

我们要感谢斯坦福大学癌症生物学博士Maecker Holden教授和免疫、移植和感染研究所技术总监Yael Rosenberg Hasson在初始验证阶段提供的支持。我们还感谢美国专业实验室的Joel Zinda在样本分析方面提供的帮助,以及Megan Fitzpatrick,医学博士,用于仔细阅读手稿。


参考文献

  1. 杨浩,周斌,Prinz M,Siegel D(2012)月经血蛋白质组学分析。摩尔细胞蛋白质组学11:1024-1035。[Ref。
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  5. Burke EE, Beqaj S, Douglas NC, Luo R(2019)用于生育激素的手指戳和静脉穿刺取样的一致性。妇产科133:343-348。[Ref。
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条信息

文章类型:研究文章

引用:Naseri S,莱尔马K,Blumenthal的PD(2019)血清的比较评价相对用于诊断的经血:一项初步研究。临床检验医学杂志4(2):dx.doi.org/10.16966/2572-9578.130

版权:©2019 Naseri S,等。这是一篇开放获取的文章,在知识共享署名许可协议的条款下发布,该协议允许在任何媒体上无限制地使用、发布和复制,前提是注明原作者和来源。

出版的历史:

  • 收到的日期:03年10月,2019年

  • 接受日期:2019年11月13日,

  • 发表日期:二零一九年十一月二十零日