บทความนี้พาไปทำความเข้าใจตั้งแต่ว่า HbA1c คืออะไร ไปจนถึงว่าเครื่องตรวจทำงานอย่างไรในระดับโมเลกุล โดยเน้นหลักการ Boronate Affinity ซึ่งมีข้อได้เปรียบชัดเจนในประชากรไทย

ส่วนที่ 1 · พื้นฐานที่ควรรู้

HbA1c คืออะไร

ในเม็ดเลือดแดงมีโปรตีนชื่อฮีโมโกลบิน ทำหน้าที่ขนออกซิเจน เมื่อน้ำตาลกลูโคสลอยผ่านไปเรื่อย ๆ มันจะค่อย ๆ เกาะติดกับฮีโมโกลบินเองโดยไม่ต้องมีตัวช่วย เกาะแล้วแทบไม่หลุด HbA1c จึงไม่ใช่ “ระดับน้ำตาลในเลือด” แต่คือสัดส่วนของฮีโมโกลบินที่มีน้ำตาลเกาะอยู่เทียบกับฮีโมโกลบินทั้งหมด รายงานเป็นเปอร์เซ็นต์

เปรียบเทียบง่าย ๆ: การตรวจระดับน้ำตาลกลูโคสที่ต้องอดอาหาร (Fasting blood glucose) คือ “ภาพถ่าย” ของวินาทีนั้น ส่วน HbA1c คือ “สมุดบันทึก” ที่จดระดับน้ำตาลกลูโคสไว้ตลอด 2–3 เดือนที่ผ่านมา

เหตุที่ย้อนหลังได้ 2–3 เดือน เพราะเม็ดเลือดแดงมีอายุราว 120 วัน น้ำตาลที่เกาะแล้วจะติดอยู่จนเม็ดเลือดแดงหมดอายุ ค่าที่วัดได้จึงเป็นค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนัก โดยประมาณครึ่งหนึ่งมาจากเดือนสุดท้ายก่อนเจาะเลือด และเพราะเป็นค่าสะสม HbA1c จึงไม่แกว่งตามมื้ออาหารหรือความเครียด และไม่ต้องอดอาหารก่อนตรวจ

ส่วนที่ 2 · หลักการ Boronate Affinity แบบเห็นภาพ

แนวคิดหลักในประโยคเดียว: วิธีนี้แยกด้วย “โครงสร้างของน้ำตาลที่เกาะอยู่” ไม่ใช่ “ประจุไฟฟ้าหรือหน้าตาของตัวโปรตีนฮีโมโกลบิน”

ความต่างข้อนี้คือหัวใจที่อธิบายว่าทำไมวิธีนี้จึงทนต่อฮีโมโกลบินผิดปกติได้ดี ถ้าเครื่องดูที่ตัวโปรตีน เมื่อโปรตีนเปลี่ยนหน้าตาไปเครื่องก็สับสน แต่ถ้าเครื่องดูที่น้ำตาล ไม่ว่าโปรตีนจะหน้าตาอย่างไร น้ำตาลก็ยังเป็นน้ำตาลเหมือนเดิม

1. น้ำตาลเกาะติดฮีโมโกลบิน — เกิดในร่างกายคนไข้ ไม่ใช่ในเครื่อง จุดสำคัญคือหลังเกาะแล้ว โมเลกุลน้ำตาลยังมีหมู่ไฮดรอกซิล (–OH) สองตำแหน่งอยู่ติดกันและหันไปทางเดียวกัน โครงสร้างนี้เรียกว่า cis-diol และเป็น “กุญแจ” ที่เครื่องจะไปจับ

2. ตัวจับล็อกที่หมู่ –OH คู่ — ในเครื่องมีแผ่นหรือเรซินเคลือบกรดบอโรนิก อะตอมโบรอนต้องจับหมู่ –OH ทั้งสองตำแหน่งพร้อมกันจึงจะยึดติด เหมือนปลั๊กสองขาที่ต้องเสียบครบถึงจะล็อก ฮีโมโกลบินที่มีน้ำตาลเกาะจึงถูกจับไว้ ส่วนที่ไม่มี cis-diol ไหลผ่านไป

3. นับสัดส่วน แล้วรายงานเป็นเปอร์เซ็นต์ — เครื่องวัดปริมาณทั้งสองส่วนจากตัวอย่างเดียวกัน คำนวณเป็นอัตราส่วน แล้วเทียบมาตรฐานสากล NGSP และ IFCC ก่อนรายงานเป็นเปอร์เซ็นต์ที่นำไปเทียบกับผลจากห้องปฏิบัติการอื่นได้

ส่วนที่ 3 · ทำไมฮีโมโกลบินผิดปกติจึงไม่รบกวนผลตรวจ

·  variant คือการเปลี่ยนที่ตัวโปรตีน — HbS เปลี่ยนกรดอะมิโนตำแหน่งที่ 6 ของสายเบตา ส่วน HbE ตำแหน่งที่ 26 ทำให้ประจุและรูปร่างเปลี่ยน วิธีที่แยกด้วยประจุจึงเสียหลักยึด

·  แต่กรดบอโรนิกไม่ได้ยึดกับโปรตีน — จับเฉพาะ cis-diol ซึ่งมีอยู่บนโมเลกุลน้ำตาลเท่านั้น

·  ผลที่ตามมา — เปลี่ยนกรดอะมิโนตำแหน่งไหนก็ไม่ทำให้ cis-diol เกิดใหม่หรือหายไป จำนวนน้ำตาลเท่าเดิม เครื่องนับได้เท่าเดิม

·  ในขณะเดียวกันก็สามารถกัน carbamylated/acetylated Hb ได้ด้วย ด้วยเหตุผลเดียวกันคือไม่มี cis-diol

ส่วนที่ 4 · เปรียบเทียบกับวิธีตรวจ HbA1c อื่น

ไม่มีวิธีใดชนะทุกด้าน ion-exchange HPLC ให้ข้อมูลมากที่สุดเพราะเห็นโครมาโทแกรมและช่วยเตือนว่ามี variant ผิดปกติ ส่วน boronate affinity ได้เปรียบตรงที่ทนต่อการรบกวนจากทั้ง variant และอนุพันธ์ทางเคมีของฮีโมโกลบิน โดยไม่ต้องใช้ระบบควบคุมสภาวะที่ซับซ้อน

ส่วนที่ 5 · ทำไมสำคัญเป็นพิเศษในประเทศไทย

ในคนไทย 100 คน มีราว 30–40 คนที่เป็นพาหะธาลัสซีเมียหรือฮีโมโกลบินผิดปกติชนิดใดชนิดหนึ่ง ชนิดที่พบมากที่สุดคือ HbE และพบสูงเป็นพิเศษในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ

คนกลุ่มนี้ส่วนใหญ่ไม่รู้ตัวด้วยซ้ำว่าเป็นพาหะ เพราะแข็งแรงดี เลือดไม่จาง อายุเม็ดเลือดแดงปกติ และเป็นเบาหวานได้เหมือนคนทั่วไป จึงต้องตรวจติดตาม HbA1c ตามปกติ

จุดที่ต้องระวังคือ ถ้าใช้เครื่องที่แยกด้วยประจุ ผลอาจคลาดเคลื่อนโดยไม่มีอะไรมาเตือนเลย ค่าที่ออกมาดูเป็นตัวเลขปกติทั้งที่จริงแล้วค่าที่ได้อาจไม่ถูกต้อง

ในผู้ป่วยโรคไตและผู้ที่กินแอสไพรินขนาดสูง จะมีสารอีกชนิดหนึ่งมาเกาะฮีโมโกลบิน แต่ไม่ใช่น้ำตาล สารพวกนี้ทำให้โปรตีนเปลี่ยนประจุคล้ายกับตอนที่น้ำตาลมาเกาะ เครื่องที่แยกด้วยประจุจึงมีโอกาสเข้าใจผิดว่าเป็นน้ำตาลแล้วนับรวมเข้าไป

ส่วนหลักการ boronate ไม่สนใจว่าโปรตีนมีประจุเท่าไร มันมองหาแค่หมู่ –OH คู่เท่านั้น สารสองตัวนี้ไม่มีหมู่ –OH คู่ จึงจับไม่ติดและไม่ถูกนับรวม

ส่วนที่ 6 · ข้อจำกัดที่ต้องรู้ก่อนแปลผล

ส่วนนี้สำคัญไม่แพ้จุดแข็ง การละเว้นไม่พูดถึงข้อจำกัดคือสาเหตุอันดับต้น ๆ ของการแปลผลผิด

• อายุเม็ดเลือดแดงสั้นลง ทำให้ค่าต่ำกว่าความจริง เช่น ธาลัสซีเมียชนิดที่เป็นโรค (homozygous HbE, HbE/เบต้าธาลัสซีเมีย, HbSS, HbSC) โลหิตจางจากเม็ดเลือดแดงแตก เสียเลือดเฉียบพลัน ได้ยากระตุ้นการสร้างเม็ดเลือด หรือม้ามโต
• HbF สูงเกินราว 10–15 เปอร์เซ็นต์ ทำให้ค่าต่ำกว่าจริง เกิดกับวิธี boronate affinity, immunoassay และ enzymatic เหมือนกัน ข้อมูลของวิธี boronate affinity ระบุว่าไม่พบการรบกวนเมื่อ HbF ต่ำกว่าราว 10.7 เปอร์เซ็นต์
• ภาวะขาดธาตุเหล็กที่ยังไม่ได้รักษา ทำให้ค่าสูงกว่าจริง เมื่อให้ธาตุเหล็กทดแทนแล้วค่าจะลดลงมาเอง
• การตั้งครรภ์ เบี่ยงเบนได้สองทาง ต่ำในช่วงต้นถึงกลาง และอาจสูงในไตรมาสท้ายถ้าขาดธาตุเหล็ก ADA จึงไม่แนะนำให้ใช้ HbA1c เป็นเกณฑ์หลักในการวินิจฉัยขณะตั้งครรภ์
• บอกชนิด variant ไม่ได้ เพราะไม่แยกพีคของฮีโมโกลบินแต่ละชนิด จึงใช้แทนการคัดกรองธาลัสซีเมียไม่ได้
• ไตวายระยะท้ายและผู้ที่ฟอกไต แม้ไม่ถูกรบกวนจาก carbamylated Hb แต่มักมีอายุเม็ดเลือดแดงสั้นลง ทำให้ประเมินการควบคุมน้ำตาลต่ำกว่าจริงอยู่ดี ควรใช้ glycated albumin หรือติดตามน้ำตาลโดยตรง

ส่วนที่ 7 · แนวปฏิบัติและบทสรุป

สรุปคือ หลักการ Boronate Affinity ใช้กรดบอโรนิกจับหมู่ cis-diol บนโมเลกุลน้ำตาล จึงแยกด้วยโครงสร้างของน้ำตาลแทนประจุของโปรตีน ผลคือทนต่อการรบกวนจากพาหะ HbE, HbS, HbC, HbD และไม่นับรวม carbamylated Hb กับ acetylated Hb ซึ่งมีความหมายมากในบริบทประชากรไทย ขณะเดียวกันก็ต้องยอมรับข้อจำกัดตามความเป็นจริง การเลือกเครื่องที่เหมาะสมจึงไม่ใช่การหาวิธีที่ดีที่สุด แต่คือการเข้าใจว่าแต่ละวิธีมองเห็นอะไรและมองไม่เห็นอะไร แล้วจับคู่ให้ตรงกับกลุ่มผู้ป่วยที่หน่วยบริการนั้นดูแลอยู่จริง

เครื่องตรวจ HbA1c แบบ Boronate Affinity จาก NS Promedica

NS Promedica จัดจำหน่ายเครื่องตรวจ HbA1c แบบ point-of-care ที่ใช้หลักการ Boronate Affinity ตามที่อธิบายไว้ในบทความนี้ ผ่านการรับรองมาตรฐาน NGSP และสอบกลับได้ถึงระบบ IFCC ใช้เลือดน้อยในการทดสอบ รู้ผลภายในไม่กี่นาที ในราคาที่จับต้องได้

A1C Chek Express – HbA1c analyzer (Boronate Affinity Chromatography) – NS Promedica

A1C Chek Pro – HbA1c analyzer (Boronate Affinity Chromatography) – NS Promedica