人绒毛膜促性腺激素(HCG)是由α、β两个不同的亚基，以非共价键连接组成的一种糖蛋白激素。
生理状态下，人绒毛膜促性腺激素是由妊娠滋养细胞产生，对维持妊娠黄体，进而维持早期妊娠，具有关键性的作用。
病理状态下，HCG可出现于滋养细胞疾病与肿瘤、卵巢绒癌、睾丸肿瘤等疾病时。作为生物标志物，HCG是迄今为止最好的妊娠诊断标志物；作为肿瘤标志物，HCG是少有的对于肿瘤的临床诊治具有重要决定作用的标志物之一，在妊娠滋养细胞疾病（GTT）诊治中，HCG检测可作为诊断、治疗和随访的独立指标应用于临床。
理论上，HCG测定结果的临床判读与结果分析似乎是简单明了的事：育龄女性其血清HCG≥25IU/L时，在生理状态下，即可诊断妊娠；在非正常妊娠情况下，不论是否为生育年龄，出现HCG的升高均应考虑存在有分泌HCG的疾病或肿瘤，在男性出现HCG升高也应考虑相关疾病与肿瘤。
用作肿瘤标志物，HCG的水平与肿瘤的消长成正相关，但作为GTT等分泌HCG疾病与肿瘤的疗效观察时，要求HCG水平小于正常参考范围上限。
对HCG用于妊娠的诊断与用于GTT等分泌HCG疾病和肿瘤的疗效观察分别采用不同的临界标准是取决于医疗决定水平。因为有极少数的妇女非妊娠期的基础HCG可在50IU/L以内，以HCG＞50IU/L作为正常妊娠的临界值最大程度的避免了妊娠诊断的假阳性；而以HCG正常参考值上限作为GTT等分泌HCG疾病和肿瘤的治疗缓解临界值，可最大程度的保证治疗的有效性。
临床实践中，病人循环血、尿液、脑脊液等体液中的HCG定量或定性检测主要依靠标记免疫学技术。目前用于HCG检测的标记免疫技术有数种，不同的实验室与不同方法检测的HCG可出现不同的结果，研究发现HCG的分子实际上不止一种，这给临床应用增加了不确定因素。因此，临床上医生根据HCG的检测结果作临床决策时应充分了解HCG及其相关分子，了解实验室检查的作用与局限。
一．HCG及其相关分子结构
在HCG的产生、分泌、代谢等过程中，其分子会发生断裂、离解等多种变化，从而在血、尿中以多种分子形式存在。HCG及其相关分子的测定在临床上有广泛应用，包括：用于早期妊娠的诊断；提示异常妊娠的出现（如先兆流产、唐氏综合症等）；诊断和监测妊娠滋养层疾病(葡萄胎、绒癌等)；作为一种肿瘤标记物用以识别一些非妊娠性恶性瘤（如睾丸癌、胚胎细胞瘤），并监测其治疗和愈后情况等。
从测定HCG的免疫学方法问世就已经注意到HCG的分子可能以多种形式存在。研究发现，选用美国市场上10种不同厂家生产的HCG测定试剂，测定40份标本，结果显示各标本用不同试剂测得的值均有差异，最大的相差58倍。造成这种差异的原因是各种试剂盒所检测的HCG成分不同。
近年采用的化学发光等诸方法测定HCG，也发现不同的试剂盒对同一标本的检测可呈现不同的结果。原因：各标本中“HCG”的组成及其组成比例不同，各试剂对各种“HCG”的检测特异性与敏感性不同。用各种免疫学方法检测到的HCG实际上是一组分子结构有差异，但有相同抗原性的混合物（Mixture）。
对HCG分子结构的研究表明：以多种形式出现在生物体液中的HCG除了规则HCG以外，还有下述多种变体，包括：高糖基化HCG、游离β-HCG、游离α-HCG，以及各种不同的HCG碎片，如缺口HCG、缺口β-HCG、高糖基化游离β-HCG以及在尿中检到的游离β-HCG核心片段等，见表1。
1.规则分子的HCG
规则分子的HCG由α、β两个亚基组成，以非共价键结合的方式组成，两个亚基相互结合,但仍能显示出其具有的独立性。β亚基是个氨基酸残基组成的糖肽，其结构独特，决定了HCG与其它糖蛋白激素不同的生物学特性。α糖肽的氨基酸残基上有天冬酰胺酸链半糖基链相连，在β糖肽碳末端上有丝氨酸半糖基链相连，糖基总量占其分子量的35%，这些糖基使HCG成为一个特殊的糖蛋白，具有8个寡聚糖基侧链致使HCG分子有很大的异质性。规则分子的HCG具有生物学活性，可使用免疫学方法测出，用生物活性有关IU/L的国际单位表示，而其他和HCG相关分子由于大多不存在生物活性，多用重量（ng/mL）表示。
HCG单位换算：1ng/mL=5IU/L(mIU/mL)
规则分子的HCG具有以下生物学活性：
（1）孕早期类似于LH促黄体功能。促使黄体合成雌、孕激素直至孕12周左右胎盘开始合成雌、孕激素。
（2）促排卵作用。
（3）TSH样作用，其活性相当于TSH活性1/。在妊娠期，由于血清HCG大量增加，妊娠妇女TSH水平常低于非妊娠妇女，ATA推荐妊娠早、中、晚期特异性TSH参考范围为0.1--2.5mIU/L、0.2--3.0mIU/L和0.3--3.0mIU/L。
（4）调节胎儿肾上腺产生硫酸脱氢表雄酮。
（5）调节胎盘类固醇激素的合成，胎盘合体滋养细胞有HCG特异调节的腺苷酸环化酶。
（6）促使睾丸间质细胞分化、肥大、增加雄激素的分泌(对无精症则无促生精作用)。
（7）非特异性的免疫抑制功能。
（8）抑制垂体分泌LH、FSH。
2.α-HCG
HCG的α亚基的基因编码区位于第6号染色体的长臂，表达产物含92个氨基酸残基，分子量14.5Kda，由腺垂体和胎盘组织共同表达，与其他一些垂体激素LH、FSH、TSH的α亚基高度同源，氨基酸序列几乎完全相同。HCGα亚基在血、尿中多以两种形式存在：一是规则游离α亚基，是规则HCG的组成部分；二是大分子游离α亚基，这是一个高糖基化的α亚基，其连接的N联糖基结构比规则α亚基更大、更为复杂。这种α亚基不能与β亚基组成规则HCG，可能是其复杂的糖基结构阻碍了与β亚基的结合。
3.β-HCG
HCG的β亚基的基因编码区位于第19号染色体的长臂，其表达产物含个氨基酸残基。HCG的β亚基决定了HCG的特异性，它是决定整个HCG分子具有生物活性和免疫反应特异性的关键。尽管HCG的β亚基与LH的β亚基结构非常相似(在个氨基酸分子中，有97个两者是完全相同的)，但是β-HCG的特异性表现在它有丰富的丝氨酸,延伸成为具有羧基化末端(C-terminal)的肽链(24个氨基酸)。这些羧基化末端的交叉结构能被特异性的抗体识别,，进行免疫反应，而这种结构在LH分子中就很少，甚至一点也没有。末端抗体用于检测HCG就显示出其独特的重要性。
4.β-HCG核心片段
β-HCG核心片段是β亚基的核心结构。它由两个肽段组成，分别是β6-40和β55-92，两者通过二硫键连接形成。β-HCG核心片段在糖基结构上与β-HCG存在不同，连接半乳糖的糖苷键与规则β亚基也可能不同，β核心片段可能是β1,3或α1,3糖苷键，而规则β亚基是β1,4糖苷键。
HCG的主要代谢产物是β-HCG核心片段，这种碎片仅在尿中可以检测到，被学者冠以多种命名,其中包括尿刺激生殖腺缩氨酸(urinarygonadotropinpeptide,UGP)。β-HCG核心片段的测定可以为卵巢癌、膀胱癌和宫颈部癌症的跟踪治疗提供信息帮助。
5.垂体源β－HCG
除了胎盘外，人类垂体在月经周期也可合成和脉冲式释放β-HCG。这种垂体源β-HCG具有变异的糖类结构，因而其半衰期明显短于胎盘源HCG，能迅速消失。垂体源β-HCG在成年男性、绝经前期妇女血液中的浓度很低，但在围绝经期和绝经后妇女血液中浓度可升高。血液中垂体源β-HCG通常＜10IU/L，但有时也可升高至20--40IU/L，故一般以β-HCG＞25IU/L作为妊娠诊断的临界值，这样可最大限度的避免假阳性的影响。同时因为垂体源β-HCG的存在和水平的波动，当用敏感检测方法时可影响规则HCG的检测。为解决这一问题，部分实验室将β-HCG＞10IU/L定为参考范围的临界点。
6.其他HCG分子
其他HCG相关分子包括缺口HCG、缺口β-HCG、高糖基化HCG等，这些HCG分子结构复杂，一部分有免疫活性，用免疫方法难以和规则HCG区别开，有的无免疫活性，不能用免疫学方法测定。
二、HCG及其相关分子的产生与代谢
正常妊娠的滋养细胞产生规则HCG、高糖基化HCG和β-HCG。虽然规则HCG可分解产生为α和β亚基，但规则HCG分子的两个亚基（α和β亚基）以非共价键结合的方式组成，相对稳定。分泌过程中，经过糖基转移酶作用，它们可以以独立的游离α亚基和β亚基形式分泌；或者成为一个二聚体，以规则的HCG分子的形式分泌。
高糖基化HCG主要由细胞滋养层细胞产生。细胞滋养层细胞是未分化的分裂生长的细胞，是妊娠初期（受精卵植入后的最初6周）和一些妊娠滋养细胞疾病如绒癌分泌HCG的主要滋养层细胞。正常妊娠中，随着妊娠的进展，细胞滋养层细胞逐渐转为分化成熟的合体滋养层细胞。
滋养层细胞分化过程可简单概括为：细胞滋养层细胞→细胞滋养层中间体→完全分化的合体滋养层细胞。细胞滋养层细胞和细胞滋养层中间体主要分泌高糖基化HCG，前者分泌的量比后者多；而合体滋养层中间体和完全分化的合体滋养层细胞主要分泌规则HCG，后者分泌的量比前者多。随着滋养层细胞的分化成熟，分泌的HCG分子由高糖基化HCG转为规则HCG。高糖基化HCG主要在妊娠初期大量存在。妊娠初期高糖基化HCG水平占总HCG的比例明显高于规则HCG；至妊娠6周后高糖基化HCG所占比例迅速下降，与规则HCG的比值发生逆转；从妊娠7周到足月，高糖基化HCG维持在一个很低的水平（不足各类HCG总量的10%）。若妊娠7周高糖基化HCG仍维持在较高水平而不下降，常预示妊娠的异常，因此检测高糖基化HCG是评价妊娠是否存在异常的指标之一。
在妊娠滋养细胞疾病，具有侵袭性的细胞滋养细胞分泌HCG分子与成熟的正常滋养细胞不同，HCG及其相关分子的产生机制或生物合成迄今尚未完全阐明。此外，在某些非妊娠相关疾病患者的血中也发现HCG及相关分子，提示非滋养细胞也能产生HCG及相关分子。主要为一些分化不良的恶性肿瘤细胞，包括生殖细胞肿瘤，类癌瘤，垂体腺瘤，胰岛细胞癌和非内分泌恶性肿瘤。近年越来越多报道的非生殖细胞肿瘤，已发现的有生殖系统肿瘤中的上皮性卵巢癌、宫颈癌和非生殖系的肺癌、膀胱癌、前列腺癌和多种肉瘤等。在这些情况下，一般以分泌异常的缺口和/或糖基化HCG分子为主。此外，尚存在无妊娠、无癌症和无疾病证据的垂体来源HCG。
合体细胞滋养层产生HCG及相关分子并降解代谢的过程一般如下：胎盘绒毛组织表达合成规则HCG、大分子游离α亚基、规则游离β亚基，部分规则HCG在β47-48氨基酸断裂（或β43-44、β44-45）形成缺刻HCG分子分泌到血液中，缺口HCG不稳定，分泌中或分泌到血液后，一部分离解形成规则游离α亚基、缺口游离β亚基；而规则游离β亚基在血液中也部分断裂形成游离缺口β亚基。这些分子有一定量经由尿液排泄，其中游离缺口β亚基经肾脏排泄时，大部分降解成β核心片段。根据β核心片段只在尿液中存在，不在血液中存在，证实β核心片段在肾中降解产生，且游离缺口β亚基是β核心片段生成的底物。
规则HCG、规则游离β亚基和大分子游离α亚基可以由胎盘滋养层细胞直接分泌产生，而缺口HCG、游离缺口β亚基和β核心片段不能由滋养层细胞直接分泌产生。缺口HCG和游离缺口β亚基极不稳定,它们是HCG代谢降解的一种过渡形式，总结HCG的降解途径为：HCG→缺口HCG→游离缺口β-HCG→β核心片段。
高糖基化HCG的降解途径与规则HCG基本相同，但两者的缺口位点数目有所不同，高糖基化HCG一般有三个缺刻位点，而规则HCG只有一个缺刻位点，故高糖基化HCG可能比规则HCG代谢要快。
三、HCG的检测的临床意义
1.正常妊娠过程中HCG水平
妊娠可以使HCG水平升高，特别是在受精卵着床于子宫内膜后的一段时间内，HCG会急剧增加。
在妊娠的起始阶段，没有其他办法能够探知是否发生妊娠，只能够用生物化学分析技术来证明已经出现了这个妊娠过程，即生化妊娠。胚胎通过了生化妊娠阶段，才过渡到临床妊娠阶段。当精卵结合后，一般七天以后开始分泌绒毛膜促性腺激素，这一时间相当于正常月经周期LH高峰后的大约8-10天。再过七天，即可使用早孕试纸检测。精卵结合形成受精卵后，有激素分泌，但受精卵必须回到子宫着床，这样才是真正意义上的临床妊娠阶段的开始。生化妊娠只是精卵结合了，但是受精卵若没有回到子宫里着床，或者是回到子宫，但着床失败，可造成异位妊娠或生化妊娠流产；在临床上，生化妊娠流产的患者常可见到血HCG低水平升高，随后下降，恢复正常水平。
受精卵若经过生化妊娠阶段，回到子宫成功着床，即标志临床妊娠的开始，HCG水平开始迅速上升，这一阶段，48小时HCG至少升高66%。血HCG大约在妊娠后的9周左右达到最高峰，可高达数十万IU/L，随后开始下降，大约在妊娠16周左右，HCG下降到峰值水平的1/5左右，并维持到妊娠结束。妊娠期妇女血清HCG个体差异较大，见表2。
足月妊娠妇女，分娩后约12日，血清HCG可降至正常。
2.滋养细胞疾病或肿瘤时HCG的变化
HCG测定是诊断滋养细胞疾病或肿瘤的重要手段。一般来说，葡萄胎清除后84-日血清HCG降至非孕正常水平，人工流产和自然流产后分别约需30日和19日。若超过上述时间，血清HCG仍未达到正常水平，在排除葡萄胎或妊娠残留物后要考虑滋养细胞肿瘤。
HCG动态测定比单次测定更有意义。一般在葡萄胎排出后，开始三个月每周作血HCG测定一次，若本次测定值高于上周测定值10%，则为上升；若升高或降低不足10%，为持续状态；若降低超过10%，则为下降，8周应下降至正常。以后三个月每半月检测一次；然后每月一次持续半年,第二年起改为每半年一次共随访两年。
疑有中枢神经系统转移时，可测定脑脊液HCG，并与血清HCG比较。当脑脊液HCG：血清HCG1:60时，有中枢神经系统转移可能。
游离β-HCG（F-β-HCG）实质上是呈现游离状态的HCG-β亚基，即无α-亚基者。HCG-β亚基只在胚胎细胞表达。F-β-HCG水平变化的临床意义正日益受到重视。恶性肿瘤病人游离β-HCG水平增加。正常妊娠时HCG量从数十单位到数十万单位，而F-β-HCG的含量很低、波动小，只有几十到几百；F-β-HCG增高，即使HCG在正常范围，往往也提示有病理情况。但是F-β-HCG的测定并非一般的β-HCG测定，需要采用特定的试剂作检测。F-β-HCG增高的分子生物学基础可能是（1）β-亚基基因过度表达：α-亚基由第6号染色体长臂基因编码，β-亚基由第19号染色体长臂的基因编码，两组基因表达不协调导致游离亚基增多；（2）α或β亚基的氨基酸缺损或结构异常(异常的方式糖基化)，不能以非共价键的方式结合，游离者增多。有研究报道F-β-HCG可用于滋养细胞疾病与肿瘤的鉴别诊断，正常妊娠85%的标本F-β-HCG/HCG1.0%，78%的标本F-β-HCG/HCG0.5%；而葡萄胎F-β-HCG/HCG可到5%；侵蚀性葡萄胎、绒癌F-β-HCG/HCG则可达10%以上。F-β-HCG用于滋养细胞肿瘤的治疗监测较HCG更敏感，HCG血清半衰期24-36小时，而F-β-HCG血清半衰期仅12-14分钟。
由于HCG的α与β亚基以非共价键形式结合，因此，血清处理保存不当，操作不当均有可能导致α、β亚基分离，造成认为的F-β-HCG增高，这种情况须引起重视。
3.HCG的检测对于睾丸肿瘤的意义
对于睾丸肿瘤，HCG的检测与AFP检测联合使用，可以帮助确定肿瘤的类型（精原细胞瘤，非精原细胞瘤）、判断预后和治疗。这些肿瘤标志物的检测是必要的监测手段，治疗后任何一种标志物回升异常，提示治疗效果不理想，仍有残存的肿瘤存在。
4.低水平HCG的GTT综合症
GTT中低水平HCG问题受到 过去，同一标本出现不同HCG测定值多是因为方法的特异性差，受其它垂体激素的干扰。现今随着抗体特异性的提高，免疫测定水平在提高，HCG标准品的高度纯化，已很少受垂体激素的影响。至今测定HCG的商用试剂盒已有几十种，但由于目前对HCG抗原特性了解不够充分，对免疫测定利用的单克隆抗体识别的抗原决定簇的分子位点不清，各实验室使用的检测抗体所针对的抗原位点常有不同，不同的商用试剂盒对测定的分子和测定的方法不同，以及使用的国际标准分子异源性，致使不同仪器检测的结果可比性仍存在问题，也因此引起一些临床问题。
比较实验室常用的多种试剂盒，发现HCG和其亚基一般有如下一些抗体结合位点：规则HCG有六个（α1、β1、β2、β3、β4、αβ），缺口HCG是五个（α1、β1、β2、β3、β4），游离β亚基有三个（β1、β2、β4），游离α亚基只有一个（α1），β核心片段则有两个（β1、β2）。测定时如使用针对αβ、β1两个位点的夹心法，则只检测规则HCG；若使用针对α1、β1两个位点的夹心法，则能检测规则HCG和缺口HCG。如此，对其他一些成分的检测，若选用抗体不同，检测结果往往存在差异。
针对这些情况，临床上在分析HCG结果时，须了解相关检测方法所检测的HCG分子。
目前，检验科检测血HCG的方法有两种，一种是常规检测总β-HCG的化学发光法（双位点免疫法），该方法可检测血清包含β-HCG的相关分子（规则HCG、游离的β-HCG、高糖基化的HCG等），其结果以IU/L表示，检测限为0.5---0IU/L，当检测结果＞0IU/L时，通常对样本进行1/稀释后测定，若稀释后检测结果大于,IU/L，则直接报告结果＞,IU/L，因为对样本稀释倍数若大于倍，检测的误差将大大增加；另一种是检测游离β-HCG的流式荧光发光法（液态芯片法），该方法仅可检测血清游离β-HCG，不能检测和α片段结合的β-HCG（规则HCG）、高糖基化的HCG等，其结果以ng/mL表示，血清游离β-HCG含量不到总β-HCG的1%。
6.HCG检测中的假阳性问题
使用HCG诊断已有多年历史，最初使用生物活性试验。上个世纪70年代以后，免疫学检测方法替代了生物活性试验。由竞争性放射免疫测定法发展为目前广泛使用的以双抗体夹心免疫反应为基础的化学发光法。
有关免疫测定中的假阴性和假阳性问题早有报道，主要是LH交叉和蛋白溶解酶导致的HCG假阳性。年美国0turk对例正常非孕血清作HCG测定，结果：例女性血清有30例呈现阳性结果(15%)，所有阳性者均为45岁以上年龄妇女，绝经前后妇女30%者可呈HCG阳性，66%的年龄45岁的女性可测到游离α-亚基；例男性血清中6例阳性(1.85%)，4%的男性可测到游离α-亚基；β-亚基的检出率0.6%(3/)；这是由于LH、FSH的增高出现HCG假阳性。然而随着标记免疫技术的提高，测定HCG时，LH、FSH的交叉免疫反应已可忽略。目前用标记免疫技术检测HCG至少使用两种动物抗体，包被于试管等固相载体上的为第一抗体，其与HCG分子的某一部位结合捕获HCG，第二种抗体为携带标记物的液相鼠、羊、兔或山羊多克隆抗体，与已捕获的HCG上的另一部位结合，当血清中存在HCG，即可与HCG分子为桥梁形成三明治样结构。见图1.
图1夹心法检测原理
临床实践中，存在HCG测定结果与临床不一致，即检测到低水平的HCG，但临床无妊娠和肿瘤证据的现象。导致HCG假阳性的可能原因是人接触猫、狗、鼠、兔、山羊和绵羊等导致相应的人的异源性抗体产生（嗜异性抗体）。这是所有用标记免疫检测技术检测人血清物质都会存在的问题。这些抗体与现代夹心免疫测定中使用的动物抗HCG球蛋白结合和交叉连接导致假阳性结果。动物实验室或兽医站的技术人员及生活在农场的个体更容易产生嗜异性抗体。所有免疫分析都使用动物抗体。故有嗜异性抗体的人可能在许多不同试验中得到异常结果。但是，因为动物抗体应用量不同，并且在各个试验系统中与其他试剂合用，所以有嗜异性抗体的人不一定总有异常或意料外的试验结果。结果取决于所使用的特定试验而不同。
有报道指出，在对位妇女调查中发现，有5位有试验干扰的证据，其足够导致误导性结果。如果HCG“升高”是血清其他物质干扰造成的，其值通常小于0IU/L。为了排除嗜异性抗体或其他干扰物质的存在，可采取HCG尿检(定量或定性)。因为尿液中无嗜异性抗体，如果尿检阴性而血清学结果持续阳性，则确认血清分析中存在干扰。
2年11月美国妇产科学院（ACOG）妇科实践委员会以题为“避免假阳性HCG试验导致的不必要治疗”，发表号委员会意见，指出虽然现代实验测定方法几乎可排除实验错误，但假阳性和假阴性结果可能存在于任何标本中，因此在临床发现和实验结果不一致时，可能存在实验结果假阳性导致的不必要治疗，临床医生必须判断是等待肯定结果或是立即开始治疗的危险性大小。
既往有HCG注射史的患者，理论上体内会有抗体生成。但这些抗体通常是低亲和性的，可能对放免法、单位点酶免疫法有一定影响，但对目前常用的双位酶联免疫法测定影响不大。另外，这些外源性HCG半衰期很短24-48h，随时间的推移可消失，故一般不会影响结果。但某些长期或大量注射过HCG的患者，对测定影响较大。
——————————我是有底线的————————
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