血清胱抑素C在腎損傷患者中的應(yīng)用

鄧澤冰，李克鵬，陸士奇

腎小球?yàn)V過(guò)率 (glomerular filtration rate，GFR)一直被認(rèn)為是評(píng)價(jià)腎功能的最佳指標(biāo)。他是急性腎損傷患者 (Acute kidney injury disease，AKI)定義與分級(jí)的基礎(chǔ)［1］，正確評(píng)估GFR對(duì)診斷、評(píng)估及治療AKI起著關(guān)鍵作用。在臨床工作中一般很難直接評(píng)估GFR。臨床上應(yīng)用的多種估算GFR的方法是以血清肌酐 (serum creatinine，SCr)為基礎(chǔ)的，但其缺點(diǎn)也是明顯的。因缺乏簡(jiǎn)單與準(zhǔn)確的完美腎小球?yàn)V過(guò)率標(biāo)志物，因此限制了臨床研究的進(jìn)展。血清胱抑素C(serum cystatin C，Cys C)是被認(rèn)為可能取代血清肌酐的新腎小球?yàn)V過(guò)率標(biāo)志物。本文對(duì)Cys C近幾年在各種腎損傷患者中的應(yīng)用做一綜述。

1 胱抑素C的特點(diǎn)

1.1 胱抑素C生化及基因特點(diǎn) 血清胱抑素C又名半胱氨酸蛋白酶抑制蛋白C，屬半胱氨酸蛋白酶抑制劑家族成員，是一種低分子的非糖基化堿性蛋白，包括122個(gè)氨基酸，分子量13KD，等電點(diǎn)9.0［2］。Cystatin家庭中至少有8個(gè)成員，Cys C基因位于20號(hào)染色體短臂，長(zhǎng)約6.5kb，被命名為CST3。用限制性核酸內(nèi)切酶消化以人 Cys C cDNA雜交的人基因組DNA，制成單鏈Cys C的基因組探針產(chǎn)物模型，發(fā)現(xiàn)人基因組上有6個(gè)相關(guān)序列，1個(gè)30 kb限制酶切圖 (restriction map)覆蓋于Cys C基因組區(qū)，在Cys C基因側(cè)區(qū)有3個(gè)多形性酶切位點(diǎn)。Cys C含有3個(gè)外顯子，2個(gè)內(nèi)顯子。人Cystatin C啟動(dòng)子中含有TATA或CAAT盒子。有1.1 kb 5'端側(cè)區(qū)和2.0 kb3'端側(cè)區(qū)。5'端側(cè)區(qū)有3個(gè)轉(zhuǎn)錄啟使位點(diǎn)和3個(gè)輔助位點(diǎn)［3］。胱抑素C由看家基因控制，在所有有核細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，并且以恒定的速度產(chǎn)生［4］。

1.2 作為腎小球?yàn)V過(guò)率標(biāo)志物應(yīng)用中的特點(diǎn) 它能被腎小球自由濾過(guò)，不被腎小管分泌，能被腎小管上皮重吸收但隨即被代謝分解而不會(huì)再進(jìn)入血循環(huán)［5］。此外，CysC不受炎癥、膽紅素、溶血、三酰甘油的影響，并與性別、年齡、肌肉量無(wú)關(guān)［4］。但作為腎小球?yàn)V過(guò)率的標(biāo)志物應(yīng)用中也有缺點(diǎn)。因缺少泌尿系統(tǒng)的分泌，故尿液中含量甚微，所以通過(guò)尿液檢測(cè)胱抑素C清除率是困難的。一些研究也發(fā)現(xiàn)Cys C濃度除了受GFR影響外還受體內(nèi)其他因素的影響。在荷蘭赫羅納完成的PREVEND(the Prevention of Renal and Vascular End-Stage Disease Study)研究結(jié)果提示Cys C濃度與年齡、性別、吸煙有關(guān)，甚至與肌酐濃度也有關(guān)［6］，但本研究GFR的測(cè)量用的是估算法。研究證實(shí)，甲狀腺素水平升高可升高Cys C濃度，甲狀腺素水平降低可降低Cys C濃度［7］。當(dāng)患者應(yīng)用糖皮質(zhì)激素時(shí)，Cys C濃度常升高［8-9］。這些研究結(jié)果可能提示cystatin C的產(chǎn)生隨代謝率的提高而升高，或許是基因轉(zhuǎn)錄增加的結(jié)果。

2 Cys C的測(cè)定方法

目前的研究表明，還未發(fā)現(xiàn)有干擾CysC測(cè)定的物質(zhì)，從而更加肯定了Cys C測(cè)定結(jié)果的可靠性與真實(shí)性。因此，大量Cys C關(guān)于GFR評(píng)價(jià)的檢測(cè)方法被建立。

2.1 單向免疫擴(kuò)散法 (SRID) 1979年，Lofberg和 Grubb首先建立了定量測(cè)定Cys C的酶免疫測(cè)定方法，隨后又推薦為腎功能評(píng)價(jià)試驗(yàn)。SRID法精密度高，可靠性好，但靈敏度差，最低檢測(cè)線為30μg/L，且測(cè)定時(shí)間長(zhǎng)，無(wú)法實(shí)施自動(dòng)化。因此，不利于臨床應(yīng)用。線性范圍 (0.63～2.50μg/L)。

2.2 酶免疫測(cè)定法 (EIA) 該法是目前檢測(cè)Cys C的方法中最靈敏的方法之一，接近時(shí)間分辨熒光免疫法的靈敏度(1μg/L)。同SRID比較，可提高一定的檢測(cè)速度，但仍耗時(shí)長(zhǎng)，遠(yuǎn)不如肌酐測(cè)定快速，因此，也難用于臨床常規(guī)分析。線性范圍較窄 (0.61 ～1.25μg/L)。

2.3 時(shí)間分辨熒光免疫法 (TRFIA) Joronen等以聚苯乙烯為固相，免抗抑制劑免疫球蛋白作捕捉抗體，銪作標(biāo)記物，直接測(cè)定了腎衰病人血清中cystatin A、cystatin B和cystatin C含量，其檢測(cè)低線為lμg/L。該法雖靈敏，但耗時(shí)，又需特殊設(shè)備，故也難用于臨床。

2.4 放射免疫法 (RIA) Poulik等通過(guò)分離純化的Cys C特定序列，以雜交瘤技術(shù)獲得了Cys C的單克隆抗體，于1983年建立了Cys C的放射免疫測(cè)定法。該法的靈敏度高 (1.3μg/L)，測(cè)定范圍寬 (0.6～1.7mg/L)，但存在核污染，且測(cè)定時(shí)間長(zhǎng)，難于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

2.5 乳膠顆粒增強(qiáng)免疫比濁法 (PETIA) 該法是以多克隆抗體為基礎(chǔ)的改良免疫比濁分析法，以人尿中純Cys C定標(biāo)，可以測(cè)定血清或血漿，整個(gè)分析過(guò)程只需幾分鐘?？衫米詣?dòng)生化分析儀進(jìn)行比濁測(cè)定，也可通過(guò)特定蛋白儀 (德靈公司BN系列)進(jìn)行散射比濁分析。精密度好，批間CVs±4.0%批內(nèi)CVs±3.0%。但靈敏度較差 (27～150μg/L)，線性范圍較窄 (0.61～125g/L)，不過(guò)因其快速方便，被廣泛應(yīng)用于臨床。

3 胱抑素C作為腎小球?yàn)V過(guò)濾的標(biāo)志物在腎損傷患者中的應(yīng)用

3.1 在一般人群的應(yīng)用 已有超過(guò)100個(gè)SCys C與SCr兩者之間比較的研究。大多數(shù)研究認(rèn)為SCys C更好［10-15］。兩個(gè)meta分析結(jié)果支持胱抑素C較血清肌酐更優(yōu)秀的觀點(diǎn)，R2(0.92 V 0.74;PP2)，分析過(guò)程中包含了較多小樣本研究，也包括了一些對(duì)GFR檢測(cè)不精確的研究，研究之間對(duì)血清肌酐與胱抑素C的測(cè)量方法也不盡相同。這些薈萃分析中的一些數(shù)據(jù)提示，實(shí)驗(yàn)方法與樣本的選擇影響胱抑素C與GFR的關(guān)系。

3.2 胱抑素C在急性腎衰竭 (ARF)中的應(yīng)用 有研究表明血清胱抑素C較血清肌酐更早發(fā)現(xiàn)腎功能改變。Herget-Rosentlhal等［16］對(duì)85例ARF的高?；颊呙刻爝M(jìn)行血Cystatin C與血清肌酐測(cè)定，發(fā)現(xiàn)Cystatin C水平增高預(yù)測(cè)ARF早于血肌酐增高診斷ARF 1～3d，Cystatin C為對(duì)ARF的早期干預(yù)贏得了時(shí)間。彭先強(qiáng)等［17］對(duì)215例ICU患者用顆粒增強(qiáng)透射免疫比濁法測(cè)定血清中Cystatin C的水平，其中41例ARF患者血清中Cystatin C水平較174例非ARF患者明顯升高，且與Scr呈正相關(guān)，與GFR呈負(fù)相關(guān)。以1.605mg/L為診斷分界點(diǎn)時(shí)，Cystatin C用于診斷ARF的敏感性和特異性分別為91.9%和95.3%。Cystatin C可以敏感地反映ARF時(shí)腎功能的急劇變化及腎功能損傷的嚴(yán)重程度。Ahlstrom等［18］也有類似報(bào)道。因此Cystatin C是診斷ARF的一個(gè)早期敏感指標(biāo)。

3.3 腎移植患者中的應(yīng)用 LeBricon等［19］首先報(bào)道Cys C對(duì)檢測(cè)腎移植患者GFR降低和移植物功能延遲比SCr敏感。此后眾多研究支持以上結(jié)論。White等［20］利用117例成人腎移植患者，將正在研究中的基于SCys C的GFR估算公式進(jìn)行了比較研究。GFR應(yīng)用 (99m)Tc-DTPA(diethylene-triamine penta acetate)測(cè)定，四種基于cystatin C公式 (Filler，Le Bricon，Larson and Hoek)，七種基于 creatinine(MDRD，Cockcroft and Gault，Nankivell，Walser，Jelliffe，Mawer) 的公式?；贑ys C的Filler與Le Bricon公式偏差 (bias)最小，分別為 (-1.7和 -3.8 ml/min/1.73 m2)，精密度 (precision) 最高，標(biāo)準(zhǔn)差 (standard deviation of the bias)最小，分別為(11.4和11.8 ml/min/1.73 m2)，最高的準(zhǔn)確度 (P30 分別為87% 和89%)?；赟Cr的公式準(zhǔn)確度最低，P30在53% ～80%之間。幾個(gè)基于Cys C的公式之間差異也較大，特別注意的是在低肌肉人群中發(fā)展起來(lái)的公式準(zhǔn)確性高，如Le Bricon公式來(lái)自對(duì)腎移植患者的研究，F(xiàn)iller公式來(lái)自兒科患者的研究。所以，應(yīng)用這兩個(gè)公式可提高Cys C在腎移植患者應(yīng)用中的準(zhǔn)確性。

3.4 兒童患者 由于小兒肌肉量少，SCr的測(cè)定結(jié)果很低，致使SCr測(cè)定的精確度差，因此，4歲以下兒童難于通過(guò)用SCr來(lái)測(cè)定有較小變化的GFR。在兒童患者中應(yīng)用基于Cys C的Filler公式認(rèn)為準(zhǔn)確性高于基于SCr的估算公式［20］。Cys C與SCr的比較研究至少有14個(gè)，共對(duì)至少1682例樣本進(jìn)行了研究。其結(jié)果并沒(méi)有明確區(qū)分兩者誰(shuí)更優(yōu)秀［21］。

3.5 老年患者 至少有5個(gè)，共對(duì)至少1370例老年患者樣本進(jìn)行了研究，Cys C與SCr的比較結(jié)論并不確定，至少有兩個(gè)研究結(jié)果認(rèn)為Cys C與SCr沒(méi)有顯著差別［22-23］。其他的研究則認(rèn)為Cys C較SCr敏感，能更早發(fā)現(xiàn)輕微腎病變［24-25］。

3.6 肝硬化患者 肝硬化患者早期發(fā)現(xiàn)腎病變及其重要。由于此類患者肌肉組織含量較低且嚴(yán)重腎功能減退時(shí)腎小管分泌肌酐增多，故理論上認(rèn)為Cys C較SCr更敏感［26-27］。有至少有5個(gè)，共對(duì)至少320例此類樣本進(jìn)行了研究［21］。雖然各研究的樣本量較小，難以給出準(zhǔn)確的結(jié)論，但所有研究都提示Cys C較SCr更準(zhǔn)確，更敏感。

3.7 慢性腎臟病變 Perkins等［28］應(yīng)用Cys C、基于肌酐的C-G公式估算GFR(Cockcroft and Gault estimated GFR)及放射性碘酸鹽清除率動(dòng)態(tài)觀察二型糖尿病患者的腎功能變化。收集尿液的碘酸鹽標(biāo)準(zhǔn)清除法，SCr，Cys C測(cè)1次/4年。碘酸鹽標(biāo)準(zhǔn)清除法測(cè)得的GFR與Cys C具有高度相關(guān) (r=0.77，P=0.08)。而C-G公式估算GFR與碘酸鹽標(biāo)準(zhǔn)清除法測(cè)得的GFR相關(guān)性差 (r=0.22，P=0.25)。

4 結(jié)論

總之，Cys C是一種至少不比SCr差的腎小球?yàn)V過(guò)率標(biāo)志物，在很多種疾患中Cys C被認(rèn)為較SCr優(yōu)秀。近幾年對(duì)以Cys C為基礎(chǔ)的腎小球?yàn)V過(guò)率公式的研究也取得了一定進(jìn)展。隨著測(cè)量方法的進(jìn)展，Cys C已經(jīng)具備了臨床廣泛推廣應(yīng)用的條件。

1 Hoste EA，Clermont G，Kersten A，et al.RIFLE criteria for acute kidneyinjury are associated with hospital mortality in critically ill patients:a cohort analysis ［J］.Crit Care，2006，10(3):73.

2 Barrett AJ.The cystatins:small protein inhibitors of cysteine proteinases ［J］.Prog Clin Biol Res，1985，180:105-116.

3 Randers E，Krue S，Erlandsen EJ，et al.Reference interval for serum cystatin C in children ［J］.C1in Chem，1999，45:1856.

4 Abrahamson M，Olafsson1，Palsdottir A，et al.Structure and Expression of the human cystatinC gene ［J］.Biochem J，1990，268:287-294.

5 Grubb A.Diagnostic value of analysis of cystatin C and protein HC in Biological fluids ［J］.Clin Nephrol，1992，38:20-27.

6 Knight EL，Verhave JC，Spiegelman D，et al.Factors influencing serum cystatin C levels other than renal function and the impact on renal function measurement ［J］.Kidney Int，2004，65:1416-1421.

7 Manetti L，Pardini E，Genovesi M，et al.Thyroid function differently affects serum cystatin C and creatinine concentrations ［J］.J Endocrinol Invest，2005，28:346-349.

8 Risch L，Herklotz R，Blumberg A，et al.Effects of glucocorticoid immunosuppression on serum cystatin C concentrations in renal transplant patients ［J］.Clin Chem，2001，47:2055-2059.

9 Wasen E，Isoaho R，Mattila K，et al.Serum cystatin C in the aged:relationships with health status ［J］.Am J Kidney Dis，2003，42:36-43.

10 Dhamidharka VR，Kwon C，Stevens G.Serum systatinC is superior to serum creatinine as a marker of kindney function:a metalysis.Am J kidney Dis，2002，40:221-226.

11 Uzun H，Ozmen Keles M，Ataman R，et al.Serum systatinC level as a potentially good marker for impaired kindey function ［J］.Clin Biochem，2005，38(9):792-798.

12 Hojs R，Bevc S，Ekart R，et al.Serum systatin C as an endogenous marker of renal function in patients with mild to moderate impairment of Kinney Funtion ［J］.Nephrol Dial Transplant，2006:8.

13 Ascic-buturovic B，Cavaljuga S.Serum systatinC as a marker of early renal failure in diabetes type 2 patients ［J］.Bosn J Basic Med Sci，2005，5(4):68-71.

14 Bicik Z，Bahcebasi T，Kulaksizoglu S，et al.The efficacy of systatinC assay in the prediction of glomerular filtration rate.Is it more reliable marker for renal failure? ［J］.Clin Chem Lab Med，2005，43(8):855-861.

15 Christensson AG，Grubb AO，Nilsson JA，et al.Serum cycstain C advantageous compared with serum creatinine in the detection of mind but not severe diabetic nephropathy ［J］.J Intern Med，2004，256(6):510-518.

16 Herget-Rosenthal S，Marggrat G，Husing J，et al.Early detection of acute renal failure by Serum cystatin C ［J］.Kidney Int，2004，66(3):1115-1122.

17 彭先強(qiáng)，史偉，葉智明，等.檢測(cè)血清胱抑素c診斷急性腎衰的研究 ［J］.新醫(yī)學(xué)，2005，36(10):570-571.

18 Ahlstrom A，Tallgren M，Peltonen S，et al.Evaluation and predictive power of serum cystatin C in acute renal failure ［J］.Clin Nephrol，2004，62(5):344-350.

19 Le-Bricon T，Thervet E，F(xiàn)rossart M，et al.Plasma cystatin C is superior to creatinine clearance for estimation of GFR three months after kidney transplantation ［J］.Clin Chem，2000，46:1206.

20 White C，Akbari A，Hussain N，et al.Estimating glomerular filtration rate in kidney transplantation:a comparison between serum creatinine and cystatin C-based methods ［J］.J Am Soc Nephrol，2005，16:3763-3770.

21 Caring for Australasians with Renal Impairment(CARI).Guidelines.Use of cystatin C measurement in evaluating kidney function.

22 Burkhardt H，Bojarsky G，Gladisch R.Diagnostic efficiency of cystatin C and serum creatinine as markers of reduced glomerular filtration rate in the elderly ［J］.Clin Chem Lab Med，2002，40:1135-1138.

23 Vanden-Noortgate NJ，Janssens WH，Afschrift MB，et al.Renal function in the oldest-old on an acute geriatric ward ［J］.Int Urol Nephrol，2001，32:531-537.

24 Fliser D，Ritz E.Serum cystatin C concentration as a marker of renal dysfunction in the elderly ［J］.Am J Kidney Dis，2001，37:79-83.

25 O'Riordan SE，Webb MC，Stowe HJ，et al.Cystatin C improves the detection of mild renal dysfunction in older patients ［J］.Ann Clin Biochem，2003，40:648-655.

26 Caregaro L，Menon F，Angeli P，et al.Limitations of serum creatinine level and creatinine clearance as filtration markers in cirrhosis［J］.Arch Intern Med，1994，154:201-205.

27 Takabatake T，Ohta H，Ishida Y，et al.Low serum creatinine levels in severe hepatic disease ［J］.Arch Intern Med，1988，148:1313-1315.

28 Perkins BA，Nelson RG，Ostrander BE，et al.Detection of renal function decline in patients with diabetes and normal or elevated GFR by serial measurements of serum cystatin C concentration:results of a 4-year follow-up study ［J］.J Am Soc Nephrol，2005，16:1404-1412.