血清cystatin C對(duì)腎功能的評(píng)價(jià)

潘風(fēng)軍 徐金升 劉杰

血清cystatin C對(duì)腎功能的評(píng)價(jià)

潘風(fēng)軍 徐金升 劉杰

腎功能;cystatin C;肌酐

腎功能分為腎小球?yàn)V過(guò)功能和腎小管重吸收和濃縮稀釋功能以及內(nèi)分泌功能。狹義的腎功能指腎小球?yàn)V過(guò)功能。腎小球?yàn)V過(guò)功能最直接的評(píng)估參數(shù)是腎小球?yàn)V過(guò)率(GFR)。GFR是指單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)腎小球?yàn)V出的血漿量，它不能直接測(cè)定，實(shí)際工作中，必須借助某物質(zhì)的腎清除率來(lái)反映。目前臨床上常用血尿素氮和肌酐(SCr)作為評(píng)判腎功能標(biāo)志物，盡管應(yīng)用較廣，但有諸多不足，并不準(zhǔn)確、可靠，促使研究者尋求新的更可靠、簡(jiǎn)便快捷的GFR標(biāo)志物。目前發(fā)現(xiàn)血清半胱氨酸蛋白酶抑制劑C(cystatin C)是比較理想的反映GFR的標(biāo)志物。

1 Cystatin C的生物學(xué)特性

1961年Clausen從腦脊液中發(fā)現(xiàn)一種物質(zhì)，稱(chēng)為胱蛋白C［1］。1985年cystatin C第一次作為評(píng)估GFR的指標(biāo)，稱(chēng)做半胱氨酸蛋白酶抑制劑 C［2］。Cystatin C又稱(chēng) r-微量(r-trace)蛋白，是廣泛存在的一類(lèi)重要的蛋白。是一種低分子量的非糖基堿性分泌型蛋白，分子量為13 359 D，位于人類(lèi)第20號(hào)染色體，氨基酸序列在組織中穩(wěn)定表達(dá)，幾乎所有的機(jī)體有核細(xì)胞均能產(chǎn)生，無(wú)組織學(xué)特異性。

Cystatin C主要分布于細(xì)胞外液，腦脊液中含量較高，約占2%～4%，是血液中的5.5倍。機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生速率恒定，不受炎癥、感染、腫瘤、性別、飲食、體表面積、肌肉量、年齡等因素的影響。Cystatin C作用是抑制半胱氨酸蛋白酶的活性。同時(shí)也可能有抗病毒和原蟲(chóng)感染的作用，還可影響中性粒細(xì)胞的遷移，作用炎癥及一些神經(jīng)性疾病的過(guò)程。

1.1 Cystatin C的優(yōu)點(diǎn) Cystatin C作為一種新的測(cè)定GFR的內(nèi)源性標(biāo)志物的優(yōu)點(diǎn):(1)其編碼基因?qū)俟芗一?，能持續(xù)、恒定的轉(zhuǎn)錄與表達(dá)，不存在組織特異性，產(chǎn)生穩(wěn)定。(2)分子量較小、帶有正電荷，并且能夠自由通過(guò)腎小球?yàn)V過(guò)膜，還可以在近曲小管完全被吸收分解代謝，不再循環(huán)到血液中去。清除循環(huán)中cystatin C的唯一器官是腎臟，腎小管不再分泌cystatin C，其濃度主要由腎小球?yàn)V過(guò)率來(lái)決定，性別、年齡、炎性反應(yīng)、腫瘤、肌肉活動(dòng)、飲食攝入等因素不影響其濃度變化，可作為評(píng)價(jià)GFR的理想指標(biāo)。(3)Cystatin C的靈敏度高，與GFR相關(guān)性好。許多研究表明腎功能輕度損害時(shí)，肌酐變化不顯著，但此時(shí)血清cystatin C的濃度卻明顯變化增高。

1.2 Cystatin C的影響因素 Cystatin C濃度持續(xù)穩(wěn)定是作為GFR標(biāo)志物的基礎(chǔ)和優(yōu)勢(shì)，一般情況下干擾因素很少。亞臨床甲減或甲亢患者的血清cystatin C濃度可能下降或上升，但治療后可恢復(fù)正常。其他影響cystatin C濃度的因素:免疫抑制劑誘導(dǎo)發(fā)生的代謝改變、腎小管間質(zhì)病變?cè)斐蒫ystatin C回漏到血循環(huán)中以及cystatin C抗體結(jié)合蛋白增多影響濾過(guò)等，但需要進(jìn)一步的試驗(yàn)數(shù)據(jù)支持。由于尿中cystatin C水平很低，因而不能通過(guò)cystatin C清除率來(lái)評(píng)判腎功能，cystatin C水平可直接反映GFR，評(píng)判腎功能。

1.3 Cystatin C測(cè)定的方法學(xué)

1.3.1 單向免疫擴(kuò)散法(RID):利用抗原與相應(yīng)抗體在凝膠中擴(kuò)散時(shí)接觸形成沉淀或沉淀環(huán)為原理，按照沉淀的改變來(lái)計(jì)算cystatin C的含量。這種檢測(cè)操作復(fù)雜、需要時(shí)間較長(zhǎng)，并且人為因素影響較大，結(jié)果靈敏度差，檢測(cè)限差而使用較少。

1.3.2 放射免疫測(cè)定法(RIA):檢測(cè)原理是利用標(biāo)記抗原與待測(cè)抗原競(jìng)爭(zhēng)有限抗體，或特異性結(jié)合點(diǎn)的抗原量來(lái)測(cè)定其含量。這種方法檢測(cè)方法優(yōu)點(diǎn)是結(jié)果準(zhǔn)確、靈敏度好、檢測(cè)限低、試劑成本低等。缺點(diǎn)是檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)并且操作不方便，同時(shí)試劑具有半衰期而不利于保存且存在放射性污染等。

1.3.3 熒光免疫測(cè)定法(FIA):這種方法的原理是在固相支持物上包被已知抗體或抗原用以捕捉待測(cè)抗原或抗體，再用熒光標(biāo)記抗體進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)熒光分光光度計(jì)測(cè)量熒光強(qiáng)度，推算待測(cè)物質(zhì)的濃度。與其他方法比較此方法測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確、快速、靈敏度好、檢測(cè)限低(1 μg/L)的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是檢測(cè)需要貴重儀器，檢測(cè)試劑成本較高。

1.3.4 酶聯(lián)免疫測(cè)定法(ELISA):這種檢測(cè)方法是我國(guó)學(xué)者馮建芳等1955年利用從腎功能衰竭患者尿中提純cystatin C，應(yīng)用酶聯(lián)免疫技術(shù)制得多克隆抗體建立的，其特異性高、靈敏度好，能較理想測(cè)定cystatin C水平。檢測(cè)原理是將待測(cè)抗原或抗體通過(guò)吸附特異性抗體或抗原促使固定于支持物表面，再用酶標(biāo)抗體或抗原的酶在液相中催化底物顯色，來(lái)測(cè)定待測(cè)抗原或抗體的含量。其優(yōu)點(diǎn)是檢測(cè)試劑成本較低，不需要貴重或特殊的檢測(cè)儀器，已被廣泛應(yīng)用。

1.3.5 顆粒計(jì)數(shù)免疫測(cè)定法:該方法優(yōu)點(diǎn)是檢測(cè)速度快、變異系數(shù)小、誤差小、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，缺點(diǎn)是檢測(cè)限太高，而限制了它的推廣。

1.3.6 顆粒增強(qiáng)透射免疫比濁法(PETIA):檢測(cè)原理是利用碳二亞胺反應(yīng)將抗cystatin C IgG共價(jià)結(jié)合到Intex顆粒上，與抗原結(jié)合形成的免疫復(fù)合物被聚已二醇-6000沉淀，形成的濃度用340波長(zhǎng)比濁，與同樣方法處理系列標(biāo)準(zhǔn)液，并與之比較計(jì)算出標(biāo)本中cystatin C的濃度。測(cè)定時(shí)間短(5 min)，可作為常規(guī)檢測(cè)。并且批內(nèi)和批間CV%分別為0.9%和2.2%，回收率為98%，當(dāng)血膽紅素＜150 μmol/L、TG＜8.5 mmol/L時(shí)檢測(cè)結(jié)果恒定。

1.3.7 顆粒增強(qiáng)散射免疫比濁法(PENIA):該檢測(cè)方法原理是將總源抗人cystatin C多克隆抗體標(biāo)記在聚苯已烯膠乳顆粒上，采用膠乳顆粒增強(qiáng)的免疫散射比濁度法來(lái)測(cè)定。批內(nèi)CV＜3.1%，批間CV＜4.5%，并且當(dāng)血紅蛋白＜8.0 g/L，類(lèi)風(fēng)濕因子＜2 000 kU/L骨髓瘤異常蛋白＜41 g/L等情況下檢測(cè)結(jié)果均不受干擾。上述兩種方法已經(jīng)在臨床廣泛應(yīng)用。

1.4 血清cystatin C正常參考范圍 目前國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)血清cytatin C的正常參考值范圍做了大量研究，認(rèn)為其主要影響因素在于檢測(cè)方法，特別是對(duì)參考標(biāo)準(zhǔn)曲線的制定，而測(cè)定結(jié)果與年齡、肌肉量等無(wú)關(guān)。

可能是由于測(cè)定方法不同導(dǎo)致所測(cè)定的血清濃度的參考范圍存在差異，另外有可能因cystatin C試劑標(biāo)準(zhǔn)品的來(lái)源不同所致，現(xiàn)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)品有三類(lèi):(1)從人尿中經(jīng)過(guò)純化的cystatin C;(2)純化的人類(lèi)cystatin C，并用重組cystatin C定值;(3)重組cystatin C，并溶于馬血清。因此應(yīng)通過(guò)制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)品，來(lái)進(jìn)行測(cè)定方法比較及參考范圍的建立。

如果從檢測(cè)靈敏度而言，RID法最差，而 ELISA，RIA及FIA法均優(yōu)于PETIA及PENIA法，但是RIA存在放射性污染，F(xiàn)IA法需要昂貴的儀器，以及RIA，F(xiàn)IA，ELISA法測(cè)定時(shí)間較長(zhǎng)，且不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，從而不適用于臨床大批量檢測(cè)應(yīng)用。PETIA及PENIA法雖然檢測(cè)靈敏度差些，但仍可達(dá)到150 μg/L左右，遠(yuǎn)低于健康人Cystatin C濃度的下限，不影響臨床檢測(cè)需要。并且這兩種方法基本上不受血紅蛋白、膽紅素、類(lèi)風(fēng)濕因子、三酰甘油的影響，回收率高，批內(nèi)及批間變異系數(shù)小，可自動(dòng)化檢測(cè)，所以常規(guī)臨床檢測(cè)血清cystatin C可首選PETIA或PENIA法。

2 血清cystatin C在臨床評(píng)價(jià)腎功能方面的應(yīng)用

臨床上常采用測(cè)定SCr來(lái)判斷GFR，但研究中發(fā)現(xiàn)其檢測(cè)濃度受年齡、性別、飲食和肌肉含量的影響，并且腎小管可以少量分泌，會(huì)高估GFR。Cystatin C以恒定速率釋放入血，完全從腎小球?yàn)V過(guò)，幾乎完全被腎小管上皮細(xì)胞吸收，然后分解代謝，無(wú)腎小管重新分泌，只經(jīng)腎臟排除，并且不受性別、飲食、炎癥和體重等因素的影響，理論上是良好地反映GFR的內(nèi)源性標(biāo)志物，國(guó)外Hoek等［3］認(rèn)為血清cystatin C比肌酐更敏感準(zhǔn)確地反應(yīng)腎小球?yàn)V過(guò)率，至少與各種公式推算的GFR相當(dāng)。很多臨床研究證明cystatin C是一個(gè)比較接近理想的內(nèi)源性指標(biāo)，其特異性、敏感性及準(zhǔn)確度均較好于肌酐和肌酐清除率。并且在一些特殊的人群中監(jiān)測(cè)腎功能具有顯著的優(yōu)勢(shì)，越來(lái)越受到各方面的重視。

2.1 Cystatin C在兒童GFR測(cè)定的應(yīng)用 核素標(biāo)記外源性物質(zhì)方法檢查在測(cè)定兒童GFR中有與其創(chuàng)傷性多不易被接受。同時(shí)由于兒童體表面積小、肌肉含量少，因此其SCr值比較低，在年齡＜4歲的兒童中SCr不能準(zhǔn)確反映GFR。出生后新生兒血清cystatin C值濃度約是成人的2倍，＞1歲兒童與成人的血清cystatin C濃度接近，且保持相對(duì)穩(wěn)定的水平［4］。所以血清cystatin C是1歲以上兒童更為理想的GFR檢測(cè)標(biāo)志物，受到臨床兒科醫(yī)生廣泛關(guān)注。

2.2 Cystatin C在糖尿病患者中的應(yīng)用 糖尿病腎病是糖尿病的主要并發(fā)癥，早期無(wú)明顯臨床表現(xiàn)，發(fā)展較慢，而一旦進(jìn)入臨床蛋白尿期(糖尿病腎病3期)病情進(jìn)展迅速，預(yù)后較差。因此在糖尿病腎病腎損傷的早期就作出準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)顯得極其重要。有學(xué)者等針對(duì)糖尿病腎病患者的血清cystatin C、血清肌酐及Cockroft公式計(jì)算的內(nèi)生肌酐清除率在腎損害診斷中的價(jià)值進(jìn)行研究，并確立放射性核素物質(zhì)清除率為金指標(biāo)，相比較發(fā)現(xiàn)三者與放射性核素物質(zhì)清除率均有良好的相關(guān)性，通過(guò)繪制ROC曲線分析各個(gè)指標(biāo)的敏感度和特異性，cystatin C的敏感度(86.8%)不及 Cockroft公式(96.2%)，但優(yōu)于血 SCr(77.4%)［5］。因此，cystatin C是反映糖尿病腎病早期腎損傷理想檢測(cè)指標(biāo)。

2.3 Cystatin C在化療患者中的應(yīng)用化療過(guò)程中必須有一個(gè)靈敏反映腎功能變化的指標(biāo)。主要監(jiān)測(cè)腎功能兩方面:一是監(jiān)測(cè)化療藥物造成的腎小管損傷;二是當(dāng)患者腎小球率過(guò)濾下降時(shí)，機(jī)體對(duì)化療藥物及其代謝產(chǎn)物的耐受性降低，及時(shí)調(diào)整藥物。例如化療時(shí)如果GFR＜60 ml/min時(shí)，應(yīng)用順鉑就應(yīng)該減成半量。血肌酐濃度一般在 GFR(Ccr)低于70～80 ml·min-1·1.73 m-2時(shí)才會(huì)升高，所以SCr不能作為化療患者早期監(jiān)測(cè)腎功能指標(biāo)。

2.4 Cystatin C在肝硬化患者中的應(yīng)用 肝硬化患者由于營(yíng)養(yǎng)障礙消瘦，肌肉萎縮以及腎小管分泌肌酐增加等原因，當(dāng)腎功能異常GFR已經(jīng)下降時(shí)，SCr仍可在正常范圍。Woitas等［5］比較了44例肝硬化無(wú)明顯腎功能障礙患者的cystatin C、SCr和inulin清除率關(guān)系，相關(guān)性分別為r=0.661和0.279，可見(jiàn)cystatin C和GFR具有更好的相關(guān)性。當(dāng)GFR＜90 ml/min肝硬化患者中，86%cystatin C值升高，28%SCr升高兩者比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。

2.5 Cystatin C在腎移植患者中的應(yīng)用 腎移植術(shù)后排斥反應(yīng)是腎移植患者監(jiān)測(cè)的重要指標(biāo)。腎移植患者的隨診和腎功能監(jiān)測(cè)甚為重要，進(jìn)行GFR監(jiān)測(cè)可作為衡量急慢性排斥及對(duì)免疫抑制藥物的腎毒性觀察指標(biāo)之一，準(zhǔn)確反映腎移植患者腎功能已不能單純依靠肌酐清除率作為監(jiān)測(cè)指標(biāo)。Paskalev等［6］報(bào)道，腎移植患者病情處于穩(wěn)定期，無(wú)并發(fā)癥者，肌酐清除率與cystatin C無(wú)明顯差別。在有炎性反應(yīng)或急性排斥期時(shí)，肌酐清除率則變異很大，而血清cystatin C可用來(lái)對(duì)GFR作出準(zhǔn)確評(píng)估。Le Bricon等［7］研究顯示，在腎移植3個(gè)月后用cystatin C測(cè)定的GFR與放射性核素物質(zhì)(51Cr-EDTA)測(cè)定的GFR比較，數(shù)值低于后者。但24 h肌酐清除率測(cè)定GFR比51Cr-EDTA測(cè)得的GFR偏高，約出現(xiàn)25%的假陰性，這可能是由于肌酐存在腎小管分泌的原因?qū)е?。而血清cystatin C測(cè)定GFR易出現(xiàn)假陽(yáng)性，無(wú)假陰性。從臨床意義上選擇 cystatin C測(cè)定GFR能夠早期診斷腎損傷，避免延誤治療。

2.6 Cystatin C在胎兒腎臟疾病中的應(yīng)用 由于SCr可透過(guò)胎盤(pán)，由母體清除，故胎兒GFR不能通過(guò)測(cè)定血清SCr來(lái)評(píng)估。但cystatin C不能自由透過(guò)胎盤(pán)，它由胎兒腎小球?yàn)V過(guò)，經(jīng)腎小管重吸收后完全降解，可作為評(píng)估胎兒GFR的指標(biāo)。Uller等［8］研究發(fā)現(xiàn)，cystatin C在評(píng)價(jià)胎兒腎衰竭的程度中發(fā)揮重要作用。重度腎功能衰竭患兒胎尿cystatin C明顯高于輕中度腎功能衰竭者，同時(shí)輕度與中度腎衰竭之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。在鑒別胎兒重度腎衰竭方面超聲、胎尿鈉、β2-微球蛋白及cystatin C具有相同的敏感性和特異性?？墒窃阼b別出生后嬰兒腎功能方面cystatin C較前者具有明顯的優(yōu)越性。血清SCr目前常作為反映出生后嬰兒腎功能指標(biāo)，胎尿cystatin C與出生后1年幼兒的血清肌酐具有相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)(ρ=0.66)，因此，胎尿cystatin C也可作為出生后嬰兒腎功能的評(píng)價(jià)指標(biāo)。另外，當(dāng)胎兒存在腎小管損害時(shí)，可引起cystatin C重吸收和代謝改變，由此導(dǎo)致胎尿cystatin C升高，故胎尿cystatin C也可作為胎兒腎小管損害的標(biāo)志物。由于胎兒血cystatin C不能自由透過(guò)胎盤(pán)屏障，出生后胎兒血清cystatin C濃度增高的程度可以作為反映腎小球?yàn)V過(guò)能力成熟程度的指標(biāo)。總之，cystatin C在胎兒腎臟疾病的診斷中具有一定的意義。

Cystatin C用來(lái)評(píng)估腎功能的意義是顯而易見(jiàn)的，測(cè)定cystatin C提高了腎功能損害的監(jiān)測(cè)，對(duì)于發(fā)現(xiàn)高血壓、糖尿病、腎移植、腫瘤化療患者等出現(xiàn)早期腎功能損害是非常有價(jià)值的，cystatin C也能比較客觀地反映老年人、兒童以及營(yíng)養(yǎng)不良等消瘦患者的腎功能。Cystatin C作為早期腎功能障礙的優(yōu)越性被廣泛接受。但是，大家仍然關(guān)心它的循環(huán)濃度是否存在非腎的影響，如在惡性腫瘤患者中增加的細(xì)胞凋亡和再生是否與存在于每個(gè)有核細(xì)胞中的這種蛋白質(zhì)的濃度有關(guān)。確認(rèn)cystatin C作為一種理想的GFR的內(nèi)生標(biāo)記物需進(jìn)一步的論證和臨床應(yīng)用研究。

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R 446.11

A

1002-7386(2011)09-1395-04

10．3969/j．issn．1002-7386．2011．09．068

056002 河北省邯鄲市第一醫(yī)院腎內(nèi)科(潘風(fēng)軍、劉杰);河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院腎內(nèi)科(徐金升)

2011-01-06)

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