中性粒細胞明膠酶相關脂蛋白和胱抑素C作為糖尿病腎病早期標志物的評價*

鄭國軍， 申紅玉， 徐昕， 王仕忠， 樊燕△

1常州市第三人民醫(yī)院檢驗科(江蘇常州 213001)； 2常州市第二人民醫(yī)院中心實驗室(江蘇常州 213003)

糖尿病(DM)因其患病率和相關的微血管以及大血管并發(fā)癥，包括腎臟疾病的患病率增加而備受關注[1]。在將近45%的透析患者中，糖尿病是導致終末期腎病(ESRD)的主要病因[2]。在一項有關馬來西亞人的相關研究中發(fā)現(xiàn)，46%的2型糖尿病患者伴有慢性腎臟疾病(CKD)，尿白蛋白/肌酐比值(UACR)≥30 mg/g，和(或)估計腎小球濾過率(eGFR)<60 mL/(min·1.73 m2)。CKD的發(fā)展增加了患者發(fā)病率和病死率的風險，對衛(wèi)生保健基礎設施產(chǎn)生了重大影響，從而使情況更加復雜[3]。GFR的下降限制了口服降糖藥的使用。隨著GFR從≥90 mL/(min·1.73 m2)降至<45 mL/(min·1.73 m2),心血管事件將會增加19%～40%。微量白蛋白尿期的腎臟病理改變多為可逆的，如能及時診治，可阻止腎臟向不可逆的ESRD發(fā)展，這對提高患者的生存質量及減輕社會經(jīng)濟負擔具有重大意義[4]。傳統(tǒng)上，蛋白尿被認為是糖尿病引起的腎小球損害的結果。尿白蛋白升高是糖尿病腎病的早期征兆。各種研究表明，在糖尿病患者中，微量白蛋白尿可預測大白蛋白尿的發(fā)生和腎功能下降[5-6]。因此，高蛋白尿已成為這些患者CKD的標志物。最近，人們越來越認識到腎小管間質因長期暴露于與持續(xù)高血糖相關的各種代謝因子和作為促進因素的血流動力學損傷因子而在糖尿病腎病的發(fā)病機制中發(fā)揮作用[7]。近年來，腎小管損傷的標志物不斷被發(fā)現(xiàn)，并被廣泛研究用于預測各種腎毒性損傷后急性腎損傷的發(fā)生，如心臟手術中的缺血、膿毒癥和對比劑的使用。但對CKD患者早期標志物作用的研究甚少[8-9]。尿微量白蛋白已被公認為是糖尿病腎病的最早標志物，但有相當大比例的腎損害發(fā)生時其尿蛋白為陰性[10]。大量研究表明中性粒細胞明膠酶相關脂質體(NGAL)與腎損傷密切相關，還同時參與慢性炎癥和細胞糖脂代謝，其表達水平與慢性腎損傷及疾病進展密切相關[11-12]。為此，我們擬對2型糖尿病患者血清和尿中腎小管損傷標志物NGAL和胱抑素C(Cys-C)進行檢測，以探索其在早期腎損傷評價中的價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 根據(jù)WHO糖尿病診斷和分型標準[13]，收集2017年1月至12月在常州市第三人民醫(yī)院和常州市第二人民醫(yī)院內分泌科就診的2型糖尿病患者160例。所有研究參與者都獲得了書面知情同意書，研究得到了醫(yī)院倫理委員會的批準。

1.2 納入標準 所有患有高血壓、癌癥、感染、炎癥狀態(tài)、心血管、肺、其他內分泌疾病和嚴重腎功能損害(eGFR≤30 mL/min)的患者，根據(jù)腎臟疾病飲食結構的修改，被排除在研究中以避免潛在的混雜因素。

1.3 分組 根據(jù)UACR將患者分為兩組：正常蛋白尿(UACR<30 mg/g)為對照組、微量白蛋白尿(UACR≥30 mg/g)為疾病組。

1.4 方法 第1次晨尿標本測定尿肌酐、白蛋白和NGAL水平。其中尿肌酐、血Cys-C(S-Cys-C)用全自動生化分析儀(日立7600)檢測，微量白蛋白應用特定蛋白儀(美國貝克曼庫爾特IMMAGE 800)檢測，血NGAL(S-NGAL)和尿NGAL(U-NGAL)應用ELISA(試劑盒由R&D公司提供)進行檢測，其抗體來源于美國的R&D公司。

2 結果

2.1 研究對象的基本特征、臨床和實驗室數(shù)據(jù) 在160例患者中，80例2型糖尿病患者合并微量白蛋白尿被定義為疾病組，80例正常白蛋白尿患者作為對照組。疾病組中男45例，女35例；對照組中男44例，女36例。兩組研究對象的基本特征、臨床和實驗室數(shù)據(jù)[包括糖化血紅蛋白(HbA1C)、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)、三酰甘油(TG)等]見表1。

參數(shù)例數(shù)年齡(歲)性別(例)男女體質指數(shù)(kg/m2)腰圍(cm)糖尿病病程(年)收縮壓(mmHg)對照組8044.2±5.9404024.63±2.1684.65±10.237.2±2.9122.0±10.65疾病組8056.2±9.1423825.55±3.1487.62±9.5614.2±7.6138.6±14.54P值0.020.120.050.040.0010.01參數(shù)例數(shù)舒張壓(mmHg)HbA1C(mmol/L)LDL(mg/dL)HDL(mg/dL)TG(mg/dL)對照組8081.00±7.556.98±0.87113.6±12.6943.5±6.36117.3±10.82疾病組8089.15±10.878.36±2.47141.3±22.5736.2±4.47142.3±19.58P值0.030.040.0010.010.03

2.2 兩組血清和尿液中NGAL及Cys-C水平 與對照組相比，疾病組的U-NGAL、S-NGAL和S-Cys-C水平顯著升高(P<0.05)，見表2。

項目例數(shù)蛋白尿(mg/L)UACR(mg/g)U-NGAL(ng/mL)S-NGAL(ng/mL)S-Cys-C(ng/mL)對照組8023.40±12.338.45±14.964.56±0.92117.03±14.78440.48±188.72疾病組80169.05±63.24199.25±69.8511.36±4.72163.23±38.471 196.24±1 054.32P值0.0020.0100.0100.0400.001

2.3 腎損傷標志物與其他參數(shù)的相關性分析 相關分析顯示白蛋白尿與S-NGAL和U-NGAL呈正相關，且U-NGAL與白蛋白尿的相關性比S-NGAL與尿白蛋白的相關性要強，見表3。

表3 腎損傷標志物與其他參數(shù)的相關性分析

2.4 U-NGAL檢測尿微量白蛋白患者ROC曲線 U-NGAL和S-NGAL診斷糖尿病腎病的曲線下面積分別為0.928和0.826，診斷敏感度分別為81.9%和75.2%，特異度分別為93.2%和84.6%。

圖1 U-NGAL和S-NGAL診斷糖尿病腎病的ROC曲線

3 討論

在本研究中，我們評估了糖尿病腎病患者急性腎損傷的新標志物。2型糖尿病因其慢性并發(fā)癥所致的負擔是一個越來越關注的問題[14]。20%～40% 2型糖尿病患者會發(fā)生糖尿病腎病。雖然尿白蛋白的存在是腎病的標志物，糖尿病的腎功能不全并不總是伴有蛋白尿；目前正在研究幾種新的生物標志物，有望能盡早發(fā)現(xiàn)腎病[15]。我們的研究中包括有正常白蛋白尿和微量白蛋白尿的研究參與者，目的在于觀察腎臟病之前是否存在腎小管病變。微量白蛋白尿患者比正常白蛋白尿患者有更長的糖尿病持續(xù)時間和更高的腰圍。與糖尿病腎病的自然病史相一致，他們的收縮壓和舒張壓也高于其正常白蛋白尿的對照組，并有發(fā)生CKD的傾向[16]。在本研究中，微白蛋白尿患者S-NGAL和U-NGAL和Cys-C作為腎小管病變的標志物顯著高于正常白蛋白尿患者。有正常白蛋白尿的患者這些標記物水平也明顯高于正常對照組，這意味著這些標記物似乎與腎臟疾病的嚴重程度平行增加，在糖尿病腎病表現(xiàn)的患者中達到更高的水平。ROC曲線分析表明，U-NGAL和S-NGAL診斷糖尿病腎病的曲線下面積分別為0.928和0.826，這表明他們是早期腎損害的敏感指標。最近的一項研究報告顯示，2型糖尿病患者微量白蛋白尿患者U-NGAL顯著高于正常白蛋白尿患者，并且與尿白蛋白水平呈正相關[17-18]。

Castillo-Rodriguez等[19]的一項研究包括96例Ⅱ～Ⅳ期CKD患者，其中20%合并糖尿病腎病。對所有患者進行前瞻性隨訪，直到20個月觀察期結束或確定為血清肌酐基線的2倍和(或)ESRD發(fā)病的初步研究終點。U-NGAL和S-NGAL基線水平預測CKD進展的單變量和多變量分析，獨立于其他潛在的混雜因素，包括eGFR和年齡。Rotbain Curovic等[20]的結果顯示，與對照組相比，2型糖尿病患者尿NGAL顯著升高，從正常白蛋白尿到大白蛋白尿組均顯著升高。U-NGAL與UACR呈正相關，與eGFR呈負相關。該研究提示，短期2型糖尿病患者腎小管損傷是常見的，而U-NGAL可能是監(jiān)測這些患者腎損害的一個有前途的早期指標。Kim等的隨訪研究發(fā)現(xiàn)U-NGAL在2型糖尿病患者，從正常白蛋白尿組到大白蛋白尿(UACR≥300 mg/g)，在基線和隨訪水平上都有增加的趨勢。發(fā)現(xiàn)U-NGAL與尿Cys-C、尿素氮和血清肌酐呈正相關(與GFR呈負相關)，表明U-NGAL可用于預測2型糖尿病腎病的進展[21-22]。

Cys-C是所有有核細胞不斷產(chǎn)生的一種半胱氨酸蛋白酶抑制劑，已被建議作為早期診斷糖尿病腎病腎小球和腎小管功能障礙的標志。在Siddiqi等[23]的研究中，微量白蛋白尿組尿Cys-C水平顯著高于正常白蛋白尿組，并與糖尿病和糖尿病前期尿白蛋白/肌酐比值呈正相關。Colhoun等[24]在他們對糖尿病前期患者的研究中，觀察到微量白蛋白尿組尿液中NGAL和Cys-C水平顯著高于正常白蛋白尿組。許多其他研究已經(jīng)報道，尿Cys-C水平可能是2型糖尿病患者早期腎損害的標志。無其他尿路異常及血清肌酐正常的微量白蛋白尿患者尿Cys-C水平顯著升高。另一項來自2型糖尿病患者的研究發(fā)現(xiàn)，尿Cys-C增加與GFR的下降有關，提示較高的尿Cys-C是早期腎病更好的預測因子。所有這些均提示Cys-C是檢測2型糖尿病早期腎病的一種有前途的生物標志物[25]。

在本研究中，U-NGAL與白蛋白/肌酐比、糖尿病持續(xù)時間、HbA1C、血脂異常呈正相關。我們的研究結果與Kaul等[26]的研究一致。微量白蛋白尿的糖尿病患者U-NGAL和S-NGAL及S-Cys-C水平顯著高于正常白蛋白尿者。這一發(fā)現(xiàn)可能支持糖尿病疾病在顯性糖尿病腎病之前的“管狀期”假說，從而支持使用這些標志物，特別是用檢測U-NGAL來早期評估甚至在微量白蛋白尿出現(xiàn)之前的腎臟受累。

我們在這方面的研究具有新穎性，即關于急性腎損傷標記物在糖尿病腎病中的應用在我國人群中尚無許多研究；然而，本研究也存在一定的局限性，如樣本量小、橫截面設計、可評價標記物數(shù)量少等。

微量白蛋白尿已被公認為糖尿病腎病的早期標志物，但大部分腎損害發(fā)生在非白蛋白尿狀態(tài)。與非糖尿病對照組相比，正常白蛋白尿的2型糖尿病患者尿液生物標志物顯著升高，甚至在微量白蛋白尿(目前用于早期診斷的金標準)出現(xiàn)之前，尿液生物標志物也可作為早期腎病的標志。盡管這些新的生物標記物有著廣闊的前景，仍然需要進一步進行多中心的前瞻性研究，以確認它們在臨床實踐中作為篩選工具的實用性。實施不同的策略以早期發(fā)現(xiàn)腎病非常重要，目的是預防糖尿病患者腎臟損害的長期破壞性結果。