尿KIM-1,NGAL及β2-MG在糖尿病腎臟疾病早期診斷中價(jià)值研究*

馬續(xù)祥,王道洋,縱曉英,黃玉萍,丁志珍，李 瑩,辛 玲

(蚌埠醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院腎內(nèi)科，安徽 蚌埠 233000)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)生活水平上升，居民的飲食結(jié)構(gòu)改變，有學(xué)者預(yù)測(cè)5年后我國(guó)糖尿病患病率達(dá)到總?cè)丝诘?0%左右[1]，其中糖尿病腎臟疾病(DKD)是糖尿病常見(jiàn)并發(fā)癥之一，隨著糖尿病病情的發(fā)展，部分患者最終會(huì)進(jìn)入終末期腎臟病(ESRD)，需要腎臟替代治療，給家庭帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。因此，早期診斷DKD的出現(xiàn)并及時(shí)干預(yù)具有重要臨床意義。在臨床中，對(duì)于DKD的診斷傳統(tǒng)方法主要依靠尿微量蛋白排泄率(UAER)、尿素(BUN)、血肌酐(SCr)、胱抑素C(Cys-C)、腎小球?yàn)V過(guò)率(GFR)等項(xiàng)目測(cè)定，但對(duì)早期腎損傷不夠靈敏。腎臟病理檢查是診斷DKD的“金標(biāo)準(zhǔn)”，為侵襲性操作，有腎臟出血、感染等風(fēng)險(xiǎn)，穿刺后需要制動(dòng)、止血等處理，不易作為常規(guī)檢查手段開(kāi)展。臨床上認(rèn)為早期DKD主要病變是腎小球，隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)腎小管功能障礙在早期DKD尿蛋白形成中發(fā)揮著重要作用，且腎小管的損傷早于腎小球的損傷。而腎小管功能障礙早期可在尿液中表達(dá)，近年來(lái)發(fā)現(xiàn)腎損傷分子1(KIM-1)、中性粒細(xì)胞明膠酶相關(guān)脂質(zhì)運(yùn)載蛋白(NGAL)、β2微球蛋白(β2-MG)等多種生物學(xué)標(biāo)記物在早期腎損傷中存在高表達(dá)，與腎損傷程度呈正相關(guān)性[2]。本研究通過(guò)檢測(cè)不同時(shí)期UAER的T2DM患者尿液中KIM-1、NGAL、β2-MG水平，觀察上述指標(biāo)與DKD的關(guān)系，探討它們?cè)贒KD早期診斷中的價(jià)值。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2018年11月至2019年6月入住本院內(nèi)科的T2DM患者，所有T2DM患者符合糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)檢測(cè)UAER≥20 μg/min納入研究，再根據(jù)UAER分為微量蛋白尿組(M組，即UAER為20～<200 μg/min)30例和大量蛋白尿組(L組，即UAER≥200 μg/min) 30例。M組中男16例，女14例；平均年齡(71.33±4.91)歲。L組中男18例，女12例；平均年齡(70.30±8.72)歲。另選取同期本院體檢中心健康人員30例作為對(duì)照組，其中男16例，女14例；平均年齡(71.93±5.78)歲，生化各項(xiàng)指標(biāo)均無(wú)異常。對(duì)照組排除以下疾?。涸l(fā)或繼發(fā)性腎臟病，肝臟疾病，自身免疫性疾病，近期有感染，患有腫瘤、心功能不全及其他可累及腎臟病變疾病。三組一般資料比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

1.2方法

1.2.1標(biāo)本收集 所有受試者均收集早晨第一次中段尿5 mL，放置在塑料離心試劑管中，以1 500 r/min離心5 min，取上清液，標(biāo)記后放置在-20 ℃冰箱內(nèi)，避免反復(fù)凍融，造成標(biāo)本誤差，以備集中檢測(cè)KIM-1、NGAL、β2-MG三項(xiàng)指標(biāo)。

1.2.2標(biāo)本檢測(cè) 采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)法檢測(cè)尿KIM-1、NGAL水平，試驗(yàn)步驟嚴(yán)格按照試劑說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作；采用化學(xué)發(fā)光法檢測(cè)β2-MG水平。GFR計(jì)算采用 GFR(CKD-EPI)方程。

2 結(jié) 果

2.1各組受試者年齡及臨床指標(biāo)比較 三組受試者年齡比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；L組BUN水平，兩組Cys-C、SCr水平均高于對(duì)照組，兩組GFR水平均低于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；L組BUN、Cys-C、SCr、GFR水平與M組比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；M組BUN水平高于對(duì)照組，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表1。

表1 各組受試者年齡及臨床指標(biāo)比較

2.2各組受試者尿KIM-1、NGAL、β2-MG水平比較 與對(duì)照組比較，M、L組患者尿KIM-1、NGAL、β2-MG水平均升高，與M組比較，L組患者尿KIM-1、NGAL、β2-MG水平均升高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表2。

表2 各組受試者KIM-1、NGAL、β2-MG水平比較

2.3T2DM患者尿無(wú)創(chuàng)標(biāo)志物診斷DKD特異度和敏感度 尿液中KIM-1診斷DKD的ROC曲線下面積為0.631，靈敏度為63.3%，特異度為67.4%；尿液中NGAL診斷DKD的ROC曲線下面積為0.922，靈敏度為92.2%，特異度為90.0%；尿液β2-MG中診斷DKD的ROC曲線下面積為0.867，靈敏度為84.5%，特異度為81.3%。見(jiàn)圖1。

圖1 T2DM患者尿無(wú)創(chuàng)標(biāo)志物診斷DKD的ROC曲線

3 討 論

近年來(lái)，對(duì)DKD早期出現(xiàn)的生物學(xué)標(biāo)記物的研究尤為關(guān)注，包括血液、尿液，以及腎臟組織中的生物學(xué)指標(biāo)研究。其中尿液生物學(xué)標(biāo)記物具有檢測(cè)方便、無(wú)創(chuàng)快捷等優(yōu)勢(shì)，而尿KIM-1、NGAL、β2-MG作為重要的生物學(xué)標(biāo)記物在DKD早期診斷中起到重要作用。

KIM-1是一種跨膜糖蛋白，屬于免疫球蛋白基因超家族，分為細(xì)胞外和細(xì)胞質(zhì)部分，并在腎臟、肝臟和脾臟中表達(dá)。其通過(guò)分子靶點(diǎn)在腎損傷中發(fā)揮作用。KIM-1與其組織水平密切相關(guān)，與腎組織損害密切相關(guān)。其不僅是急性腎損傷(AKI)的早期生物標(biāo)志物，對(duì)于評(píng)估腎臟長(zhǎng)期預(yù)后也具有潛在的作用[3]。KIM-1可以快速、靈敏、特異地反映各種原因?qū)е履I臟的損傷和恢復(fù)的過(guò)程，是一種檢測(cè)早期腎損傷的可靠生物學(xué)標(biāo)志物。研究認(rèn)為，在各種類型的原發(fā)性或繼發(fā)性腎病中，腎組織的KIM-1表達(dá)水平明顯升高，包括DKD。同時(shí)尿KIM-1與腎組織的KIM-1表達(dá)一致，與腎功能呈負(fù)相關(guān)[4]。在一項(xiàng)動(dòng)物溶血性AKI實(shí)驗(yàn)中，24 h后大鼠尿KIM-1和NGAL水平均明顯升高，并隨著腎小管持續(xù)損傷而升高[5]。國(guó)內(nèi)研究顯示，尿KIM-1水平與腎功能呈負(fù)相關(guān)，與尿酸等呈正相關(guān)，與病理指標(biāo)中IGA分級(jí)、腎小球硬化、腎間質(zhì)纖維化、腎小管萎縮等指標(biāo)相關(guān)性較強(qiáng)，其尿KIM -1水平能夠較正確地反映腎間質(zhì)纖維化的程度[6]。

NGAL是一種脂質(zhì)運(yùn)載蛋白，相對(duì)分子質(zhì)量為25×103KD，是在研究調(diào)節(jié)基質(zhì)金屬蛋白酶9(MMP-9)時(shí)被發(fā)現(xiàn)，由一條多肽鏈構(gòu)成，含有178個(gè)氨基酸殘基。其廣泛分布于機(jī)體如呼吸消化系統(tǒng)等各組織中。中性粒細(xì)胞及炎癥血管內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生NGAL，可誘導(dǎo)腎臟祖細(xì)胞向腎小管上皮細(xì)胞分化，以修復(fù)、再生受損的腎小管上皮細(xì)胞。因此，當(dāng)腎小管受損時(shí)，血液中NGAL水平的升高是促進(jìn)腎小管修復(fù)和再生的保護(hù)性因素，又可以自由通過(guò)腎小球并穩(wěn)定存在于尿液中，生物功能具有多樣性[7]。NGAL主要在近端小管中表達(dá)，當(dāng)腎小管上皮細(xì)胞受到損傷刺激時(shí)大量分泌，其參與炎性反應(yīng)的清除，同時(shí)能夠調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答[8]，血NGAL濃度升高同時(shí)伴隨著尿NGAL增多，尿NGAL也反映了腎臟損傷的存在。國(guó)內(nèi)學(xué)者研究表明，尿NGAL水平在病理性蛋白尿出現(xiàn)前就已經(jīng)升高，并未隨著腎損傷的加重而升高，是DKD早期出現(xiàn)的標(biāo)志物。膿毒癥AKI 患者中，NGAL和KIM-1水平在24 h顯著升高后，至72 h仍維持在較高水平，在血液透析治療過(guò)程中，NGAL、KIM-1受干擾因素較小，可對(duì)AKI患者腎功能真實(shí)水平進(jìn)行評(píng)估[9]。在一項(xiàng)缺血再灌注損傷誘發(fā)急性腎損傷模型的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，NGAL在AKI向CKD轉(zhuǎn)換過(guò)程中持續(xù)升高，缺血損傷的嚴(yán)重程度和頻率決定了缺血所致AKI的進(jìn)展和結(jié)局。KIM-1和NGAL均可無(wú)創(chuàng)、早期發(fā)現(xiàn)AKI，其中NGAL更有價(jià)值[10]。

研究顯示，β2-MG由體內(nèi)淋巴細(xì)胞合成并廣泛存在于細(xì)胞膜上物質(zhì)，是由多種氨基酸殘基組成的單鏈多肽低分子量蛋白質(zhì)，可以通過(guò)腎小球?yàn)V過(guò)膜進(jìn)入腎小管，絕大部分β2-MG在近曲小管分解成為氨基酸，所以在通常情況下健康人的尿液中β2-MG含量很少，當(dāng)腎小球?yàn)V過(guò)功能增加或腎小管重吸收功能降低時(shí)，尿液中β2-MG水平就會(huì)升高，所以檢測(cè)尿β2-MG對(duì)早期腎損傷的發(fā)現(xiàn)有重要意義。臨床上該指標(biāo)也是常用判斷方法之一，DKD患者早期即有尿β2-MG水平的高表達(dá)，臨床上可以此為一定依據(jù)[11]。同時(shí)國(guó)內(nèi)學(xué)者研究顯示，當(dāng)糖尿病患者SCr、BUN正常時(shí)，尿β2-MG已經(jīng)顯著升高，提示早期腎臟損傷[12]。β2-MG同時(shí)也是慢性移植物腎病的一個(gè)很有前途的標(biāo)記物[13]。在我國(guó)西藏地區(qū)DKD患者發(fā)病早期，BUN和UAER還未出現(xiàn)異常時(shí)，尿液中NGAL、 β2-MG 水平已經(jīng)出現(xiàn)顯著增加，且這種趨勢(shì)隨著 DKD患者 GFR 的減少而升高,NGAL和β2-MG 可作為早期診斷 T2DM 腎損傷的可靠指標(biāo)[14-15]，本研究結(jié)果與之相接近。

本研究結(jié)果顯示，尿KIM-1、NGAL、β2-MG在病理性蛋白尿出現(xiàn)之前已經(jīng)升高，且隨著傳統(tǒng)的腎功能指標(biāo)血BUN、Cys-C、SCr水平的升高及GFR的下降而增高，尿KIM-1、NGAL、β2-MG曲線下面積分別為0.631，0.922，0.867。

綜上所述，尿KIM-1、NGAL、β2-MG對(duì)識(shí)別早期DKD的發(fā)生有一定臨床意義，NGAL敏感度、特異度相對(duì)更高。