老年糖尿病腎病診斷及預后相關(guān)生物標志物的研究進展

鄭文琪，熊世紅

武漢科技大學附屬天佑醫(yī)院腎內(nèi)科，湖北 武漢 430064

糖尿病（diabetes mellitus， DM）是一種常見的代謝性疾病，其最嚴重的并發(fā)癥是糖尿病腎病（Diabetic nephropathy， DN），但目前尚缺乏有效的治療手段。 我國 DN 的發(fā)病率和流行率在過去10年中急劇上升，據(jù)估計，中國糖尿病合并慢性腎臟疾病患者人數(shù)達2 430萬［1］。 DN 的發(fā)生發(fā)展是復雜的多因素的，涉及多種途徑和介質(zhì)，一般認為DN 的發(fā)病機制是內(nèi)穩(wěn)態(tài)異常的結(jié)果，包括血流動力學異常、糖代謝紊亂和激素合成［2］。 DN 若無法及時地、有效地給予治療，腎病進程會隨著患者的病情逐步變?yōu)榻K末期，導致多系統(tǒng)生理功能下降，從而引發(fā)老年患者的臨床負性事件，甚至嚴重威脅其生命安全。 DN 主要通過尿白蛋白排出率來進行分期診斷，治療以血糖、血脂、血壓等控制及礦物質(zhì)和維生素補充為主，當DN 處于終末期時，會根據(jù)患者情況選擇透析方式，其中腹膜透析作為首選方案［3］。DN 病程較長，終末期腎臟疾病的治療，要比其他腎臟疾病的治療更為棘手。 因此，本研究從DN 篩查、診斷、預后全過程，對具有檢測價值的相關(guān)生物標志物指標進行綜述分析。

1 早期篩查與診斷

1.1 微量白蛋白尿人體正常代謝下，排除尿液中白蛋白不超過 20 mg／L，達到 20 ～200 mg／L 范圍時就屬于微量白蛋白尿。 DN 的自然史通常分為5 個階段，微白蛋白尿是該并發(fā)癥患者首先出現(xiàn)的疾病，隨之而來的便是大量蛋白尿和腎功能下降［4］。 出現(xiàn)微量白蛋白尿時，已出現(xiàn)晚期腎小球病變，另一方面，大量微量白蛋白尿患者可退行至正常白蛋白尿，因此仍有爭議的是個體篩選是否應該通過微量白蛋白尿來預測DN［4-5］。 根據(jù)美國糖尿病協(xié)會建議［4］，對每個 2 型 DM 患者在 DM 診斷時和診斷后每年測量蛋白尿進行篩查，1 型DM 雖然在確診5年后才會開始發(fā)病，但5年間微量白蛋白尿可達18%，因此建議在確診1年后進行篩查，如果篩選試驗沒有發(fā)現(xiàn)微量白蛋白尿，那么也應該每年對1 型和2 型DM 患者重復進行篩選。 蛋白尿可以通過點尿白蛋白-肌酐比值（ACR）或24 h 尿量來測量，如果檢測到蛋白尿增加，應在3～6 個月重復檢測中予以確認，至少2 次ACR 升高間隔超過3 個月才能被認為是蛋白尿增加［6］。 3～6 個月內(nèi)3 次檢查中有2 次出現(xiàn)持續(xù)性蛋白尿（ ＞ 300 mg／d 或 ＞200 μg／min）、GFR 進行性下降和高血壓即可診斷DN［7］。 目前來看，雖然篩查與診斷DN還面臨著許多DN 患者不遵循典型模式的挑戰(zhàn)，但臨床上仍以蛋白尿評估作為診斷DN 的基礎。

1.2 細胞外囊泡細胞外囊泡（Extracellular vesicles，EVs）是由各種細胞釋放到細胞外環(huán)境的小球形包裹，正常情況下各種腎臟細胞均可分泌Evs，包括足、管狀和腎小球內(nèi)皮等細胞。 Evs 可誘導細胞因子的釋放，促進炎癥細胞的聚集，此外受損腎細胞分泌的Evs 可以轉(zhuǎn)移到其他正常腎細胞中，改變正常腎細胞的表型，誘導細胞與細胞間的串擾［8］。

EVs 衍生miRNAs 在DN 診斷中具有重要作用。 miRNA-145 水平在早期實驗性DN 動物模型和高糖處理的系膜細胞中增加，且在1 型糖尿病和早期DN 患者中發(fā)生水平的變化［9］。 miRNA-145 可能作為診斷 1 型 DN 的候選生物標志物。 miRNA-320c 被 Delic 等［10］發(fā)現(xiàn)，通過靶向TSP-1 間接參與TGF-β 信號轉(zhuǎn)導，或許能夠作為2 型DN早期進展診斷中的新候選生物標志物。

尿液EVs 能夠作為DN 鑒定的新候選細胞，但是由于囊泡亞群的大小重疊，在尿液中分離一個純囊泡是相對困難的，并且受到不同分離方法和不完全鑒定的影響，也很難在 EVs 中區(qū)分不同的亞居群［8］。 尿液 EVs 標志物在臨床DN 診斷中還面臨著許多挑戰(zhàn)，迫切需要找到從尿液中準確分離EVs 的金標準。

2 腎功能生物標志物

ND 常累及腎小球與腎小管，在DN 治療過程中，檢測的血液及尿液生物標志物主要包括腎小球與腎小管損傷兩方面［11］。 此類生物標志物具有較高的靈敏度與特異度，不僅檢測操作成本低，且檢測重復性好，在指導腎臟功能的治療、評估療效及預后中具有臨床價值。

2.1 腎小管損傷檢測指標腎小管作為腎臟的主要構(gòu)成部分，在面對損傷時，管狀上皮細胞作為炎癥和纖維化細胞能夠發(fā)揮功能，發(fā)生變化后產(chǎn)生的各種生物活性分子，

驅(qū)動了間質(zhì)炎癥和纖維化，但腎小管細胞死亡與間質(zhì)炎癥間的自體擴增環(huán)路，仍會導致腎損傷加?。?2］。 以往常見的腎小管損傷檢測指標包括［13］： （1）標記小管細胞損傷的標志物，如腎損傷分子 1（Kidney injury molecule 1， KIM-1），單核細胞趨化蛋白1（Monocyte chemoattractant protein 1，MCP-1）； （2）標記小管細胞功能障礙的標志物，如 α1-微球蛋白（α1-microglobulin， α1-MG）。

KIM-1 是靈敏且特異地反映腎臟損傷、恢復過程的指標。 KIM-1 是腎臟近曲小管上皮細胞一種跨膜糖蛋白，腎小管損傷后的近曲小管上皮細胞KIM-1 會出現(xiàn)高表達并且大量分泌，可有效診斷腎損傷，且作為最直接的生物標記物， KIM-1 與早期 DN 也具有一定相關(guān)性［14］。

MCP-1 能夠有效反應腎小管細胞損傷。 MCP-1 可以在體內(nèi)趨化，從而激活單核細胞并在腎組織中聚集巨噬細胞，并且能在單核細胞表面某些受體結(jié)合過程中激活腎組織中的嗜堿性細胞，介導腎臟間質(zhì)炎癥和管萎縮，還可以通過激活核因子κB 刺激膠原纖維的產(chǎn)生，最終促進腎小球基底膜中足細胞脫落死亡，導致腎小球硬化、腎間質(zhì)纖維化等腎損傷［15］。

α1-MG 在腎小管損傷及能力評估中至關(guān)重要。 α1-MG 的存在形式有游離型α1-MG 和高分子量結(jié)合型α1-MG。 游離型 α1-MG 可自由地通過腎小球濾過， 95%～99%在腎小管被重吸收并分解代謝，高分子量結(jié)合型α1-MG 則無法通過，當腎小球濾過膜、腎小管損傷時， α1-MG會在腎小球中濾過增加，使腎小管重吸收減少，促使α1-MG 的水平上升［16］。

2.2 腎小球損傷檢測指標研究［17］發(fā)現(xiàn)，腎小球平衡和小管腎小球反饋可能參與DN 進展，腎小球管平衡是近端小管對腎小球超濾液的比重吸收，近端小管僅吸收超濾液的65%～70%，小管腎小球反饋是腎血流和腎小球濾過率自我調(diào)節(jié)的重要機制，在DN 早期發(fā)生和發(fā)展中，腎小球內(nèi)皮細胞損傷也起著關(guān)鍵的作用。

β2-微球蛋白（β2-microglobulin， β2-MG）作為重要腎臟疾病早期診斷重要實驗室指標，能夠反映腎小球濾過功能。 β2-MG 通常由核細胞如人淋巴和血小板產(chǎn)生，可以通過腎臟吸收，且?guī)缀跬耆秽徑膶Ч芪?，當患者的腎小球濾過功能受損時，可引起β2-MG 水平升高［18］。

血液與尿液中的視黃醇結(jié)合蛋白（retinol-binding protein， RBP）的變化反應腎功能。 90%的RBP 可以與甲狀腺混合，避免腎小球過濾和去除顆粒， RBP 在游離時，10%通過腎小球自由過濾， 99.97%被近端小管重吸收分解代謝，使正常生理條件下 RBP 水平極低［19］。 當 RBP 水平升高時，即可反應腎功能異常。 此外， RBP 在原尿中約99.98%會由腎近曲小管被重吸收后降解，不僅供組織所利用，同時也是腎小管損傷標記物，即RBP 在尿中的排泄量增加、減少時，均預示患者腎功能損傷［18］。

胱抑素C（cystatin C， CysC）水平能夠反映腎小球濾過率。 CysC 能夠被腎小球自由過濾，且能夠被近端導管重吸收、分解代謝，腎臟作為從血液中清除CysC 的唯一器官， CysC 由于產(chǎn)生速度和血藥濃度穩(wěn)定，因而分泌時不受肌肉質(zhì)量、性別、年齡、體質(zhì)量、飲食和藥物的影響［16］。 研究［20］表明，當CysC 水平降低時，有利于減輕腎損傷，保護腎臟功能。

3 預后價值

3.1 血清miR-141miRNA 是非編碼的微小RNA，在活有機體的真核細胞中發(fā)現(xiàn)了很多，真核細胞大約有22 個核苷酸，通過轉(zhuǎn)錄參與了不同生物學的過程，而miR-141 能夠?qū)D 產(chǎn)生抑制作用，包括腎纖維化與細胞增殖［21-22］。 羅麗花等［23］研究表明， DN 組患者于隨訪期間出現(xiàn)了終末期腎病，其中，血清miR-141 在高表達水平出現(xiàn)終末期腎病的例數(shù)明顯高于低水平，風險比低表達高達3.5 倍。 研究驗證了血清miR-141 表達水平越高，則DN 患者的腎損傷程度越嚴重、預后程度越差的觀點，在臨床上具有一定預后的價值。

3.2 TIMP3組織抑制金屬蛋白酶（Tissue Inhibitor of Metalloproteinase， TIMP）是與 DN 相關(guān)的新通路，其家族中的 2 個成員 TIMP2 和 TIMP3 是候選基因，研究［24］發(fā)現(xiàn)，其出現(xiàn)在人類和三分之二的糖尿病小鼠模型（STZ 和db／db 小鼠）中。 TIMP3 是 1 種細胞外基質(zhì)（ECM）結(jié)合蛋白，在人和小鼠中廣泛表達，它能夠憑借調(diào)節(jié)活性，在調(diào)節(jié)基質(zhì)組成方面發(fā)揮重要作用，從而影響細胞生長和遷移、血管的生成等廣泛生理過程［25］。 TIMP3 是腎臟中表達最高的TIMP，具有廣泛的蛋白酶抑制譜；它的丟失與年齡相關(guān)性腎纖維化和小管間質(zhì)纖維化相關(guān)，這是多種腎臟疾病中重要的預后標志。

3.3 血尿素氮肌酐比值血尿素氮肌酐比值（serum urea nitrogen to creatinine ratio， sUCR）在反映飲食蛋白攝入量的同時，能夠用于患者腎臟疾病的預后評估。 研宄表明，sUCRsUCR 可區(qū)分急性腎前損傷和急性腎損傷，如果sUCR 大于20 臨界值，則可能是腎臟灌注不足，導致抗尿激素劑量增加和尿素再吸收增加，使得 sUCR 上升［26］。Takaya 等［27］研究結(jié)果表明，在患有急性心室衰竭的患者中， sUCR 可用于評估急性腎衰竭的風險分層，即sUCR 越高時死亡率也升高。 此外，再腎臟相關(guān)不良癥狀的預測和在不同病情患者身上， sUCR 也可做預測評估［26］。

4 小結(jié)

我國已有的DN 的診斷標準尚不健全，早期DN 幾乎無臨床表現(xiàn)，而當患者伴發(fā)臨床表現(xiàn)時表明腎臟已嚴重受損，進入了不可逆轉(zhuǎn)期［28］。 因此，發(fā)現(xiàn)更多的 DN 早期篩查與診斷指標對患者生存質(zhì)量的提高具有重要意義，對于進入不可逆轉(zhuǎn)期的患者也需要在治療過程中通過相關(guān)指標判斷病情變化，及時調(diào)整治療方案。 綜上所述，隨著醫(yī)療科技的不斷進步，發(fā)現(xiàn)了許多新的指標，但這些指標是否具有可靠性、敏感性與特異性，其檢測方式是否能夠在臨床范圍應用，還需要更多地研究去證實。