血清前顆粒蛋白用于2型糖尿病腎病的診斷價值研究

張利紅 王亞妮

·論著·

血清前顆粒蛋白用于2型糖尿病腎病的診斷價值研究

張利紅 王亞妮

目的探討血清前顆粒蛋白(progranulin，PGRN)用于糖尿病腎病(diabetic kidney disease，DKD)的診斷價值。方法納入2011年2月至2016年6月住院的T2DM患者136例，根據尿白蛋白及接受透析情況分為正常蛋白尿(A1期)組(n=43)、中度蛋白尿(A2期)組(n=40)、重度蛋白尿(A3期)組(n=32)及透析組(n=21)。收集患者一般情況及實驗室指標情況，ELISA方法檢測血清PGRN水平。ROC曲線分析血清PGRN單獨或聯合Csy-C診斷DKD腎功能損害的價值。結果血清PGRN水平由高至低依次為：透析組[(993.62±444.39)mg/L]，A3期組[(542.98±383.79)mg/L]、A2期組[(357.04±272.81)mg/L]、A1期組[(255.23±226.11)mg/L]及健康對照組[(148.72±115.48)mg/L]。T2DM患者中，血清PGRN水平與ACR(r=0.601，Plt;0.001)、DM時間(r=0.270，P=0.001)、血Cr(r=0.620，Plt;0.001)、Csy-C(r=0.723，Plt;0.001)呈正相關，與eGFR呈負相關(r=-0.613，Plt;0.001)。血清PGRN單獨診斷T2DM患者腎功能損害的AUC為0.802(95%CI：0.720～0.885)，PGRN聯合Csy-C的AUC為0.851(95%CI：0.783～0.920)。結論DKD患者血清PGRN水平升高提示存在腎功能損害，且PGRN聯合Csy-C可作為DKD患者腎功能損害的臨床指標。

2型糖尿病；糖尿病腎病；前顆粒蛋白；腎小球濾過率；診斷

糖尿病相關腎病(diabetic kidney disease，DKD)是2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)患者的常見并發癥，也是目前導致慢性腎病的最重要原因。隨著社會的發展及肥胖患者的增多，全球范圍內的T2DM流行總體呈上升趨勢，因此所致DKD發病也顯著增多[1]。對DKD的早期準確診斷有助于評估T2DM的嚴重程度及預后，并指導臨床采取針對性的治療來最大限度降低T2DM對腎功能的損害。尿白蛋白肌酐比值(albumin to creatinine ratio，ACR)及腎小球濾過率(glomerular filtration rate，GFR)是評估DKD應用最廣泛的兩項臨床指標。然而，尿白蛋白排泄存在一定的生理波動(導致ACR的波動)，而eGFR也容易因血肌酐(creatinine，Cr)代謝的波動受到影響，從而影響診斷的準確度。因此，臨床也一直在尋找更為準確的無創檢測指標來改進對DKD的診斷。前顆粒蛋白(progranulin，PGRN)是生子因子蛋白的一類，在多種組織及細胞中均存在表達。既往的研究也顯示，PGRN在如代謝紊亂、自身免疫性疾病、神經系統病變甚至惡性腫瘤中均存在異常的表達，參與了炎癥調控、免疫調節及能量代謝平衡[2-4]。但是PGRN在DKD中的表達情況及其診斷評估價值的研究還相對較少。因此，我們通過群不同嚴重程度DKD患者探討了PGRN水平的臨床診斷及預后價值，以求為臨床提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2011年2月至2016年6月就診的T2DM患者115例納入本研究，其中男65例，女56例；平均年齡(53.56±8.63)歲。根據白蛋白尿嚴重程度將患者分為微量蛋白尿組(A1期組，n=43)、中度蛋白尿組(A2期組，n=40)、重度蛋白尿組(A3期組，n=32)。此外同時納入因DKD接受透析的T2DM患者21例(透析組)及健康對照20例(健康對照組)。

1.2 診斷標準

1.2.1 T2DM診斷標準參考最新的指南[5]：①存在如多飲、多尿、多食、體重下降等典型癥狀，且隨機血糖≥11.1 mmol/L；②空腹血糖(fasting blood glucose，FPG)≥7.0 mmol/L；③口服糖耐量試驗2 h后血糖≥11.1 mmol/L；④經復查確認符合上述三項之一即可確診為T2DM。

1.2.2 基于白蛋白尿的分期標準：①正常至中度增加(A1期)：ACRlt;30 mg/g；②中度增加(A2期)：ACR 30～300 mg/g；③重度增加(A3期)：ACRgt;300 mg/g[6]。

1.2.3 在DM基礎上存在下列情況之一可診斷為DKD：①大量白蛋白尿；②糖尿病相關視網膜病變伴慢性腎病[6]。DKD腎功能損害定義為：eGFRlt;90 ml·min-1·1.73 m-2。

1.3 排除標準 (1)有其他明確腎病或原因導致的腎功能損害；(2)妊娠；(3)惡性腫瘤；(4)腎移植后。

1.4 一般情況及實驗室指標 就診時記錄患者一般情況，按照標準方法檢測收縮壓及舒張壓，計算平均動脈壓(mean arterial pressure，MAP)：MAP=(收縮壓+2×舒張壓)/3。檢測患者血清三酰甘油、總膽固醇、HDL-C、LDL-C、血紅蛋白、糖化血紅蛋白(HbA1c)、FPG、血Cr、Csy-C以及尿白蛋白(UmAlb)定量。生化指標及血清Csy-C的檢測儀器為羅氏Cobas8000 C701生化分析儀，血紅蛋白的檢測儀器貝克曼庫爾特全自動血液分析儀(LH750)，試劑均為儀器配套試劑，檢測方法按照儀器操作要求。基于Cr估算eGFR：eGFR=175×[sCr(mg/dl)]-1.234×[年齡(歲)]-0.179×性別(男性=1，女性=0.79)。ACR(mg/g)=尿白蛋白(mg/L)/尿Cr(g/L)。

1.5 血清PGRN的檢測 收集患者生化指標檢測剩余血清(約2.0 ml)，分裝后凍存于-20℃條件下，檢測前取出于室溫下復融。血清PGRN的檢測使用PGRN酶聯免疫檢測(ELISA)試劑盒(購自上海威奧生物有限公司)，根據試劑盒說明書操作方法進行檢測，所有待測樣本設置2個復孔，根據標準曲線換算待測樣本PGRN濃度，結果取平均值。

2 結果

2.1 一般情況及實驗室指標 健康對照組血清PGRN水平為(148.72±115.48)mg/L。不同分組PGRN水平由高至低依次為：透析組(993.62±444.39)mg/L，A3期組(542.98±383.79)mg/L、A2期組(357.04±272.81)mg/L及A1期組(255.23±226.11)mg/L。不同eGFR患者血清PGRN水平由高至低依次為：透析組(1025.52±512.35)mg/L、eGFR為15～29 ml·min·-11.73 m-2組(643.90±446.04)mg/L、eGFR為30～59 ml·min-1·1.73-2組(466.13±286.58)mg/L、eGFR為60～90 ml·min-1·1.73 m-2組(274.55±240.00)mg/L、eGFR≥90 ml·min-1·1.73 m-2組(205.50±132.17)mg/L。見表1、圖1。

2.2 血清PGRN水平與各項指標的相關性 T2DM患者中，血清PGRN水平與ACR(r=0.601，Plt;0.001)、DM時間(r=0.270，P=0.001)、血Cr(r=0.620，Plt;0.001)、Csy-C(r=0.723，Plt;0.001)呈正相關，與eGFR呈負相關(r=-0.613，Plt;0.001)。A1期患者中，PGRN與UmAlb、ACR、Csy-C呈正相關(Plt;0.05)，與eGFR呈負相關；A2期患者中，PGRN與MAP、UmAlb、ACR及Csy-C呈正相關，與eGFR呈負相關；A3期患者中，PGRN與MAP、血Cr、UmAlb、ACR及Csy-C呈正相關，與eGFR呈負相關；透析患者中，Galectin-3與血Cr、UmAlb、ACR及Csy-C呈正相關，與eGFR呈負相關。見表2、圖2。

2.3 血清PGRN診斷T2DM患者腎功能損害的ROC曲線分析 PGRN單獨診斷T2DM患者腎功能損害的AUC為0.802(95%CI：0.720～0.885)，Plt;0.001，當Cut-off值為230.00 mg/L時，診斷特異度為72.5%，診斷靈敏度為71.9%，陽性預測值為87.1%，陰性預測值為47.0%，約登指數為0.444。血清Csy-C水平診斷腎功能損害的AUC為0.741(95%CI：0.657～0.825)，Plt;0.001。PGRN聯合Csy-C診斷DKD的AUC為0.851(95%CI：0.783～0.920)，Plt;0.001。見圖3。

指標A1期組(n=43)A2期組(n=40)A3期組(n=32)透析組(n=21)P值年齡(歲)47.74±4.9255.83±9.0655.91±7.9857.60±9.18lt;0.001性別(例,男/女)27/1620/2018/1414/70.332DM家族史[例(%)]13(30.2)12(30.0)12(37.5)5(23.8)0.515吸煙[例(%)]15(34.9)15(37.5)18(56.3)9(42.9)0.448飲酒[例(%)]21(48.8)23(57.5)11(34.4)11(52.4)0.246DM病程時間(年)5.63±2.0813.85±4.3610.16±3.3314.29±6.47lt;0.001BMI(kg/m2)24.10±3.6323.85±3.9324.69±4.3023.79±2.970.830平均動脈壓(mmHg)95.61±13.54107.30±9.94115.11±14.58125.68±12.84lt;0.001三酰甘油(mmol/L)1.74±0.632.13±0.802.44±0.912.08±0.790.006總膽固醇(mmol/L)4.19±0.594.28±0.544.18±0.644.28±0.530.758HdL-C(mmol/L)1.41±0.541.53±0.451.37±0.521.32±0.390.366LDL-C(mmol/L)2.50±0.612.44±0.532.39±0.502.49±0.450.844血紅蛋白(g/L)120.21±26.13114.03±21.1296.79±24.3766.81±20.68lt;0.001HbA1c(%)7.80±0.937.90±0.987.94±0.977.69±0.790.690FPG(mmol/L)7.03±0.737.37±0.907.17±1.097.35±0.780.355血Cr(μmol/L)52.63±15.29132.65±13.79173.93±21.22276.04±45.36lt;0.001UmAlb(mg/L)0.89±0.5315.74±4.6477.52±19.97146.98±23.82lt;0.001ACR(mg/g)10.48±6.52115.35±48.72398.34±65.60474.46±26.36lt;0.001eGFR(ml·min-1·1.73m-2)100.83±29.5859.29±19.0033.25±7.2013.78±2.93lt;0.001Csy-C(μg/ml)1.29±0.681.98±1.022.23±1.243.38±1.10lt;0.001

圖1 不同分組患者血清PGRN水平

圖2 T2DM患者血清PGRN水平與ACR及eGFR的相關性

指標A1期組(n=43)A2期組(n=40)A3期組(n=32)透析組(n=21)年齡(歲)R=0.141,P=0.366R=0.129,P=0.428R=0.011,P=0.952R=0.017,P=0.943DM病程時間(年)R=0.113,P=0.471R=0.041,P=0.802R=-0.105,P=0.569R=-0.007,P=0.976BMI(kg/m2)R=0.029,P=0.852R=0.292,P=0.084R=0.186,P=0.309R=0.223,P=0.332平均動脈壓(mmHg)R=0.097,P=0.535R=0.415,P=0.008R=0.559,P=0.002R=0.233,P=0.310三酰甘油(mmol/L)R=0.100,P=0.525R=0.177,P=0.223R=-0.011,P=0.952R=0.018,P=0.938總膽固醇(mmol/L)R=0.136,P=0.383R=0.111,P=0.497R=0.147,P=0.421R=0.102,P=0.661HDL-C(mmol/L)R=0.091,P=0.563R=0.213,P=0.097R=0.036,P=0.845R=0.171,P=0.458LDL-C(mmol/L)R=0.034,P=0.827R=0.134,P=0.409R=0.008,P=0.967R=0.113,P=0.627血紅蛋白(g/L)R=-0.194,P=0.212R=-0.195,P=0.228R=-0.092,P=0.617R=0.290,P=0.203HbA1c(%)R=0.233,P=0.132R=0.147,P=0.366R=0.144,P=0.431R=0.194,P=0.399FPG(mmol/L)R=-0.059,P=0.707R=-0.240,P=0.135R=-0.279,P=0.121R=0.291,P=0.200血Cr(μmol/L)R=0.099,P=0.526R=0.260,P=0.105R=0.651,Plt;0.001R=0.642,Plt;0.001UmAlb(mg/L)R=0.307,P=0.045R=0.332,P=0.041R=0.484,P=0.002R=0.497,P=0.001ACR(mg/g)R=0.324,P=0.034R=0.463,P=0.003R=0.535,Plt;0.001R=0.530,Plt;0.001eGFR(ml·min-1·1.73m-2)R=-0.281,Plt;0.068R=-0.313,P=0.049R=-0.649,Plt;0.001R=-0.505,Plt;0.001Csy-C(μg/ml)R=0.001,P=0.994R=0.455,P=0.007R=0.651,Plt;0.001R=0.479,P=0.002

3 討論

腎臟是長病程T2DM患者的最常見受累器官之一，由于T2DM難以完全治愈，DKD也是臨床上導致慢性終末期腎病的最重要原因。流行病學資料顯示，近十年來T2DM患者出現eGFR下降的比例顯著升高，人群發病率約為14.1%[7]。對DKD的早期準確篩查有助于篩選高危人群，并及時給予針對性的臨床干預，從而最大限度的減緩DKD的進展及腎功能的不可逆減退。腎組織活檢是目前診斷DKD的金標準，然后由于活檢屬于有創性檢查，且針對部分特殊患者人群(如凝血功能障礙、兒童、嚴重感染)難以實施，其臨床應用受到了限制。同時，臨床上也在尋找更為準確的無創生物學指標來改進對DKD的診斷及腎功能損害評估，來改彌補白蛋白及基于Cr估計eGFR診斷效能的不足。也有大量文獻報道了如α1微球蛋白、β微球蛋白、視黃醇結合蛋白、腎損傷分子、半乳糖苷酶-3等指標用于DKD的價值，但是距離臨床實際應用仍有一定距離[8,9]。PGRN是由593個氨基酸構成的生長因子類蛋白，分子量約為68.5～90 kDa，其在多種細胞(如上皮細胞、巨噬細胞、脂肪細胞等)中存在較高表達[10]。既往有研究顯示，存在急性腎損傷的患者外周血中PGRN表達顯著升高，提示了PGRN可作為一種反映腎功能損傷的生物學標志物[11]。因此，我們的研究檢測了不同嚴重程度DKD患者血清PGRN水平變化情況，并探討了PGRN單獨及聯合Csy-C用于DKD時腎功能損傷的臨床診斷價值。

圖3 PGRN及Csy-C診斷T2DM患者腎功能受損情況的ROC曲線

本研究顯示，DKD患者血清PGRN水平存在顯著升高，且升高程度與DKD嚴重程度具有正相關。有研究顯示，PGRN可以作為一種脂肪調節因子，增強IL-6的表達，從而加重胰島素耐受及T2DM的發展[12]。如Xu等[13]的研究顯示，微量蛋白尿的T2DM患者存在血清的PGRN水平顯著升高，而且其中部分患者也表現出腎功能受到損害(eGFR降低)。此外如Richter等[14]完成的針對慢性腎病患者的研究顯示(n=532)，PGRN的升高水平與慢性腎病的腎功能損害存在顯著相關性，提示了PGRN水平可用于腎功能損害的評估指標。而且，在相關的動物模型研究中也發現，有急性腎損傷的模型小鼠循環PGRN水平也出現升高，并與eGFR的下降程度相關[15]。這些結果也與我們的研究相似，提示了PGRN用于DKD嚴重程度評估的價值。

在PGRN的臨床診斷及預后價值方面的研究數據還相對匱乏。我們的研究也基于不同嚴重程度的DKD患者隊列探討了血清PGRN單獨或聯合Csy-C用于DKD中腎功能損害的診斷價值。如Nicoletto等[16]的最新研究顯示(n=114)，與健康對照及無DKD的T2DM患者相比，DKD患者存在血清PGRN水平顯著升高，但是尿PGRN水平卻顯著降低。同時，血清PGRN水平與C-反應蛋白及IL-6水平呈正相關，與eGFR呈負相關。研究結果也與我們的相似，提示了PGRN用于DKD患者腎功能損害診斷及評估的價值。相關的可能機制方面，PGRN也是屬于小分子蛋白，DKD時由于eGFR顯著下降，腎小球對PGRN的濾過能力減弱，可能導致PGRN在血液中的蓄積而尿液中水平較低[17]。

綜上所述，T2DM患者血清PGRN水平升高提示了腎功能損害，而且PGRN聯合血清Csy-C診斷DKD患者腎功能損害的臨床價值較高。但是，本研究也存在不足之處，如納入的患者樣本量總體較少、缺少尿液PGRN水平及腎臟組織PGRN表達情況的對比等。在下一步的研究中，PGRN用于DKD患者臨床診斷及評估的價值還需更加前瞻性完善的研究來加以驗證。

1 Bloomgarden ZT.Diabetes:East meets West.The Joint American Association of Clinical Endocrinologists-Chinese Society of Endocrinology (AACE-CSE) Symposium.J Diabetes,2012,4:221-226.

2 Kim JH,Do IG,Kim K,et al.Progranulin as a predictive factor of response to chemotherapy in advanced biliary tract carcinoma.Cancer Chemother Pharmacol,2016,78:1085-1092.

3 Jian J,Li G,Hettinghouse A,et al.Progranulin:A key player in autoimmune diseases.Cytokine,2016,16:30454-30459.

4 Song Z,Zhang X,Zhang L,et al.Progranulin Plays a Central Role in Host Defense during Sepsis by Promoting Macrophage Recruitment.Am J Respir Crit Care Med,2016,194:1219-1232.

5 中華醫學會糖尿病學分會.中國2型糖尿病防治指南(2013年版).中華糖尿病雜志,2014,6:447-498.

6 中華醫學會內分泌學會.中國成人糖尿病腎臟病臨床診斷的專家共識.中華內分泌代謝雜志,2015,31:379-385.

7 Afkarian M,Zelnick LR,Hall YN,et al.Clinical Manifestations of Kidney Disease Among US Adults With Diabetes,1988-2014.JAMA,2016,316:602-610.

8 Barutta F,Bruno G,Grimaldi S,et al.Inflammation in diabetic nephropathy:moving toward clinical biomarkers and targets for treatment.Endocrine,2015,48:730-742.

9 張利紅,王亞妮,梅春麗.血清半乳糖苷酶-3用于2型糖尿病相關腎病的診斷價值研究.醫學研究雜志,2016,45:119-124.

10 Toh H,Chitramuthu BP,Bennett HP,et al.Structure,function,and mechanism of progranulin; the brain and beyond.J Mol Neurosci,2011,45:538-548.

11 Ebert T,Kralisch S,Kloting N,et al.Circulating progranulin but not renal progranulin expression is increased in renal dysfunction.Kidney Int,2015,88:1197-1198.

12 Matsubara T,Mita A,Minami K,et al.PGRN is a key adipokine mediating high fat diet-induced insulin resistance and obesity through IL-6 in adipose tissue.Cell Metab,2012,15:38-50.

13 Xu L,Zhou B,Li H,et al.Serum Levels of Progranulin Are Closely Associated with Microvascular Complication in Type 2 Diabetes.Dis Markers,2015,2015:357279.

14 Richter J,Focke D,Ebert T,et al.Serum levels of the adipokine progranulin depend on renal function.Diabetes Care,2013,36:410-414.

15 Zhou M,Tang W,Fu Y,et al.Progranulin protects against renal ischemia/reperfusion injury in mice.Kidney Int,2015,87:918-929.

16 Nicoletto BB,Krolikowski TC,Crispim D,et al.Serum and Urinary Progranulin in Diabetic Kidney Disease.PLoS One,2016,11:e0165177.

17 Nicoletto BB,Canani LH.The role of progranulin in diabetes and kidney disease.Diabetol Metab Syndr,2015,7:117.

Theresearchofdiagnosticvalueofserumprogranulininpatientswithdiabetickidneydisease

ZHANGLihong,WANGYani.

DepartmentofEndocrinology,No. 323HospitalofPLA,Xi’an710054,China.

ObjectiveTo investigate the diagnostic value of serum progranulin (PGRN) in patients with type 2 diabetes mellitus (T2DM) complicated by diabetic kidney disease (DKD).MethodsA total of 136 patients with T2DM who were admitted and treated in our hospital from April 2011 to May 2015 were enrolled in the study. They were divided into normal urinary albumin (UmAlb) group (A1 group,n=43),moderate UmAlb group (A2 group,n=40),severe UmAlb group (A3 group,n=32) and dialysis group (n=21) according to UmAlb and dialysis condition.The general data and the routine laboratory parameters were observed.The serum levels of PGRN were detected by ELISA.The ROC curve was used to analyze the diagnostic value of of simple PGRN or PGRN combined with Csy-C for renal function impairment in patients with DKD.ResultsThe serum levels of PGRN were in order (fron high to low) dialysis group [(993.62±444.39)mg/L],A3 group [(542.98±383.79)mg/L],A2 group [(357.04±272.81)mg/L],A1 group [(255.23±226.11)mg/L] and control group [(148.72±115.48)mg/L].In patients with T2DM,the levels of PGRN were positively correlated to those of ACR (r=0.601,Plt;0.01),DM duration (r=0.270,P=0.01),sCr (r=0.620,Plt;0.01) and Csy-C (r=0.723,Plt;0.01),however,which were negatively correlated to those of eGFR (r=-0.613,Plt;0.01).The AUC of simple PGRN detection in diagnosis of renal function damage was 0.802(95%CI：0.720～0.885),however, the AUC of PGRN combined with Csy-C in diagnosis of renal function damage was 0.851(95%CI：0.783-0.920).ConclusionThe increase of serum levels of PGRN in patients with T2DM suggests that there exists renal functional lesion,moreover, PGRN combined with Csy-C can be regarded as the clinical indexes to evaluate renal functional lesion of patients with DKD.

type 2 diabetes mellitus; diabetic kidney disease; progranulin; glomerular filtration rate; diagnosis

10.3969/j.issn.1002-7386.2017.22.002

項目來源：中國人民解放軍第323醫院內分泌科臨床研究基金(編號:2012323B10)

710054 西安市，中國人民解放軍第323醫院內分泌科

R 587.2

A

1002-7386(2017)22-3370-05

2017-06-13)