尿液生物標(biāo)記物在早期2型糖尿病腎病診斷中的價值探討

陳 英，劉 凱，蘇 嶼，吳佳力,何佩芳,黃 濤

(海南省人民醫(yī)院 1.檢驗科；2.老年病科,海南 ?？?70311)

糖尿病腎病是慢性腎臟病的主要原因之一[1]。腎臟受累通常發(fā)生在糖尿病發(fā)病后10年以上，但最近的研究表明，在糖尿病的早期階段就有早期的腎損害[2]。腎小管間質(zhì)損害在早期糖尿病腎病的發(fā)病機制中起著重要作用[3]。蛋白尿是腎小球損傷的標(biāo)志物，微量白蛋白尿目前是檢測早期糖尿病腎病的金標(biāo)準(zhǔn)[4]。日本的一項研究顯示，糖尿病腎病的典型組織病理學(xué)改變可能發(fā)生在沒有蛋白尿的患者之中[5]。因此，尿白蛋白可能不足以識別早期糖尿病腎病患者。研究發(fā)現(xiàn)：尿液生物標(biāo)志物可準(zhǔn)確反映糖尿病早期腎病患者組織病理學(xué)改變的程度[6]。尿液生物標(biāo)志物如中性粒細胞明膠酶相關(guān)脂質(zhì)運載蛋白(NGAL)和胱抑素-C可以幫助檢測在糖尿病腎病的早期階段發(fā)生的腎小管損傷[7]。NGAL是一種在中性粒細胞和腎小管和消化道上皮中低水平表達的蛋白[8]。半胱氨酸蛋白酶抑制劑-C是一種細胞質(zhì)蛋白，對血液中半胱氨酸蛋白酶的抑制劑起作用，它通過腎小球濾過從血液循環(huán)中清除，并在腎小管中完全重吸收和降解[9]。有研究表明，在沒有蛋白尿和微量白蛋白尿的2型糖尿病患者中，尿NGAL和胱抑素-C水平也顯著升高。

基于此，我們設(shè)計實驗測定2型糖尿病早期腎病患者的尿NGAL和胱抑素-C的水平，并與無腎病的糖尿病患者進行比較，探討尿NGAL和胱抑素-C水平與微量白蛋白尿的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 研究對象及分組

入組海南省人民醫(yī)院內(nèi)分泌科及老年病科確診的126名2型糖尿病患者在獲得他們的書面知情同意后納入研究。排除標(biāo)準(zhǔn)：合并甲狀腺疾病，服用類固醇及腎毒性藥物，服用血管緊張素轉(zhuǎn)換酶(ACE)抑制劑或血管緊張素受體阻滯劑(ARBs)藥物，高血壓患者，大量蛋白尿患者(尿白蛋白> 300 mg/天)或血清肌酐值升高的患者。所有患者分為3組：第1組由63名患有微量白蛋白尿的2型糖尿病患者組成，第2組包括63名沒有微量白蛋白尿的2型糖尿病患者，而第3組由30名年齡和性別匹配的無糖尿病無腎臟疾病的對照者組成。

1.2 檢測指標(biāo)

計算兩組研究對象的體重指數(shù)。實驗室評估包括糖化血紅蛋白(HbA1c)和血清肌酐。對所有組中的受試者進行尿液檢查并通過免疫比濁技術(shù)檢測尿微量白蛋白水平。如果第1份尿液樣本檢測為蛋白陽性，則在1個月后重復(fù)該測試，尿液樣本測試顯示蛋白陽性時將該患者歸類于蛋白尿組。將樣品離心并在-20℃的深冷凍箱中儲存。為減少尿樣中尿蛋白濃度的變化引起的檢驗誤差同時測定各組受試者的尿白蛋白-肌酐比率(ACR)，再通過使用尿白蛋白-肌酐比率估計微量白蛋白尿。采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)檢測各組受試者尿NGAL和胱抑素C水平。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析

分類變量用率和百分比表示，連續(xù)變量采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差或中位數(shù)范圍表示。采用卡方檢驗和Fisher精確檢驗對早期腎病和無早期腎病的糖尿病患者的分類變量進行比較。通過使用獨立的Student′st檢驗或單因素方差分析，對研究組中的尿NGAL和胱抑素-C水平進行比較。采用相關(guān)分析檢測尿NGAL和胱抑素C與微量白蛋白尿的線性關(guān)系。受試者工作特性(ROC)曲線以及曲線下面積評估尿NGAL和胱抑素-C水平的診斷價值。使用SPSS24.0軟件進行統(tǒng)計分析，P值小于0.05有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1本研究共招募156名受試者，其中糖尿病患者126名， 對照組30名。3組平均年齡50歲，男性84例。有微量白蛋白尿的患者與無蛋白尿的患者相比，糖尿病程更長。BMI的分布在3組之間具有可比性，所有組中的大多數(shù)患者的BMI在25-29.9 kg/m2之間。3組中HbA1c的差異有統(tǒng)計學(xué)意義。無白蛋白尿組的平均HbA1c為7.41%，而微量白蛋白尿組的平均HbA1c為9.17%，對照組的平均HbA1c為4.7%，表1。

表1 研究對象基本數(shù)據(jù)

2.2與對照組相比，糖尿病患者的尿NGAL和胱抑素-C值顯著升高。在糖尿病患者中，無蛋白尿組的尿平均NGAL和胱抑素-C值分別為146.12 ng/ml和2.61 ng/ml，低于微量白蛋白尿組的平均值228.18 ng/ml和3.23 ng/ml(表2)。

表2 各組間尿NGAL和胱抑素-C的比較

2.3尿NGAL和胱抑素C水平與尿微量白蛋白呈正相關(guān)，Pearson相關(guān)系數(shù)分別為0.850和0.783，(表3)。繪制受試者工作特征(ROC)曲線分析發(fā)現(xiàn)：尿液NGAL在識別早期糖尿病腎病截點值為146.28 ng/mL時的敏感性為82.5%，特異性為72%，而尿液半胱氨酸蛋白酶抑制劑C截點值為2.26 ng/mL時的敏感性為81%，特異性為62.4%，(圖1、2和表4)。由綜合了敏感性和特異性的約登指數(shù)來看，尿NGAL診斷2型糖尿病腎病的效能更好一些。

表3 尿NGAL及尿胱抑素C與尿微量白蛋白的相關(guān)性分析

注：相關(guān)系數(shù)r為該指標(biāo)與微量白蛋白的相關(guān)系數(shù)

表4 尿NGAL、胱抑素C診斷2型糖尿病腎病的Rec曲線分析

圖1 尿NGAL的ROC曲線

圖2 尿中胱抑素C的ROC曲線

3 討論

腎小管損傷可能先于腎小球損傷的發(fā)生，并在糖尿病早期腎病的發(fā)病機制中起著重要作用[10]。因此，腎小管損傷的血清或尿液標(biāo)志物的檢測可能有助于早期糖尿病腎病的診斷[11]。

在我們的研究中，有微量蛋白尿和無蛋白尿的患者糖尿病持續(xù)時間不同，無蛋白尿組平均病程為3.95年，微量白蛋白尿組平均病程為9.11年，這些數(shù)據(jù)與He[12]等人的研究結(jié)果相近。我們還發(fā)現(xiàn)有和沒有微量白蛋白尿的糖尿病患者中糖基化血紅蛋白(HbA1c)的百分比分別為9.17%和7.41%,存在顯著差異。在本研究中，糖尿病患者的尿NGAL和胱抑素C值顯著高于對照組。糖尿病患者無白蛋白尿時，腎小管損傷標(biāo)志物如尿NGAL和胱抑素C增加，而蛋白尿是腎小球損傷的標(biāo)志物。這表明在2型糖尿病中，腎小管損傷可能先于腎小球損傷的發(fā)生。

中性粒細胞明膠酶相關(guān)脂質(zhì)運載蛋白(NGAL)，也稱為脂質(zhì)運載蛋白-2，作為先天免疫系統(tǒng)的一部分發(fā)揮作用[13]。健康成人的平均尿NGAL(uNGAL)濃度約為20 ng/ml。在Fan[14]等人的一項研究中，糖尿病微量白蛋白尿患者的平均尿NGAL高于無蛋白尿的患者，但兩組尿NGAL平均值較我們的研究中低。Gombert[15]等人研究發(fā)現(xiàn)腎小球濾過率(GFR)正常及血清肌酐值正常的糖尿病患者的平均尿NGAL值顯著高于無糖尿病患者。這表明在微量白蛋白尿發(fā)生之前，尿NGAL水平升高可能是腎小管損傷的標(biāo)志物。該研究還發(fā)現(xiàn)尿NGAL與微量白蛋白尿呈正相關(guān)，在我們的研究中，尿NGAL和微量白蛋白尿之間存在正相關(guān)和線性相關(guān)，同時尿NGAL識別早期糖尿病腎病的敏感性為82.5%，特異性為72.0%。在Bellos[16]等人的研究中發(fā)現(xiàn)了類似的發(fā)現(xiàn)，其中發(fā)現(xiàn)尿NGAL在預(yù)測糖尿病腎病時具有75%的敏感性和100%的特異性，截點值為22 ng/ml。在Hosny[17]等人的研究中，尿NGAL與尿白蛋白排泄呈顯著正相關(guān)，尿NGAL對2型糖尿病患者預(yù)測微量白蛋白尿的敏感性為66.7%，特異性為88.9%。

胱抑素-C是一種低分子量蛋白(13.2 kDa)，最初在腎小管疾病患者的尿中檢測到[18]。我們研究中，糖尿病合并微量白蛋白尿患者尿胱抑素-C的平均值高于無白蛋白尿患者和對照組，Kwon[19]將332例2型糖尿病患者做了回顧性橫斷面研究發(fā)現(xiàn)：半胱氨酸蛋白酶抑制劑-C在檢測早期糖尿病腎病時的敏感性為70.9%，特異性為86.3%，臨界值為0.1 ng/ml。在我們的研究中，尿胱抑素-C與微量白蛋白尿之間存在正相關(guān)和線性相關(guān)性，尿胱抑素-C在識別早期糖尿病腎病方面具有81.0%的敏感性和62.4%的特異性。Nakamura[20]等人的一項研究評估了尿胱抑素-C在檢測早期糖尿病腎病中的可能價值。他們的研究表明，患有微量白蛋白尿的糖尿病患者的尿胱抑素C值顯著高于無蛋白尿的患者，并顯示尿胱抑素C與尿白蛋白-肌酐比率呈正相關(guān)。 他們的研究還表明，在預(yù)測早期糖尿病腎病患者中微量白蛋白尿的存在時，尿半胱氨酸蛋白酶抑制劑-C的診斷準(zhǔn)確率為71.4%。

我們的研究也有一定局限性，①由于這是一項橫斷面研究，因此未對研究對象進行隨訪；②糖尿病患者未計算腎小球濾過率；③雖然已經(jīng)對尿NGAL和胱抑素-C進行了許多研究，但在現(xiàn)有文獻中沒有明確定義正常者的臨界值。

總而言之，與沒有腎病的患者相比，患有早期糖尿病腎病的2型糖尿病患者的尿NGAL和胱抑素-C水平升高。在患有2型糖尿病的患者中，尿NGAL和胱抑素-C水平也與微量白蛋白尿(尿白蛋白-肌酸酐比)呈正相關(guān)。