胱抑素C檢測及其在腎臟相關(guān)疾病中的應(yīng)用

伊學軍 翟建新

摘要：胱抑素C屬于半胱氨酸蛋白酶抑制劑家族，是廣泛存在于植物、細菌、病毒、原生動物和哺乳動物組織中的一類重要的蛋白酶，是評定腎小球濾過率（GFR）變化的內(nèi)源性標志物。其生物學變異小，不受生理因素影響，因此靈敏度、特異性均優(yōu)于GFR其他內(nèi)源性標志物。大量研究表明胱抑素C與急性腎衰竭、糖尿病腎病、肝臟并發(fā)腎病等腎相關(guān)性疾病的發(fā)生密切相關(guān)。本文通過對胱抑素C的生物學特性和功能、檢測方法及其作一綜述，以期為臨床檢驗提供參考。

關(guān)鍵詞：胱抑素C;腎小球濾過率;腎病;腎損傷

中圖分類號：R446.11 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2020.04.017

文章編號：1006-1959（2020）04-0055-04

Abstract：Cystatin C belongs to the family of cysteine protease inhibitors. It is an important protease widely found in plant， bacterial， viral， protozoan and mammalian tissues. It is an endogenous marker to assess changes in glomerular filtration rate （GFR）. Because its biological variation is small and is not affected by physiological factors， its sensitivity and specificity are better than other endogenous markers of GFR. Many studies have shown that cystatin C is closely related to the occurrence of kidney-related diseases such as acute renal failure， diabetic nephropathy， and liver-complicated nephropathy.This article reviews the biological characteristics and functions of cystatin C， its detection methods， and its application in kidney lesions and other diseases involving kidneys， in order to provide a reference for clinical tests.

Key words：Cystatin C;Glomerular filtration rate;Kidney disease;Kidney injury

胱抑素C（cystatin C）是目前對腎功能檢測最靈敏的指標之一，其對腎小球濾過率輕微變化的評定較血清肌酐更為敏感和特異。胱抑素C具有良好的穩(wěn)定性，故測定中可忽略年齡、性別、體重、肌肉含量、炎癥、膽紅素、溶血、甘油三酯、進食等因素的影響;同時胱抑素C具有生物學變異小、特異性高、靈敏度好、且檢測方法自動化程度高等特點，已廣泛應(yīng)用于各類腎臟疾病檢測與鑒別。此外，胱抑素C在一系列生理、病理過程中發(fā)揮著重要作用，與心腦血管、腫瘤、肝纖維化等疾病有一定相關(guān)性。大量研究表明[1]，胱抑素C參與了糖尿病腎病、高血壓腎病、狼瘡性腎炎、急慢性腎衰竭等多種腎臟疾病的發(fā)生和發(fā)展，在腎功能早期損害時升高，是一個反映腎功能的良好標志物。本文通過對胱抑素C的生物學特性和功能、檢測方法及其在腎臟相關(guān)疾病中的作用作一綜述，以期為臨床檢驗提供參考。

1胱抑素C的生物學特性和功能

胱抑素C的基因編碼位于人類第20號染色體，大約為4.3 KB，產(chǎn)物由122個氨基酸殘基組成。因其5端序列與管家基因的啟動子區(qū)具有相同的特性，故能在所有的有核細胞內(nèi)以恒定速度持續(xù)轉(zhuǎn)錄與表達[1]，無組織特異性，在人體所有體液中均可檢測到，尤以精液和腦脊液中的濃度最高，而尿液中的濃度最低。胱抑素C是一種低分子量非糖化的堿性蛋白質(zhì)[2]，能夠自由的濾過腎小球，且完全被腎小管上皮細胞重吸收并于胞內(nèi)降解，不重新回到血液中，又無腎小管分泌，故而成為反映腎小球濾過率（glomerular filtration rate，GFR）變化的理想內(nèi)源性標志物[3]。

在生理條件下，胱抑素C主要功能是抑制細胞外的蛋白水解酶的活性[4]，對無花果蛋白酶、木瓜蛋白酶以及溶酶體釋放的組織蛋白酶B、L和H等均起到抑制作用，是迄今為止發(fā)現(xiàn)的對組織蛋白酶B作用最強的抑制物。胱抑素C還可以影響中性粒細胞的遷移，對細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)換，骨膠原的降解，蛋白質(zhì)的分離有重要的作用，在炎性反應(yīng)、動脈粥樣硬化斑塊的形成[5]及血管壁、細胞外基質(zhì)的產(chǎn)生及降解的平衡過程中也發(fā)揮重要的作用，并且可參與腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移，具有抗病毒和原蟲感染的能力，與腎臟疾病也密切有關(guān)[6]，故在醫(yī)學中有非常重要的作用。

2胱抑素C檢測方法及評價

2.1測定方法

2.1.1非均相分析方法 ?①單項免疫擴散法（single radial immune diffusion，SRID）：可溶性抗原與其對應(yīng)的抗體在凝膠中擴散時可在恰當?shù)臐舛忍幮纬扇庋劭梢姷某恋砭€或沉淀環(huán)，根據(jù)沉淀線的多少或沉淀環(huán)的直徑來計算其胱抑素C的含量，該法具有良好的精密度及可靠性，但靈敏度差、耗時長，且操作繁瑣，故臨床很少使用。②放射免疫測定（radioimmunoassay，RIA）：用放射性物質(zhì)標記的抗原與待測抗原競爭有限抗體來測定胱抑素C的含量。該法靈敏度高，檢測限低（0.13 mg/L），結(jié)果準確，但存在放射性污染、試劑不易保存、操作不便、耗時長等缺點，已被臨床淘汰。③熒光免疫測定法（fluorescence immunoassay，F(xiàn)IA）：用熒光標記抗體與待測抗原溫浴反應(yīng)，通過測量熒光強度，推算胱抑素C的濃度。該法具有靈敏度高、結(jié)果準確、測定快速、檢測限低（0.1 mg/L）等優(yōu)點，但熒光測定儀增加了測定的成本，故臨床無法普及。④酶聯(lián)免疫吸附試驗（ enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）：用酶標記的抗體與待測抗原溫浴反應(yīng)，通過酶標儀進行比色，從而推算胱抑素C的濃度。該法由于試劑成本較低，不需要貴重儀器，適合實驗室使用，但不適于急診及大批量的樣本的測定。

2.1.2均相分析方法 ?①顆粒增強透射免疫比濁法（particle enhanced transmitted immunoturbidimetry assay，PETIA）：用兔抗人胱抑素C多克隆抗體包被羧基化修飾的肌酸顆粒與待檢抗原反應(yīng)，當抗原抗體形成了抗原一抗體一膠乳顆粒復合物時，會增強反應(yīng)吸光度，用生化分析儀對反應(yīng)液在一定波長處比濁，與同樣處理的標準液比較，即能計算標本中抗原的含量。整個分析過程耗時短，因其可使抗原抗體反應(yīng)的“等價帶”變寬，故具有更高的靈敏度和更寬的線性范圍。張雙元[7]研究證實，PETIA批內(nèi)、批間變異系數(shù)分別為0.9%、2.2%，其測定結(jié)果在膽紅素<150 μmol/L，血紅蛋白<1.2 g/L，三酰甘油<8.5 mol/L的標本中不受干擾。②顆粒增強散射免疫比濁法（particles enhance nephelometry immune assay，PENIA）：該法免疫學原理同上，但用兔抗人胱抑素C的多克隆抗體標記聚苯乙烯膠乳顆粒，采用膠乳顆粒增強的免疫散射比濁法來測定胱抑素C的含量，該法能快捷、自動測定胱抑素C，其測定結(jié)果與PETIA相關(guān)性良好，回收率為102%[8];且其敏感性、特異性、重復性和相關(guān)性均符合醫(yī)學檢驗的要求[9]，已被廣泛應(yīng)用于臨床。

2.2測定中的穩(wěn)定性及干擾因素分析

2.2.1儲存溫度對其測定結(jié)果的影響 ?血清中的胱抑素C濃度穩(wěn)定，室溫下可放置2 d，0～20℃可儲存7 d，-20℃至少穩(wěn)定1個月，-80℃則長達6個月，反復凍融不影響測定的結(jié)果，且抗凝劑對結(jié)果的影響在臨床上無實際意義。而尿液中胱抑素C也顯示出極好的穩(wěn)定性，在室溫下24 h，4℃下48 h，-20℃下1周時間均對測定的結(jié)果無影響。

2.2.2儲存pH值對其測定結(jié)果的影響 ?胱抑素C能夠耐受pH≥5的尿液環(huán)境。對于酸堿度跨越比較大的區(qū)間胱抑素C也顯示較廣的耐受性。特別是在偏堿性的環(huán)境里，胱抑素C的測定結(jié)果穩(wěn)定性更強。由于具有良好的穩(wěn)定性，故檢測指標中胱抑素C的可信度較高。

2.2.3激素對其測定結(jié)果的影響 ?臨床上大量應(yīng)用糖皮質(zhì)激素治療的患者，能夠檢測到其體內(nèi)胱抑素C增加，而中小劑量則無此表現(xiàn)。Pavlaki A等[10]對36例甲狀腺功能減退患者進行檢測時發(fā)現(xiàn)，患者血清胱抑素C濃度明顯下降，且會隨著治療后促甲狀腺激素（TSH）水平恢復而上升。即體內(nèi)某些激素會影響胱抑素C的濃度，故需結(jié)合病情對其測定結(jié)果進行分析。

2.2.4其它因素對測定結(jié)果的影響 ?有研究報道[11]，免疫抑制劑、腎小管間質(zhì)損傷、惡性腫瘤（如結(jié)直腸癌）、非甾體抗炎藥等均會不同程度引起血清胱抑素C濃度的升高，但有關(guān)這些影響因素的具體機制仍需進一步研究。

3胱抑素C在腎臟相關(guān)疾病中的作用

在腎功能的相關(guān)檢測項目中，GFR最為常用，而迄今為止能夠基本滿足理想GFR內(nèi)源性標志物要求的只有血胱抑素C，因其僅經(jīng)腎臟清除，在自由濾過腎小球后，被近曲小管重吸收并完全代謝，無腎小管分泌，產(chǎn)生速率恒定、血中濃度不受性別、年齡、飲食、炎癥、肌肉量等因素影響，且往往在病程早期即有明顯異常，已受到臨床廣泛的關(guān)注。有研究表明[12-15]，胱抑素C對在腎臟病變具有良好的評估和診斷價值。

3.1在急性腎功能衰竭中的應(yīng)用 ? 急性腎功能衰竭是指腎臟功能的突然下降，為臨床危重患者的常見并發(fā)癥，具有病情重，進展快，死亡率高等特點。有研究發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)標志物肌酐相比胱抑素C對危重患者發(fā)生急性腎功能衰竭的早期診斷可提前2 d。因此，胱抑素C可作為早期診斷急性腎功能衰竭的重要指標之一，但其在急性腎損傷的臨床效用依需要進一步研究[16]。

3.2在糖尿病腎病中的作用 ?糖尿病性腎病是糖尿病引起的嚴重和危害性最大的一種慢性并發(fā)癥，亦是糖尿病患者的主要死因。該病由于缺乏早期的檢測指標，無法在病程的早期施行干預，約1/3的糖尿病患者病情繼續(xù)發(fā)展，累及微血管，導致腎小球硬化，進展至臨床蛋白尿期，并最終發(fā)生腎功能衰竭，故對其進行早期的檢測及防治具有重要的臨床意義。現(xiàn)今臨床多以尿微量白蛋白排泄率作為早期腎臟損傷的金標準，但其靈敏度有限，且月經(jīng)、尿路感染、污染、惡性腫瘤、運動等均對其產(chǎn)生干擾，故在此類患者的診斷中，必須綜合可靠的GFR進行評定。胱抑素C相比于血肌酐更優(yōu)，對尚未出現(xiàn)微量蛋白尿的輕度腎損傷的患者有足夠的靈敏度和可靠性，可有效彌補尿微量白蛋白檢測中因低靈敏度而無法早期確診的劣勢。血清胱抑素C還可以對已確診糖尿病但無腎臟損傷的患者進行動態(tài)觀察，以監(jiān)測糖尿病患者發(fā)生潛在腎損傷的情況，但是胱抑素C測定糖尿病腎病早期腎損傷程度的標準如何量化還有待進一步考證[17-20]。

3.3在腎移植中的作用 ?腎臟在移植之后，可能會由于急、慢性的排斥反應(yīng)或者是免疫抑制劑治療所產(chǎn)生的毒性作用而受到損傷。因此較早對移植功能損害程度進行評估，有利于及時采取有效的干預措施。研究表明[21]，胱抑素C在這類出現(xiàn)排斥的患者中，濃度增高得更早、更明顯，且還能及時反映腎功能的恢復情況，尤其是對移植腎功能延遲的患者情況，但免疫抑制劑計量以及病理性細胞死亡的增加對胱抑素C濃度的影響尚需進一步深入研究。

3.4在肝腎綜合征中的作用 ?肝腎疾病是由于門脈高壓、腹水等因素導致腎臟的損傷，因此及早發(fā)現(xiàn)并予以干預治療是防止肝腎綜合征的重要措施。有報道以胱抑素C含量為自變量，腎功能指標為應(yīng)變量進行單因素回歸分析顯示，血清中胱抑素C的含量與腎功能受損程度呈正相關(guān)[22]。也有研究發(fā)現(xiàn)[23-26]，在血肌酐正常的肝損傷患者中有部分患者可查出胱抑素C升高，表明胱抑素C可以更早提示肝損傷患者的腎功能損傷情況。因此，推薦對肝損傷患者進行胱抑素C的檢測以預防肝腎綜合癥的發(fā)生。

3.5在原發(fā)性高血壓中的作用 ?高血壓因其復雜的發(fā)病機制極易并發(fā)多種疾病，腎臟是其最常見的受損靶器官，即使是輕、中度原發(fā)性高血壓患者，也會因全身小動脈病變、彈性減低，導致腎小管、腎間質(zhì)、腎小球呈繼發(fā)性的缺血損傷，甚至進展為尿毒癥。而高血壓腎病患者早期發(fā)生腎損害時基本沒有明顯的臨床表現(xiàn)，且常規(guī)的腎功能評價指標在疾病早期的靈敏度較低，當患者出現(xiàn)蛋白尿或其他腎功能損傷的明顯臨床表現(xiàn)時，腎功能損害已較為嚴重。研究證實[27-29]，對于常規(guī)腎功能及尿常規(guī)檢查均無異常但已存在高血壓早期靶器官損害的患者，血胱抑素C檢測價值尤為明顯，其含量與24 h收縮壓、頸總動脈內(nèi)膜中層厚度及左室質(zhì)量指數(shù)密切相關(guān)，且升高的程度與腎臟損害程度密切相關(guān)。因此，臨床常將血胱抑素C與尿微量蛋白聯(lián)合，以期降低高血壓導致的腎臟損傷率。

3.6在化療中的作用 ?化療藥物對腎小管有一定的損傷，而當腎功能受到損害時，化療藥物更容易積蓄并導致多方面的毒副作用，最終進入惡性循環(huán)，因此密切關(guān)注化療病人血清胱抑素C的水平，可以有效的監(jiān)測腎功能、及時調(diào)整藥量和療程，防止腎臟的過度損傷及發(fā)生相關(guān)的并發(fā)癥。

3.7在診斷腎源性胸水方面的作用 ?腎臟疾患、肝臟疾患、心功能異常等均可引起胸水，而對胸水的治療需要依賴于原發(fā)病，故對其病因的鑒定至關(guān)重要。孫繼興等[30]對漏出性胸水患者的血清和胸水中的胱抑素C濃度進行檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)血清胱抑素C和胸水血清胱抑素C均明顯升高，且比值接近1.0，可作為腎源性胸水的診斷指標（r=0.954）;而在腎功能不全合并胸水患者的滲出液中，若兩者均明顯升高，極有可能是尿毒癥性胸膜炎;若兩者比值很高或很低，即可排除腎源性胸水。

4總結(jié)

胱抑素C是目前發(fā)現(xiàn)的最有價值的反映腎小球濾過率的標志物，其優(yōu)越性遠超過了血肌酐、尿素氮等，且其對于診斷早期腎損傷具有更高的敏感性，但是目前臨床對胱抑素C的應(yīng)用多是聯(lián)合其它項目綜合評定病情，而非完全替代血肌酐、尿素等臨床常規(guī)檢測項目。在胱抑素C的測定方法中，PETIA法耗時最短，檢測過程高度自動化，較PENIA、SRID、RIA、FIA、ELISA等具有更高的靈敏度和更寬的線性范圍，故推薦其作為測定的首選方法。越來越多的研究表明血清胱抑素C水平與腎臟病變及其它疾病累及腎臟的疾病發(fā)生密切相關(guān)，其作用機制涉及抗炎、抑制酶與激素前體的活性等多方面，將成為這些疾病診斷中有效的分子指標之一。總之，隨著分子生物學及臨床檢測水平的的不斷發(fā)展，胱抑素C在基因轉(zhuǎn)錄及翻譯水平與眾多疾病的關(guān)系將會被逐步闡明，為臨床監(jiān)測疾病、改善預后將起到積極的作用。

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收稿日期：2019-11-20;修回日期：2019-11-30

編輯/杜帆