聯合檢測血清sTNFR-1、KIM-1水平對2型糖尿病腎病的診斷能效

韓玉明 羅勝芳 萬江麗

[摘要] 目的 探究血清可溶性腫瘤壞死因子受體-1（sTNFR-1）、腎損傷分子-1（KIM-1）水平對2型糖尿病腎病（DN）的診斷價值。 方法 選取2016年1月—2019年1月在新疆維吾爾自治區喀什地區第一人民醫院（以下簡稱“我院”）就診的131例2型糖尿病患者為實驗組，根據尿微量白蛋白/肌酐比值（ACR）水平將其分為三組：A1期組49例、A2期組44例、A3期組38例，同時選取我院同期體檢的健康人員30名作為對照組。比較各組一般資料、臨床實驗室指標以及血清sTNFR-1、KIM-1的差異。采用受試者工作特征（ROC）曲線進行分析血清sTNFR-1、KIM-1對2型糖尿病腎病的診斷價值。 結果 實驗組A1、A2、A3期年齡比較，差異有統計學意義（P < 0.05），且A3期組年齡大于A2、A1期組，A2期組大于A1期組（P < 0.05）。實驗組空腹血糖（FBG）、sTNFR-1、KIM-1水平高于對照組，且隨著DN分期的增加而逐漸上升，腎小球濾過率估值（eGFR）則逐漸下降，差異均有統計學意義（均P < 0.05）。sTNFR-1、KIM-1分別與血肌酐（SCr）、尿微量白蛋白（UmAlb）、ACR呈正相關（r = 0.475、0.468、0.526， 0.713、0.693、0.714，均P < 0.05），而與eGFR呈負相關（r = -0.569、-0.721、均P < 0.05）。血清sTNFR-1、KIM-1聯合診斷DN的診斷效能要優于單獨血清sTNFR-1、KIM-1的診斷效能。 結論 DN患者血清sTNFR-1、KIM-1水平顯著升高，且與病情嚴重程度呈正相關，對糖尿病患者血清sTNFR-1、KIM-1的檢測有助于DN患者的早期診斷、早期臨床干預，進一步改善2型糖尿病患者的遠期預后。

[關鍵詞] 2型糖尿病腎病;可溶性腫瘤壞死因子受體-1;腎損傷分子-1;尿微量白蛋白/肌酐比值

[中圖分類號] R587.2? ? ? ? ? [文獻標識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1673-7210（2020）07（c）-0078-05

Diagnostic efficacy of combined detection of serum sTNFR-1 and KIM-1 levels in type 2 diabetic nephropathy

HAN Yuming? ?LUO Shengfang? ?WAN Jiangli

Department of Clinical Laboratory， the First People′s Hospital of Kashgar， Xinjiang Uygur Autonomous Region， Kashgar? ?844000， China

[Abstract] Objective To explore the diagnostic value of serum soluble tumor necrosis factor receptor-1 （sTNFR-1） and kidney injury molecule-1 （KIM-1） levels in type 2 diabetic nephropathy （DN）. Methods From January 2016 to January 2019， a total of 131 patients with type 2 diabetes mellitus in the First People′s Hospital of Kashgar （ hereinafter referred to as “our hospital”） were selected as the experimental group. According to the urinary microalbumin/creatinine ratio （ACR） level， they were divided into three groups： A1 group （n = 49）， A2 group （n = 44）， A3 group （n = 38）. And healthy people in the same period in our hospital were selected as the control group （n = 30）. The differences in general information， clinical laboratory indicators and serum STNFR-1 and KIM-1 among the groups were compared. The receiver operating characteristic （ROC） curve was used to evaluate the diagnostic value of serum sTNFR-1 and KIM-1 in type 2 diabetic nephropathy. Results There was significant difference in age among A1， A2 and A3 stages in the experimental group （P < 0.05）， and the age of the A3 group was greater than that of the A2 and A1 groups， and the age of the A2 group was greater than that of the A1 group （P < 0.05）. The fasting blood-glucose （FBG）， ACR， sTNFR-1 and KIM-1 levels in the experimental group were significantly higher than those of the control group， and gradually increased with the increase of stages of DN， while estimation of glomerular filtration rate （eGFR） decreased gradually （all P < 0.05）. sTNFR-1 and KIM-1 were positively correlated with serum creatinine （SCr）， urine microalbumin （UmAlb）， ACR （r = 0.475， 0.468， 0.526， 0.713， 0.693， 0.714， all P < 0.05）， but negatively correlated with eGFR （r = -0.569， -0.721， all P < 0.05）. The diagnostic efficacy of combination of serum sTNFR-1 and KIM-1 in the diagnosis of DN was better than that of serum sTNFR-1 and KIM-1 alone. Conclusion The serum levels of sTNFR-1 and KIM-1 in patients with DN are significantly increased and positively correlated with the severity of the disease. The detection of serum sTNFR-1 and KIM-1 in diabetic patients is helpful to the early diagnosis and early clinical intervention of DN patients and further improving the long-term prognosis of type 2 diabetic nephropathy.

[Key words] Type 2 diabetic nephropathy; Soluble tumor necrosis factor receptor-1; Kidney injury molecule-1; Urinary microalbumin/creatinine ratio

2型糖尿病腎病（DN）是糖尿病最常見的并發癥之一，其特點是腎臟損害、腎小球濾過率降低和持續性蛋白尿，為全球慢性腎病和終末期腎病的主要病因[1]。糖尿病患者中DN的發生通常與多種因素相關，炎癥和免疫過程可能參與了DN的發生和進展。在動物模型和DN患者腎臟活檢中均觀察到單核細胞/巨噬細胞比值在腎小球和腎間質中的增加[2]。有研究提示糖尿病患者腎素-血管緊張素系統活性的增加，可激活一系列氧化應激信號通路及細胞因子的轉導[3]，異常調節腎臟免疫、炎癥過程，導致糖尿病患者腎損傷，促使DN的發生發展。可溶性腫瘤壞死因子受體-1（sTNFR-1）是一種重要的炎癥因子[4]，可通過與腫瘤壞死因子α（TNF-α）結合發揮生物學效應，與多種自身免疫疾病、腫瘤等相關，在2型糖尿病患者的腎損害進程中可能同樣發揮了重要作用。而腎損傷分子-1（KIM-1）是免疫球蛋白Ig基因超家族成員，有介導凋亡體和氧化脂質的吞噬作用。有研究顯示其在損傷后的腎小管細胞中高度表達[5]，通常被認為是急性腎損傷的早期標志物，對腎臟疾病具有早期預測作用。本研究旨在探討血清sTNFR-1、KIM-1水平對DN的診斷價值，擬為DN的早期診斷提供新思路。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2016年1月—2019年1月在新疆維吾爾自治區喀什地區第一人民醫院（以下簡稱“我院”）就診的131例2型糖尿病患者為研究對象。納入標準：符合2010年美國糖尿病協會（ADA）修訂的2型糖尿病診斷標準[6]。排除標準：①存在其他疾病所致腎損害;②既往曾接受腎移植手術或已接受透析治療的腎病患者;③存在嚴重全身性疾病、重癥感染者;④妊娠及哺乳期婦女。其中男67例，女64例;年齡36～75歲，平均（52.62±10.88）歲。根據2015年中華醫學會內分泌學會修訂的《中國成人糖尿病腎臟病臨床診斷的專家共識》[7]，2型糖尿病患者通過檢測尿微量白蛋白/肌酐比值（ACR）來評估尿蛋白排泄率，根據ACR水平（即腎臟受損情況）分為三組：A1期組49例：ACR<30 mg/g;A2期組44例：ACR為30～300 mg/g;A3期組38例：ACR>300 mg/g。同時選取同期于我院進行體驗的30名健康人員作為對照組。DN診斷標準[7]：存尿白蛋白重度增加（ACR>300 mg/g），或糖尿病相關視網膜病變伴任何一期慢性腎臟病。依據當前臨床診斷本研究共納入47例DN患者。本研究通過醫院醫學倫理委員會的審核批準，患者及其家屬均知情并簽署知情同意書。

1.2 方法及實驗室指標測定

1.2.1 收集一般資料? 收集患者一般資料包括年齡、性別。

1.2.2 血尿樣品檢測? 所有受試者均于清晨空腹8 h后留取靜脈血5 mL、晨尿中段尿5 mL，以2000 r/min離心10 min后收集上清，置于-20℃下保存待檢。檢測患者空腹血糖（FBG）、糖化血紅蛋白（HBA1c）、血肌酐（SCr）、尿肌酐（UCr）、尿微量白蛋白（UmAlb）水平。采用高效液相色譜法測量HBA1c（上海惠中MQ-2000PT糖化血紅蛋白分析儀）。貝克曼5800全自動生化分析儀及其配套試劑檢測受試者FBG、SCr水平。采用免疫速率散射比濁法測定UmAlb、UCr水平。eGFR[mL/（min·1.73 m2）]=175×[SCr（mg/dl）]-1.234×[年齡（歲）]-0.179×性別（男性 = 1，女性 = 0.79）。

1.2.3 檢測血清sTNFR-1、KIM-1水平? 采用酶聯免疫吸附試驗檢測血清sTNFR-1、KIM-1水平，試劑盒均購自R&D system公司，所有操作步驟均嚴格按照試劑盒說明書進行。使用酶標儀在450 nm波長下檢測OD值，根據OD值計算待測樣品濃度。

1.3 統計學方法

采用SPSS 22統計學軟件對所得數據進行統計學分析。計量資料采用均數±標準差（x±s）表示，多組間比較采用方差分析，HSD-q法進行組間比較。計數資料采用例數和百分率表示，比較采用χ2檢驗。采用Pearson檢驗進行相關性分析。采用受試者工作特征（ROC）曲線進行診斷效能分析。以P < 0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 各組臨床資料、臨床實驗室指標及sTNFR-1和KIM-1水平比較

各組患者年齡之間比較，差異有統計學意義（P < 0.05），且A3期組年齡大于A1、A2期組及對照組，A2期組大于A1期組及對照組（P < 0.05）。性別比較差異無統計學意義（P > 0.05）。FBG、sTNFR-1和KIM-1水平A3期組大于A2、A1期組及對照組，A2期組大于A1期組和對照組，A1期組大于對照組（P < 0.05），eGFR水平對照組大于A1、A2、A3期組，A1期組大于A2、A3期組，A2期組大于A3期組（P < 0.05）。實驗組HBA1c水平高于對照組（P < 0.05），但實驗組各組間比較，差異無統計學意義（P > 0.05）。A2、A3期組SCr、UmAlb水平高于A1期組及對照組（P < 0.05）。見表1。

2.2 sTNFR-1和KIM-1水平與腎功能相關臨床實驗室指標的相關性

Pearson分析結果顯示sTNFR-1與SCr、UmAlb、ACR呈正相關，與eGFR成負相關（P < 0.05）。KIM-1與SCr、UmAlb、ACR呈正相關，與eGFR呈負相關（P < 0.05）。見表2。

2.3 血清KIM-1、sTNFR-1對DN的診斷效能

根據DN診斷標準[7]，將納入本研究的2型糖尿病患者分為DN組（n = 47，陽性樣本）及單純糖尿病組（n = 84，陰性樣本），將血清KIM-1、sTNFR-1兩指標按水平分布區間分為8個組段，進行診斷DN的價值分析（ROC曲線分析）。結果提示血清KIM-1、sTNFR-1對DN均有較好的診斷效能，見表3、圖1。采用臨床實用的綜合聯合診斷模式：仍使用二指標各自的診斷閾值，二指標同為陽性或陰性時做陽或陰性診斷，否則進行復測。若復測結果不變，則結合專業實踐及醫師觀點進行診斷并側重考慮：陽性診斷參考KIM-1指標（其敏感度較高），陰性診斷參考sTNFR-1指標（其特異度較高）。血清KIM-1、sTNFR-1的聯合應用對DN的診斷效能：約登指數為0.717，敏度度和特異性分別為0.915（43/47）和0.802（69/86）。見表3。

3 討論

隨著糖尿病發病率逐年上升，DN已成為全世界范圍內終末期腎病及腎功能衰竭的主要原因[1]。DN在2型糖尿病患者中的發生發展可能受到多種因素的影響。既往研究表明，全身和腎臟局部炎癥反應在2型糖尿病患者腎損傷中起著關鍵作用，炎癥細胞因子和免疫介質在DN患者體內通常會升高[8]，而糖尿病患者體內免疫系統的早期激活可能與脂肪組織的慢性炎癥有關。臨床上，UmAlb、SCr、BUN、eGFR通常是是評估DN的重要指標，然而這些臨床指標在DN早期階段可能尚未出現變化[9]，對DN的早期診斷有一定的局限性。

sTNFR-1是一種具有生物學活性的分泌性蛋白，在健康人群的正常腎臟細胞中通常少量表達，但當存在病理性改變時，其水平常急劇升高。sTNFR-1為TNF-α信號通路受體，可通過與TNF-α結合發揮生物學效應，TNF-α為重要的免疫、炎癥反應調節因子，參與腫瘤、自身免疫性疾病、炎癥等病理過程[10]。臨床中已發現sTNFR-1與惡性腫瘤、心功能衰竭、抑郁癥等存在一定的相關性[11-13]。sTNFR-1具有誘導細胞凋亡的作用[14]，其在2型糖尿病患者中大量分泌時可能造成腎臟基底膜細胞、腎血管上皮細胞、腎小管上皮細胞的凋亡，進而誘發DN、加重DN患者的病情。除了誘導細胞凋亡外，它還具有傳遞細胞存活信號的能力[14]，提示在DN的發展過程中，sTNFR-1可能通過向外傳導腎臟存活細胞信號趨化炎癥因子、免疫細胞等，進一步加劇DN患者的腎臟損害;同時sTNFR-1可刺激系膜細胞氧自由基生成，刺激系膜細胞膠原蛋白、層黏連蛋白分泌導致腎小球硬化。有研究表明在腎臟病理穿刺檢查發現的早期DN患者中，其外周血中TNFR-1濃度的升高要早于腎結構的損傷[15]，提示其對DN的早期診斷可能存在極大價值。

KIM-1是一種Ⅰ型跨膜糖蛋白，為免疫球蛋白Ig基因超家族成員，在健康腎臟中表達較低。有研究提示在發生缺血、炎癥等腎臟損傷時，KIM-1起到抗炎作用，可在近端腎小管的上皮細胞頂端迅速上調表達，通過吞噬凋亡體和來自腎小管管腔的其他碎片來抑制自身免疫反應對腎臟的損傷，在近曲小管的損傷和修復過程中起到重要作用[16]。提示在2型糖尿病患者腎損傷進程中，KIM-1可能存在同樣的腎臟保護作用。也有研究表明KIM-1可以先于血肌酐和血尿素氮升高而作為腎損傷早期發現的指標[17-18]，提示了KIM-1可作為DN的早期診斷指標。

本研究結果顯示糖尿病患者的sTNFR-1、KIM-1水平要顯著高于對照組，且隨著DN病情的逐漸加重，sTNFR-1、KIM-1升高越顯著。提示了在DN患者中，sTNFR-1可能發揮了其炎癥介導作用，sTNFR-1的大量分泌誘導了腎臟基底膜細胞、腎血管上皮細胞等的凋亡啟動，刺激系膜細胞膠原蛋白、層黏連蛋白分泌導致腎小球硬化[19];而KIM-1水平在DN患者體內同樣顯著升高，可能的原因則考慮DN時損傷的腎組織刺激了近端腎小管上皮細胞頂端大量分泌KIM-1，其可阻斷與腎臟G蛋白亞基Gα12結合的GTP，在炎癥刺激后與Gα12相互作用并抑制其激活，從而減輕腎臟缺血再灌注損傷;KIM-1可介導腎小管上皮細胞對凋亡細胞的吞噬作用，可下調先天免疫和炎癥反應，保護腎臟缺氧損傷[20-21]，對DN患者的腎臟起到反饋性的保護作用。進一步的相關性分析發現sTNFR-1、KIM-1與SCr、UmAlb水平呈正相關，而與eGFR水平呈負相關，提示兩者均能夠對DN患者的腎臟損傷情況進行早期評估。

ROC曲線結果顯示，血清sTNFR-1、KIM-1水平對DN患者均有較好的診斷價值，且聯合診斷效能更高，敏感度與特異性分別為92.5%與80.4%。聯合診斷提高了其對DN診斷的特異性和敏感度，為DN的早期診斷提供了方便、可靠的診斷指標，在臨床上具有較高的應用價值。

綜上所述，DN患者血清sTNFR-1、KIM-1水平顯著升高，且與病情嚴重程度呈正相關，對糖尿病患者血清sTNFR-1、KIM-1的進一步研究有助于DN患者的早期診斷、早期臨床干預，進一步改善2型糖尿病患者的遠期預后。

[參考文獻]

[1]? Tziomalos K，Athyros VG. Diabetic Nephropathy：New Risk Factors and Improvements in Diagnosis [J]. Rev Diabet Stud，2015，12（1/2）：110-118.

[2]? Barutta F，Bruno G，Grimaldi S，et al. Inflammation in diabetic nephropathy：moving toward clinical biomarkers and targets for treatment [J]. Endocrine，2015，48（3）：730-742.