血清中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白、胱抑素-C和尿酸檢測在糖尿病腎病早期診斷中的應用價值

張佳思，鄒春波，盧宇，陳茜，張偉亞，何姣姣，楊淑芳

1.大連醫科大學，遼寧 大連 116000；2.泰州市人民醫院內分泌科，江蘇 泰州 225300；3.泰州市人民醫院腎內科，江蘇 泰州 225300

糖尿病腎病(diabetic nephropathy，DN)是一種與葡萄糖代謝相關，以微血管病變為特征的慢性腎功能損害，我國20%～40%的糖尿病患者合并有不同程度的腎臟損害[1]。DN 是西方發達國家終末期腎病最主要的病因，也是中國終末期腎病的主要原因之一[2]。在DN的早期，腎臟的病理改變是可逆的，然而一旦進入臨床腎病，腎臟損傷則不可恢復。尿微量白蛋白排泄率(UAER)是目前診斷DN 的金標準，此方法需留取24 h尿液，有留取麻煩、費時、穩定性差等缺點，且不能同時反映腎小球和腎小管的損傷程度。因此，臨床上亟需一種可以早期、有效、便捷評價DN的新型生物標志物。本研究通過檢測不同UAER 水平糖尿病患者血清中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白(NGAL)、胱抑素C(Cys-C)和尿酸(UA)水平，探討各單項指標和聯合檢測在DN早期診斷中的應用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2017年1月至2018年12月在泰州市人民醫院確診的193 例2 型糖尿病(T2DM)患者的臨床資料，所有患者均符合1999年世界衛生組織(WHO)糖尿病診斷標準[1]。根據UAER分為正常白蛋白尿(NA)組65例，UAER＜20 μg/min；微量蛋白尿(MA)組66例，UAER 20～200 μg/min；臨床腎病(CN)組62 例，UAER＞200 μg/min。排除標準：嚴重感染、貧血、發熱、惡性腫瘤、甲狀腺功能異常、嚴重心功能不全、冠心病、肝功能異常、風濕系統疾病、腦梗死及其他因素引起的腎臟疾病。本研究通過泰州市人民醫院醫學倫理委員會批準。

1.2 觀察指標與檢驗方法 收集研究對象的一般情況，如病史、收縮壓(SBP)、舒張壓(DBP)、身高、體質量、腰圍、臀圍、體質量指數(BMI)等基本指標。入院后留取24 h尿液(上午7點至次日上午7點)，測量尿液總量，取尿液5 mL 送檢，使用免疫比濁法測定UAER。入院時留取中段尿測定Cys-C、血尿素氮(BUN)、肌酐(SCr)、UA等指標。抽取入院次日空腹靜脈血測定血清NGAL、Cys-C、BUN、SCr、UA、血糖、果糖胺、總膽固醇(TC)、甘油三脂(TG)、高密度脂蛋白(HDL-C)、低密度脂蛋白(LDL-C)、糖化血紅蛋白(HbA1c)等指標。采用雙抗體夾心免疫層析法(北京熱景生物技術有限公司)測定NGAL。UAER、Cys-C、BUN、SCr、UA、血糖、果糖胺、血脂均使用全自動生化分析儀(上海德賽日立7600)進行檢測。采用2006年中國人改良的簡化MDRD 公式計算腎小球濾過率(eGFR)=175×Scr-1.234×年齡-0.179×(女性×0.79)。

1.3 統計學方法 應用SPSS23.0軟件進行統計學分析。正態分布的計量資料以均數±標準差(±s)表示，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用t檢驗；非正態分布的計量資料以中位數和四分位間距[M(QL，QU)]表示，采用非參數秩和檢驗進行比較(檢驗值用χ2表示)。采用Pearson 直線相關、多元逐步回歸及Logistic回歸分析各指標與DN的關系；采用受試者工作特征(ROC)曲線分析各指標診斷DN 的敏感度、特異性和診斷效能。以P＜0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 三組患者的一般臨床指標比較 與NA組和MA 組比較，CN 組患者的NGAL、UAER、BUN、SCr、UA、Cys-C、糖尿病病程、腰圍、SBP、葡萄糖、TG、LDL-C的水平明顯升高，eGFR和HDL-C水平下降，差異均有統計學意義(P＜0.05)。但與NA 組比較，MA 組中僅NGAL 水平明顯升高，差異有統計學意義(P＜0.05)，而Cys-C和UA水平組間比較差異無統計學意義(P＞0.05)，NGAL在糖尿病腎病早期就開始出現變化，見表1。

表1 三組患者的一般臨床指標比較[±s，M(QL，QU)]

表1 三組患者的一般臨床指標比較[±s，M(QL，QU)]

注：與NA組比較，aP＜0.05；與MA組比較，bP＜0.05，1 mmHg=0.133 kPa。

指標男/女(例)年齡(歲)糖尿病病程(年)BMI(kg/m2)腰圍(cm)臀圍(cm)SBP(mmHg)DBP(mmHg)葡萄糖(mmoL/L)果糖胺(mmoL/L)HbA1c(%)TC(mmoL/L)TG(mmoL/L)HDL-C(mmoL/L)LDL-C(mmoL/L)UAER(μg/min)BUN(mmol/L)SCr(μmol/L)eGFR[mL/(min·1.73 m2)]UA(μmoL/L)Cys-C(mg/L)NGAL(ng/mL)NA組38/2757.92±7.815(2，10)24.59±3.4990.87±8.6997.49±8.74134.14±16.8682.94±9.687.77±2.59337.82±83.739.02±2.414.59±1.111.40±0.632.83±0.771.05±0.245.70(4.10，7.95)5.32±1.5457.65±14.6564.25±16.09301.37±75.020.93±0.1749.83(25.79，66.84)MA組36/3057.36±12.867(3，10)24.65±3.1992.43±9.4397.15±7.88138.15±19.8483.85±11.378.60±2.91346.82±72.349.65±2.124.55±1.322.24±1.19a 2.60±0.781.09±0.3549.40(31.81，71.06)a 5.58±1.3159.97±20.2760.31±18.68305.77±70.341.06±0.3281.56(64.20，100.71)a CN組37/2557.50±11.6510(5，16)ab 25.94±4.09ab 95.52±10.08a 99.70±7.51148.18±23.34ab 84.60±11.089.31±3.60a 352.37±85.809.92±2.26a 4.43±1.202.42±1.74a 2.12±0.94ab 2.13±1.05ab 650.45(344.10，910.89)ab 7.80±2.99ab 90.94±30.71ab 41.85±16.77ab 375.00±115.87ab 1.89±0.77ab 158.59(104.97，221.18)ab F/χ2值0.1880.0469.9452.7903.6791.6788.1470.3814.0750.5002.6010.27210.11811.73857.803168.79227.45642.27030.41013.62567.598103.207 P值0.8290.9680.0070.0640.0270.1900.0010.6840.0180.6070.0770.7620.0010.0010.0010.0010.0010.0010.0010.0010.0010.001

2.2 T2DM 患者NGAL、Cys-C、UA 與腎臟指標的相關性 經Pearson相關性分析顯示，NGAL、Cys-C、UA水平均與UAER、BUN、SCr水平呈正相關，與eGFR呈負相關，差異有統計學意義(P＜0.05)，見表2。

表2 NGAL、Cys-C、UA與腎臟指標的相關性

2.3 UAER 影響因素的多元逐步回歸分析 以UAER 為因變量，以腰圍、SBP、葡萄糖、TG、LDL-C、HDL-C、BUN、SCr、UA、Cys-C、NGAL 為自變量，行多元逐步回歸析發現，NGAL、UA、TG 和LDL-C 均是UAER 的影響因素，差異具有統計學意義(P＜0.05)，見表3。

表3 以UAER為因變量的多元線性回歸分析

2.4 DN 影響因素的Logistic 回歸分析 以UAER≥20 μg/min為界點，將患者分為NA組和DN組(MA 組+CN 組)，以DN 有序分組為因變量，以BUN、SCr、UA、Cys-C、NGAL 為自變量，行Logistic 回歸分析。結果顯示，未校正時NGAL 和Cys-C 是DN 發生的獨立危險因素(OR=1.042，P=0.000；OR=9.417，P=0.011)。通過血壓、血脂進行校正后，仍獲得相似的結果(NGAL：OR=1.045，P=0.000；Cys-C：OR=15.942，P=0.005)，說明NGAL和Cys-C是早期DN較穩定的獨立預測因素，差異有統計學意義(P＜0.05)，見表4。

表4 DN影響因素的Logistic回歸分析

2.5 血清NGAL、Cys-C、UA 及聯合檢測診斷早期DN 的ROC 曲線分析 以UAER≥20 μg/min 為界點，繪制UA、Cys-C、NGAL、NGAL+UA、NGAL+Cys-C、NGAL+Cys-C+UA 的ROC 曲線判斷各指標診斷早期DN的預測價值。單項檢測時NGAL敏感度高(79.8%)，Cys-C特異性高(98.5%)，三項聯合檢測時診斷效能最大(AUC=0.890)。當約登指數最大時，UA、Cys-C、NGAL的切點值分別為299 μmoL/L、1.21 mg/L、70.10 ng/L，見圖1和表5。

圖1 UA、Cys-C、NGAL及聯合檢測診斷早期DN的ROC曲線

表5 血NGAL、Cys-C和UA聯合檢測AUC

3 討論

糖尿病腎病(DN)是與糖尿病慢性病程相關的微血管病變，病變晚期可造成腎臟功能嚴重減退，在1型糖尿病(TIDM)死亡原因中居首位，在T2DM死亡原因中僅次于心腦血管疾病[3]。DN 初期主要表現為糖脂代謝紊亂、動脈粥樣硬化等導致的腎臟血流動力學異常(高灌注狀態)及腎臟體積增大等結構性改變，隨著糖尿病病程的延長，腎臟組織損傷逐漸加重，直至出現持續性微量白蛋白尿，則提示腎臟損害進入不可逆階段[4]。因此，早期發現DN 并及時進行干預非常重要。傳統觀點認為DN 主要是腎小球損害造成的，近年的研究顯示在DN發生發展過程中腎小管間質的損害扮演了重要的角色[5]，且可能早于腎小球的損害。傳統的腎功能生物學指標SCr、BUN、eGFR、β2微球蛋白、α1微球蛋白等項目均不夠準確，且易受年齡、性別、飲食狀況、其他疾病等多種因素的影響，導致其敏感度、特異性差，當這些指標出現異常時，DN 往往已經進入不可逆階段，錯失了早期的最佳干預時機。目前臨床上診斷DN 多使用UAER，但是該方法有留取麻煩、費時、穩定性差等缺點，且該指標僅能反映腎小球功能，不能反映腎小管功能，難以準確評估DN腎臟損害的嚴重程度。因此，需要尋找一種可以早期、有效、便捷、且可以同時評估腎小球功能和腎小管功能的新型生物標志來診斷DN。

NGAL 是一種損傷誘導的鐵轉運蛋白，在正常人體內幾乎無表達。當腎臟發生低灌注或損傷時，腎小管上皮細胞受到刺激并分泌大量NGAL，從而保護腎組織免遭破壞并促進腎小管上皮細胞再生修復[6]。ADEDEJI等[7]指出，NGAL對腎小管損傷高度敏感，因此被視為是反映腎小管損傷的新型生物學標志物。既往研究發現，NGAL 與急性腎損傷、腎小球腎炎、狼瘡性腎炎等多種腎臟疾病密切相關[8-10]。本文主要對NGAL與糖尿病腎病進行研究，數據分析后發現，血清NGAL 可反映T2DM 患者腎臟損傷的程度，且可以預測早期DN的出現。

Cys-C 是一種半胱氨酸蛋白酶抑制劑，可由腎小球全部濾過并被腎小管重吸收和降解，不會再次進入體循環，且腎小管也不會分泌，因此Cys-C被認為是檢測腎小球功能的可靠指標[11]。在DN晚期腎臟組織受多種病理性因素的影響，腎臟濾過功能嚴重減退，未能清除的Cys-C 被重吸收進入循環，血液中Cys-C 濃度隨之升高[12]，與本研究趨勢保持一致。

UA是嘌呤的代謝產物之一，主要經由腎臟排泄[13]，不僅可反映體內嘌呤代謝的狀況，還與糖脂代謝密切相關[14]。PAFILI 等[15]實驗表明，高尿酸血癥可促進糖尿病腎損傷的發生發展，是DN 的獨立風險因子。ZHANG 等[16]研究發現，胰島素抵抗可干擾尿酸的正常代謝，從而使血尿酸水平升高。這是一個惡性循環的代謝紊亂過程，因此早期診斷、及時干預DN則極其重要。

本研究發現，T2DM 患者血清NGAL、Cys-C 和UA 水平均隨UAER 增加而增加，且差異有統計學意義(P＜0.05)。與NA、MA組比較，CN組NGAL、Cys-C、UA及傳統腎臟指標(BUN、SCr)水平均明顯上升，但與NA組相比，MA組中只有NGAL水平明顯升高，差異有統計學意義(P＜0.05)，說明在DN早期，只有血清NGAL出現異常增加，提示腎小管損傷在DN早期即已出現，血清NGAL可作為一種可靠、敏感的指標用于早期DN的診斷和評估。Pearson 相關分析顯示，T2DM 患者NGAL、Cys-C、UA與UAER、BUN、SCr均呈正相關，與eGFR 呈負相關，差異有統計學意義(P＜0.05)，說明NGAL、Cys-C、UA 與DN 的發生發展密切相關。多元逐步回歸分析發現，NGAL、Cys-C、TG、LDL-C 是UAER 的影響因素，差異有統計學意義(P＜0.05)。Logistic回歸分析表明，經各種因素校正后，NGAL仍是早期DN 穩定的獨立預測因素(OR=1.045，P=0.000)，與ANDERSON 等[17]研究結果一致。經ROC 曲線分析，UA、Cys-C、NGAL、NGAL+UA、NGAL+Cys-C、NGAL+Cys-C+UA 診斷早期DN 的ROC 曲線下面積分別為0608、0.724、0.873、0.871、0.889、0.890，單項檢測時NGAL 敏感度高(79.8%)，Cys-C 特異性高(98.5%)，三項聯合檢測時診斷效能最大(AUC=0.890)，說明聯合檢測提高了DN 診斷的敏感度和特異性，可對診斷早期DN 提供有效的科學依據。UA、Cys-C、NGAL 三項指標的切點值分別為299 μmoL/L、1.21 mg/L、70.10 ng/L。

綜上所述，血清NGAL、Cys-C 和UA 均可反映T2DM 患者腎損傷的程度，但只有NGAL 可反映早期DN的出現，提示在DN早期就已經同時存在腎小球和腎小管的損傷。NGAL是早期DN穩定的獨立預測因素。血清NGAL、Cys-C和UA聯合檢測能夠發揮最大診斷效能，可用于DN的診斷和腎損傷程度的評估，對臨床工作具有重要的指導意義。