比较血清半胱氨酸蛋白酶抑制剂C和肌酐对糖尿病肾损害的诊断效能

作者单位：510630 广州，中山大学附属第三医院内分泌科

比较血清半胱氨酸蛋白酶抑制剂C和肌酐对糖尿病肾损害的诊断效能

陈宣蓉林硕王曼曼曾龙驿

【摘要】目的比较血清半胱氨酸蛋白酶抑制剂C(CysC)及血清肌酐对2型糖尿病肾损害的诊断效能。方法记录279例2型糖尿病患者的一般资料、测定其GHbA1c、血清CysC、血清肌酐、尿白蛋白排泄率(UAE)、肾小球滤过率(GFR)，将患者分为正常尿蛋白组、微量尿蛋白组及大量尿蛋白组进行分层分析。采用Spearman秩相关分析分析血清肌酐、CysC及GFR之间的相关性，绘制受试者工作特征(ROC)曲线，比较CysC、Scr及UAE对于肾功能损害[GFR<60 ml/min·(1.73 m2)]的诊断效能。采用多重线性回归分析CysC的影响因素。 结果正常尿蛋白组、微量尿蛋白组及大量尿蛋白组间的年龄、病程、GHbA1c、CysC、血清肌酐、24 h UAE比较差异有统计学意义(P均<0.05)。血清肌酐与CysC呈正相关(rs=0.862，P<0.001), CysC及血清肌酐与GFR呈负相关，CysC及血清肌酐随GRF下降而升高(rs-CysC=-0.816，rs-血清肌酐=-0.747，P均<0.001)，CysC与GRF的相关性较血清肌酐好。ROC曲线下面积显示CysC对肾功能损害[GFR<60 ml/min·(1.73 m2)]的诊断效能较血清肌酐及24 h UAE好(0.963 vs. 0.929 vs. 0.720，P均<0.001)；计算CysC的诊断切点值为1.18 mg/L，敏感度为93.3%，特异度为87.9%；血清肌酐的诊断切点值为78.9 μmol/L，敏感度为85.6%，特异度为92.6%。多重线性回归结果显示对CysC有影响的因素包括血尿酸、血清白蛋白、年龄、GHbA1c，其中血尿酸的影响最大(标准化偏回归系数0.447)。结论血清CysC对2型糖尿病患者的肾功能损害[GFR<60 ml/min·(1.73 m2)]的评估效能优于血清肌酐。对于高尿酸血症的糖尿病患者，CysC的评估效能可能会下降。

【关键词】血清半胱氨酸蛋白酶抑制剂C；血清肌酐；2型糖尿病；肾小球滤过率

DOI:10.3969/g.issn.0253-9802.2015.03.004

基金项目：广东省自然科学

通讯作者，曾龙驿，E-mail:13802958625@qq.com

收稿日期：(2014-10-28)

Comparison of diagnostic efficacy of cystatin C and creatinine in diabetic nephropathyChenXuanrong,LinShuo,WangManman,ZengLongyi.DepartmentofEndocrinology,theThirdAffiliatedHospitalofSunYat-senUniversity,Guangzhou510630,China

Correspondingauthor,ZengLongyi,E-mail:13802958625@qq.com

Abstract【】ObjectiveTo statistically compare the clinical efficacy of cystatin C (CysC) and serum creatinine in the diagnosis of type 2 diabetic nephropathy. MethodsThe general data of 279 patients diagnosed with type 2 diabetes mellitus were recorded. The GHbA1c, serum CysC, serum creatinine, urinary albumin excretion rate (UAE) and glomerular filtration rate (GFR) were measured. All patients were divided into the normal, low and high urinary protein groups for stratified analysis. Spearman’s rank correlation analysis was performed to analyze the correlation among serum creatinine, CysC and GFR. The receiver operating characteristic (ROC) curve was obtained to statistically compare the diagnostic efficacy of CysC, Scr and UAE in diabetic nephropathy [GFR<60 ml/min·(1.73 m2)]. The influencing factors of CysC were evaluated by multiple linear regression analysis. ResultsAge, course of diseases, GHbA1c, CysC, serum creatinine and 24 h UAE significantly differed among the normal, low and high urinary protein groups (all P<0.05). Serum creatinine was positively correlated with CysC (rs=0.862, P<0.001), whereas CysC and serum creatinine declined over the increases in GRF with negative correlation (rs-CysC=-0.816, rs-serum creatinine=-0.747, all P<0.001). CysC was more closely correlated with GRF compared with serum creatinine. The area under the ROC curve demonstrated that compared with serum creatinine, CysC was higher efficacious in diagnosing nephropathy[GFR<60 ml/min·(1.73 m2)] and had higher UAE (0.963 vs. 0.929 vs.0.720, all P<0.001). The diagnostic cut-off point of CysC was 1.18 mg/L with sensitivity and specificity, 93.3% and 87.9%. The diagnostic cut-off point of serum creatinine was 78.9 μmol/L, with sensitivity and specificity 85.6% and 92.6%. Multiple linear regression analysis revealed that the influencing factors of CysC included blood uric acid, serum albumin, age and GHbA1c, especially the blood uric acid with the highest influence (partial regression coefficient=0.447). ConclusionsSerum CysC is more efficacious in evaluating type 2 diabetic nephropathy [GFR<60 ml/min·(1.73 m2)] compared with serum creatinine. The evaluating efficacy of CysC is probably reduced for diabetic patients with hyperuricemia.

【Key words】Cystatin C; Serum creatinine; Type 2 diabetes mellitus; Glomerular filtration rate

糖尿病肾病是糖尿病最常见的微血管并发症之一，在我国，糖尿病肾病是仅次于慢性肾小球疾病的导致终末期肾病的病因[1-2]。目前除了肾活组织病理学检查，没有无创检查可以明确诊断糖尿病肾病。微量蛋白尿是目前较为公认的临床早期诊断糖尿病肾病的指标。但微量蛋白尿常受多种因素影响，诊断效能低。

既往研究表明，半胱氨酸蛋白酶抑制剂C(CysC)是优于血清肌酐的肾脏标志物，在肾功能下降早期即升高，比血清肌酐更敏感[3-4]。CysC易于测定，且不易受多种因素影响。笔者分析了近2年在我院诊治的279例2型糖尿病患者的CysC与血清肌酐、肾小球滤过率(GFR)的相关性，评估血清CysC在糖尿病肾病中的诊断效能，同时探讨了影响血清CysC的相关因素，为临床应用 CysC提供参考数据。

对象与方法

一、研究对象

2008年10月至2012年10月在中山大学附属第三医院内分泌科及肾脏内科住院的2型糖尿病患者279例为研究对象，均符合1999年WHO推荐的糖尿病诊断标准。其中男148例、女131例，年龄(59.9±12.9)岁，糖尿病病程0.01～38年、中位病程6年。所有患者均符合以下情况：无原发性肾小球肾炎、急性肾衰竭、梗阻性肾病等其他肾脏疾病，非肾移植、血液透析、恶性肿瘤者，无心脑血管疾病，无甲状腺功能异常，无肝脏疾病，近期无服用损害肾功能药物，无合并糖尿病急性并发症、活动性炎症。按尿白蛋白排泄率(UAE)将患者分为正常尿蛋白组、微量尿蛋白组及大量尿蛋白组进行分层分析。本研究经我院伦理委员会批准，所有受试者均签署知情同意书。

二、研究方法

记录所有患者基线资料，测量身高(m)、体质量(kg)、BMI(kg/m2)，采用OLYMPUS AU640全自动生化仪检测GHbA1c、CysC(颗粒增强散射免疫比浊法，参考值范围：0.55～1.55 mg/L)、血清肌酐(酶促动力学法，参考值范围：年龄<60岁，31.8～91 μmol/L；年龄≥60岁，31.8～116 μmol/L)，测定UAE(测定3次取平均值)、实际GFR(99Tc-二乙烯三胺五醋酸，肾动态显像法)。

三、统计学处理

结果

一、正常尿蛋白、微量尿蛋白及大量尿蛋白组基线资料比较

正常尿蛋白组、微量尿蛋白组及大量尿蛋白组间的年龄、病程、GHbA1c、CysC、血清肌酐、24 h UAE比较差异有统计学意义(P均<0.05)，见表1。

二、CysC、血清肌酐与GFR的相关性

血清肌酐与CysC呈正相关(rs=0.862，P<0.001)； CysC及血清肌酐与GFR呈负相关，CysC及血清肌酐随GRF下降而升高(rs-CysC=-0.816，rs-血清肌酐=-0.747，P均<0.001)，CysC与GRF的相关性较血清肌酐好。CysC 与血清肌酐对肾功能损害[GFR<60 ml/min·(1.73 m2)]的诊断效能较24 h UAE好(图1、表2)。根据ROC曲线，计算CysC的诊断切点值为1.18 mg/L，敏感度为93.3%，特异度为87.9%；血清肌酐的诊断切点值为78.9 μmol/L，敏感度为85.6%，特异度为92.6%。

表1　正常尿蛋白、微量尿蛋白及大量尿蛋白组基线资料比较

注：与正常蛋白尿组比较，aP<0.05；与微量蛋白尿组比较，bP<0.01

图1本研究糖尿病患者CysC、血清肌酐及

UAE的ROC曲线图

表2　不同指标诊断中度肾功能

注：与CysC相比，aP<0.05；与血清肌酐相比，bP<0.01

三、CysC的影响因素

以CysC为因变量，以年龄、性别、身高、体质量、GHbA1c、血尿酸、血清白蛋白等因素为自变量，进行多重线性回归分析比较自变量对因变量的影响。多重线性回归结果显示在所有纳入回归分析的因素中，对CysC有影响的因素包括血尿酸、血清白蛋白、年龄、GHbA1c(表3)，其中血尿酸的影响最大(标准化偏回归系数为0.447)。

表3多重线性回归分析比较多因素对CysC的影响

因变量自变量偏回归系数标准化偏回归系数P调整确定系数CysC常数0.2320.028血尿酸0.0010.447<0.001血清白蛋白-0.015-0.368<0.001年龄(岁)0.0050.290<0.001GHbA1c(%)-0.012-0.142<0.0010.601

讨论

CysC属于Cys超家族成员，是一种碱性非糖化蛋白质，能在所有组织中持续恒定地转录与表达[5]。与血清肌酐相比，CysC不易受身高、年龄及肌肉等情况的影响，可以从肾小球自由滤过，并被近曲小管重吸收，但很快在小管细胞中降解，不会重新回到血液中，其个体差异性较血清肌酐小，能较血清肌酐更稳定地评估肾功能，是一种较为理想的测定GFR的内源性标志物。

本研究结果显示CysC、血清肌酐与GFR呈负相关。进一步以GFR=60 ml/min·(1.73 m2)为切点做ROC曲线并分别计算CysC、血清肌酐和24 h UAE的曲线下面积，结果显示血清肌酐与CysC对于中度以上肾损害均具有较高的敏感性和特异性，且CysC与血清肌酐的曲线下面积差异具有统计学意义，24 h UAE的诊断效能则相对较差。当机体出现炎症、脱水、大量肌肉活动及摄入大量蛋白质超过肾脏负荷等情况时，血肌酐会升高，此时其不能代表肾功能的基础水平。而GFR还未下降时，UAE可能已经升高，终末期肾病患者肾小球滤过功能明显受损，UAE则明显下降。另外，24 h UAE受影响因素更多，如泌尿系统炎症、活动状态及实验室人员检测误差等都有可能对结果产生影响。因而尿蛋白测定与UAE并不匹配，无法精确反映肾脏功能。而Cys由于其生物学特性，在体内代谢稳定，并且易于检测，因而血清CysC是反映肾功能较好的内源性标志物，对于2型糖尿病患者而言，CysC评估中度以上肾功能损害优于血清肌酐及24 h UAE。这与国内相关研究结果相符[6]。

目前大部分学者认为CysC能较血清肌酐更敏感地反映早期肾功能减退，尤其在GFR下降早期，这种优势更为明显。但越来越多的研究表明，CysC仍可受多种因素影响，例如年龄、性别、身高、吸烟史、甲状腺功能、肝病史、糖皮质激素使用情况及CRP水平等[6-7]。中国学者对8 126例男性进行横断面研究发现甲状腺功能异常能导致CysC水平升高[6]。Stevens等[7]对3 418例慢性肾脏病患者进行横断面研究后认为CRP、白细胞计数升高、血白蛋白水平降低与CysC水平升高、血清肌酐水平降低有关，而校正年龄、性别及种族后对血清肌酐的影响大于CysC。Reutens等[8]发现对于肥胖者，CysC水平对糖尿病的发生有预测意义。因此在本研究中笔者对CysC的影响因素进行了研究。在对多个影响因素进行多重线性回归后，结果显示年龄、血尿酸、血清白蛋白及GHbA1c对CysC有影响，其中血尿酸的影响最大。GHbA1c则是血糖控制的关键指标，由于胰岛素代谢减少或进食少等原因导致终末期肾病患者低血糖风险升高，GHbA1c相对偏低，因此对CysC呈负性影响。年龄和尿酸对CysC的影响可能是因为前者与肾功能有直接关系，而尿酸本身损伤肾小管功能，进而导致CysC水平随之改变。现在越来越多学者关注CysC与代谢性疾病，如肥胖、冠状动脉粥样硬化性心脏病、糖尿病的关系，高尿酸血症亦属于代谢性疾病，其与CysC之间的关系需要更多研究证实[8-11]。

综上所述，CysC是一种理想的反映肾功能的内源性标志物，CysC与GFR显著相关，其对2型糖尿病患者肾功能的评估优于血清肌酐及24 h UAE。CysC受多种因素影响，对于高尿酸血症的糖尿病患者，CysC不能充分评估其肾功能。

参考文献

[1]中国医院协会血液净化中心管理分会血液透析登记组.我国面临快速增长的终末期肾病治疗负担.中国血液净化，2010，9：47-49.

[2]王丽，申俊龙，赵琨,等.终末期肾病三间分布的流行病学研究.中国慢性病预防与控制，2011，19：545-548.

[3]Roos JF, Doust J, Tett SE, et al. Diagnostic accuracy of cystatin C compared to serum creatinine for the estimation of renal dysfunction in adults and children-A meta-analysis. Clin Biochem, 2007, 40:383-391.

[4]Cai X, Long Z, Lin L, et al. Serum cystatin C is an early biomarker for assessment of renal function in burn patients. Clin Chem Lab Med, 2012,50:667-671.

[5]Grubb A. Diagnostic value of analysis of cystatin C and protein HC in biological fluids. Clin Nephrol, 1992,38:S20-S27.

[6]Ye Y, Gai X, Xie H, et al. Impact of thyroid function on serum cystatin C and estimated glomerular filtration rate: a cross-sectional study. Endocr Pract,2013,19:397-403.

[7]Stevens LA, Schmid CH, Greene T, et al. Factors other than glomerular filtration rate affect serum cystatin C levels. Kidney Int,2009,75:652-660.

[8]Reutens AT, Bonnet F, Lantieri O, et al. The association between cystatin C and incident type 2 diabetes is related to central adiposity. Nephrol Dial Transplant, 2013,28:1820-1829.

[9]Sahakyan K, Lee KE, Shankar A, et al. Serum cystatin C and the incidence of type 2 diabetes mellitus. Diabetologia,2011,54:1335-1340.

[10]Zamora E, Lupón J, de Antonio M, et al. Limited value of cystatin-C over estimated glomerular filtration rate for heart failure risk stratification. PLoS One,2012,7:e51234.

[11]张红霞，原杰，柳洁，等.三种肾小球滤过率评估方程对早期糖尿病肾病的诊断价值比较.中华肾脏病杂志，2011，27：341-345.

(本文编辑：洪悦民)

临床研究论著