血清胱抑素C、β2-MG和尿NGAL联合检测对糖尿病肾病早期诊断的价值

马红雨，朱美财，董　磊，孙立美，全首祯



血清胱抑素C、β2-MG和尿NGAL联合检测对糖尿病肾病早期诊断的价值

马红雨，朱美财，董磊，孙立美，全首祯

目的探讨血清胱抑素C(cystatin C, CysC)、β2-微球蛋白(β2-microglobulin,β2-MG)、尿NGAL(neutrophil gelatinase-associated lipocalin, NGAL)联合检测在糖尿病肾病(daibetic nephropathy, DN)早期诊断的临床价值及其敏感度和特异性。方法根据尿蛋白检测结果，将92例已确诊为2型糖尿病的患者分为2组：正常蛋白尿组(A组)和微量蛋白尿组(B组)各46例，收集46名体检的健康人作为对照组。检测各组血清CysC、β2-MG和尿NGAL等指标水平并进行统计学分析。结果A、B两组CysC、β2-MG较对照组明显升高，B组CysC(0.69±0.17)、β2-MG(2.34±0.61)水平高于A组的CysC(0.57±0.097)，β2-MG(1.7±0.62)水平,差异有统计学意义(P<0.05)。A组和B组尿NGAL水平与对照组比较有统计学差异(P<0.01)。3项指标的联合预测因子的曲线下面积为0.956，大于0.90，说明在DN早期诊断中具有极高的敏感度和特异性。CysC、β2-MG、尿NGAL与尿微量白蛋白/肌酐(UACR)、Urea等指标呈正相关(P<0.01)。结论CysC、β2-MG和尿NGAL 3项指标联合能有效提高DN早期诊断的敏感度和特异性，对疾病的早期诊断、病情监测、判断预后有重要的临床意义。

糖尿病肾病；胱抑素C；β2-微球蛋白；尿NGAL

糖尿病(diabetes mellitus, DM)是由多种病因引起的、以慢性高血糖为特征的代谢性疾病；糖尿病肾病(daibetic nephropathy, DN)是糖尿病患者全身微血管病变导致终末期肾衰竭和死亡的主要病变。DN的临床表现比较隐匿，一旦出现临床症状将不可逆转，而高敏感度和高特异性的肾脏损伤标志物检测有助于DN的早期诊断，在未出现临床症状之前给予治疗干预，从而延缓病情进展并降低病死率。目前，DN诊断和判断预后的重要指标是尿微量白蛋白[1]，但它易受多种因素，如尿路感染、发热的影响，不够稳定。血清胱抑素C(cystatin C, CysC)属于2型半胱氨酸蛋白酶抑制剂，是一种分泌性的蛋白，绝大多数存在人体的血液和体液中[2]，其浓度不受炎性反应、肿瘤、年龄等因素的影响，灵敏度较高，是反映肾小球滤过功能的新型标志物[3，4]。β2-微球蛋白(β2-microglobulin, β2-MG)在循环血中不易与血浆蛋白形成复合物，且不受年龄、性别、肾功能状态的影响，是早期肾功能损伤的敏感指标[5]。中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(neutrophil gelatinase-associated lipocalin, NGAL)，是一种与中性粒细胞明胶酶以共价键结合的脂质运载蛋白，在受损的肾小管中高表达，是反映急性肾损伤的有效指标[6]。笔者通过分析CysC、β2-MG、尿NGAL等肾功能指标水平的统计学变化及其相关性，并联合检测三项指标，旨在为提高DN早期诊断的敏感度及特异性提供依据。

1　对象与方法

1.1对象选取2014-05至2015-07在我院内分泌科住院的2型糖尿病(T2DM)92例。其中，男70例，女22例，平均(57.9±11.7)岁，排除DM急症、原发性肾脏病，均符合1999年WHO制定的DM诊断标准[7]。根据尿微量白蛋白/肌酐比值(UACR)将上述92例分为2组：正常蛋白尿组(A组) UACR<30 μg/mg，微量蛋白尿组(B组)30≤UACR<300 μg/mg，每组46例；收集46名健康人作为对照组，均排除内分泌、心血管及泌尿系统疾病。

1.2检测方法住院患者常规检测血压、体重、身高，计算身高体重指数(body mass index,BMI)；抽取受检者空腹静脉血，凝固离心后，取上清采用日立7600全自动生化分析仪检测空腹血糖(GLU)、尿酸(UA)、尿素(Urea)、血肌酐(Scr)、三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)、LP(a)、糖化血清(GSP)；采用免疫比浊法检测血清CysC、β2-MG，胶乳增强免疫比浊法测尿NGAL含量；6个月内连续2次检测尿微量白蛋白/肌酐比值，并取平均值；留取抗凝全血采用高效液相色谱法检测糖化血红蛋白(HbA1c)；eGFR以MDRD简化方程计算。eGFR [ml/(min·1.73 m2)]=186×血肌酐(μmol/L)-1.154×年龄-0.203×0.742(女性)[8]。

2　结　　果

2.1临床指标比较3组研究对象的性别构成比、血压、eGFR、UA、TC、TG水平均无统计学意义。空腹血糖、HDL、LDL、GSP水平， A、B两组与健康对照组比较有统计学意义(P<0.05)；年龄、HbA1c、CysC和β2-MG水平A、B组与对照组比较有差异(P<0.05)，B组与A组比较有统计学意义(P<0.05)；Urea、Scr水平B组与对照组比较有差异(P<0.05,表1)。

2.2尿NGAL水平多重比较的结果由于尿液NGAL数据不符合正态分布，多组比较采用Kruskal-Wallis H检验，组间多重比较用Nemenyi检验。结果显示A、B组的NGAL水平与对照组比较有明显的统计学差异(P<0.01), B组NGAL水平与A组比较，差异无统计学意义。

2.3相关性分析尿NGAL与Urea、UACR呈正相关(P<0.01)，血清β2-MG、CysC与Scr、Urea及尿微量白蛋白/血肌酐比值(UACR)呈正相关(P<0.01)，与eGFR呈负相关(P<0.01,表2)。

2.4CysC、β2-MG和尿NGAL的阳性率比较结果显示3项指标在正常尿蛋白组具有一定的阳性率，表明此3项指标敏感度较高，联合检测能提高对2型DN早期诊断的敏感度，而且B组与A组阳性率比较具有统计学意义(P<0.05，表3)。

2.5早期诊断DN准确性的比较通过ROC曲线初步判断 CysC 、β2-MG、尿NGAL对T2DM患者是否有早期DN的诊断比较准确，3个指标曲线下的面积全部大于0.8，联合预测因子对判断是否患有早期DN病具有更高的准确性，曲线下面积为0.956>0.9(图1)。诊断价值的综合排序为：联合预测因子>β2-MG>CysC>尿NGAL(表4)。

2.6联合预测因子诊断早期DN界值(cut-off值)依据联合检测因子诊断早期DN的ROC曲线进行统计分析，各点cut-off值如表5。结果显示随着cut-off值的逐渐升高，敏感度逐渐降低，特异性逐渐增高。以Youden指数最高(0.823)对应的7.073作为临界值，对早期DN的诊断综合能力最强，敏感度为86.7%，特异性为95.6%。

检测项目对照组A组B组男363337女10139年龄(岁)51.37±6.9656.22±7.34①59.59±14.85①②空腹血糖(mmol/L)4.80±0.498.64±3.14①8.91±3.80①病程(年)无9.56±4.13①12.20±7.86①②收缩压(mmHg)121.83±9.10125.11±15.44127.48±15.37舒张压(mmHg)76.43±6.4774.15±10.6174.80±9.54BMI(Kg/m2)23.77±2.4226.18±3.09①24.78±3.57②Urea(mmil/L)5.21±1.285.62±1.476.34±2.40①eGFR[ml/(min·1.73m2)]118.59±20.22111.29±25.31107.91±31.35SCr(umol/L)63.00±9.5066.46±14.9470.52±17.34①UA(mmol/L)337.09±80.86294.24±106.31325.85±111.33TC(mmol/L)4.39±1.084.17±0.934.36±0.88TG(mmol/L)2.29±2.182.03±1.511.69±1.03HDL(mmol/L)1.37±0.401.08±0.28①1.06±0.29①LDL(mmol/L)2.91±0.652.47±0.80①2.55±0.73①HbA1c(%)4.49±0.398.23±2.08①9.23±2.43①②LP(a)(mmol/L)134.17±119.20112.39±90.80167.67±147.30②GSP(umol/L)167.46±16.60251.74±71.30①279.65±112.15①β2-MG(mg/L)1.70±0.622.34±0.61①3.18±0.97①②CysC(mg/L)0.57±0.0970.69±0.17①0.84±0.25①②

注：A组正常蛋白尿组，B组微量蛋白尿组。与对照组比较，①P<0.05；与A组比较，②P<0.05

表2　β2-MG、CysC、尿NGAL与肾功能指标的相关性r值分析

注:与尿NGAL相比，①P<0.01

表3　CysC 、β2-MG、尿NGAL在A、B两组的阳性率 　(例;%)

注：A组正常蛋白尿组，B组微量蛋白尿组。与A组比较，①P<0.05

表4　CysC、β2-MG、尿NGAL与联合预测因子的敏感度、特异度比较

图1　CysC 、β2-MG、尿NGAL与联合预测因子ROC曲线

Cut-off值敏感度(%)特异性(%)Youden指数4.35497.88.906.705.13897.833.331.16.17795.673.368.96.52891.180.073.37.07386.795.682.37.50777.897.875.67.94371.1100.071.18.67257.8100.057.8

3　讨　　论

DN是DM患者所特有的与糖代谢异常有关的DM性肾小球硬化症， 10年以上T2DM病程者5%～20%会发生DN[9]。DN的临床症状比较隐匿，病变早期血清Scr、Urea水平均在正常范围，当Scr和Urea浓度开始升高时肾小球滤过率已经下降到正常的50%[10]，这些传统指标很难监测早期肾功能损伤，而且受运动、饮食等多种因素的影响[11]。目前，确诊肾脏病变的金标准为肾活检，但为有创检查，操作繁杂不宜作为筛查手段。当DM患者出现持续蛋白尿及明显临床症状时，表明肾功能损害已不可逆转，只能延缓病情进展而不能治愈。因此，早期发现并给予积极治疗能够改善DM患者的预后，降低患者终末期肾衰竭的发生率及病死率。

血清CysC 、β2-MG水平能够反映肾小球滤过功能，而且不易受外界因素的影响，被认为是反映肾小球滤过率可靠的内源性生物学指标[12]。本研究结果显示，CysC 、β2-MG水平在微量蛋白尿组及正常蛋白尿组均有升高，高于正常对照组，差异有统计学意义。并且显示CysC 、β2-MG的敏感度明显高于传统肾功能指标。在绘制的ROC曲线中显示CysC 、β2-MG的特异性优于其他指标，这一结果同Akbari[13]研究结论一致。病理情况下，肾小管上皮细胞可高表达NGAL，而且尿NGAL具有抗蛋白酶水解的能力[14]，能够反映肾小管功能。本研究发现，正常蛋白尿组和微量蛋白尿组尿NGAL水平与对照组比较明显升高且有统计学意义，说明T2DM患者早期也有肾小管的损害。但是，微量蛋白尿组与正常蛋白尿组比较没有明显差异，可能是样本例数太少或者是其病理进展过程不同造成的，有待于进一步研究。3项指标联合检测的联合预测因子曲线下面积为0.956，>0.900，说明联合预测因子在诊断DN的肾小管及肾小球的早期损伤中具有极高的准确性，ROC曲线显示联合预测因子对早期DN诊断的准确性(0.956)明显高于CysC(0.89)和β2-MG(0.902)，提高了诊断的特异性及敏感度。结果显示随着cut-off值的逐渐升高，敏感度逐渐降低，特异性逐渐增高。在cut-off值分析中得到，以Youden指数最高(0.823)对应的7.073作为临界值，对早期DN的诊断综合能力最强，敏感度为86.7%，特异性为95.6%。

总之，由于机体肾脏的代偿能力比较强大，轻微的病变不会出现明显的临床症状，所以对于DN早期的诊断主要依赖研究室指标的检测，血清CysC 、β2-MG和尿NGAL能在肾损伤早期反应肾功能变化，联合检测可提高诊断早期DN的准确性。T2DM患者定期监测CysC 、β2-MG和尿NGAL可以了解肾功能的动态变化及治疗的预后判断。

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(2016-01-08收稿2016-06-10修回)

(责任编辑郭青)

Clinical significance of joint detection of serum cystatin C, β2-MG and urine NGAL for early diagnosis of diabetic nephropathy

MA Hongyu, ZHU Meicai, DONG Lei, SUN Limei, and QUAN Shouzhen.

Clinical Laboratory Center, The General Hospital of PLA Air Force, Beijing 100142, China

ObjectiveTo investigate the clinical value, sensitivity and specificity of the combined detection of serum cystatin C, β2-microglobulin and urine NGAL for early diagnosis of patients with diabetic nephropathy.Methods92 diabetic inpatients were equally divided into normal albuminuria group (Group A) and microalbuminuria group (Group B) according to the urinary albumin to creatinine ratio (UACR). Another 46 healthy persons were selected as control group.ResultsSerum CysC and β2-MG levels in Group A, B were significantly higher than those of control(P<0.05), while the level of CysC(0.69±0.17), β2-MG (2.34±0.61) in Group B was higher than the level of CysC(0.57±0.097), β2-MG (1.7±0.62)in Group A(P<0.05). The urine NGAL level in Group A and B was significantly higher than that of control(P<0.01).The AUC of the joint detection factor was 0.956, indicating the significantly higher sensitivity and specificity of this approach to early diagnosis of patients with DN, than individual detection. Serum CysC , β2-MG and urine NGAL levels were positively correlated with UACR and urea levels(P<0.01). ConclusionSerum CysC, β2-MG and urine NGAL are sensitive indicators in the early diagnosis of DN. Joint detection can be great clinical significance for early diagnosis of DN as well as for monitoring patients’condition.

diabetic nephropathy; Cystatin C; β2- microglobulin; urine neutrophil gelatinase-associated lipocalin

空军总医院基金(KZ20150147)

马红雨，硕士，主任医师。

100142北京，空军总医院临床检验中心

R446.1；R587.2