血清中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白、胱抑素-C和尿酸检测在糖尿病肾病早期诊断中的应用价值

张佳思，邹春波，卢宇，陈茜，张伟亚，何姣姣，杨淑芳

1.大连医科大学，辽宁 大连 116000；2.泰州市人民医院内分泌科，江苏 泰州 225300；3.泰州市人民医院肾内科，江苏 泰州 225300

糖尿病肾病(diabetic nephropathy，DN)是一种与葡萄糖代谢相关，以微血管病变为特征的慢性肾功能损害，我国20%～40%的糖尿病患者合并有不同程度的肾脏损害[1]。DN 是西方发达国家终末期肾病最主要的病因，也是中国终末期肾病的主要原因之一[2]。在DN的早期，肾脏的病理改变是可逆的，然而一旦进入临床肾病，肾脏损伤则不可恢复。尿微量白蛋白排泄率(UAER)是目前诊断DN 的金标准，此方法需留取24 h尿液，有留取麻烦、费时、稳定性差等缺点，且不能同时反映肾小球和肾小管的损伤程度。因此，临床上亟需一种可以早期、有效、便捷评价DN的新型生物标志物。本研究通过检测不同UAER 水平糖尿病患者血清中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(NGAL)、胱抑素C(Cys-C)和尿酸(UA)水平，探讨各单项指标和联合检测在DN早期诊断中的应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2017年1月至2018年12月在泰州市人民医院确诊的193 例2 型糖尿病(T2DM)患者的临床资料，所有患者均符合1999年世界卫生组织(WHO)糖尿病诊断标准[1]。根据UAER分为正常白蛋白尿(NA)组65例，UAER＜20 μg/min；微量蛋白尿(MA)组66例，UAER 20～200 μg/min；临床肾病(CN)组62 例，UAER＞200 μg/min。排除标准：严重感染、贫血、发热、恶性肿瘤、甲状腺功能异常、严重心功能不全、冠心病、肝功能异常、风湿系统疾病、脑梗死及其他因素引起的肾脏疾病。本研究通过泰州市人民医院医学伦理委员会批准。

1.2 观察指标与检验方法 收集研究对象的一般情况，如病史、收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、身高、体质量、腰围、臀围、体质量指数(BMI)等基本指标。入院后留取24 h尿液(上午7点至次日上午7点)，测量尿液总量，取尿液5 mL 送检，使用免疫比浊法测定UAER。入院时留取中段尿测定Cys-C、血尿素氮(BUN)、肌酐(SCr)、UA等指标。抽取入院次日空腹静脉血测定血清NGAL、Cys-C、BUN、SCr、UA、血糖、果糖胺、总胆固醇(TC)、甘油三脂(TG)、高密度脂蛋白(HDL-C)、低密度脂蛋白(LDL-C)、糖化血红蛋白(HbA1c)等指标。采用双抗体夹心免疫层析法(北京热景生物技术有限公司)测定NGAL。UAER、Cys-C、BUN、SCr、UA、血糖、果糖胺、血脂均使用全自动生化分析仪(上海德赛日立7600)进行检测。采用2006年中国人改良的简化MDRD 公式计算肾小球滤过率(eGFR)=175×Scr-1.234×年龄-0.179×(女性×0.79)。

1.3 统计学方法 应用SPSS23.0软件进行统计学分析。正态分布的计量资料以均数±标准差(±s)表示，多组间比较采用单因素方差分析，组间两两比较采用t检验；非正态分布的计量资料以中位数和四分位间距[M(QL，QU)]表示，采用非参数秩和检验进行比较(检验值用χ2表示)。采用Pearson 直线相关、多元逐步回归及Logistic回归分析各指标与DN的关系；采用受试者工作特征(ROC)曲线分析各指标诊断DN 的敏感度、特异性和诊断效能。以P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 三组患者的一般临床指标比较 与NA组和MA 组比较，CN 组患者的NGAL、UAER、BUN、SCr、UA、Cys-C、糖尿病病程、腰围、SBP、葡萄糖、TG、LDL-C的水平明显升高，eGFR和HDL-C水平下降，差异均有统计学意义(P＜0.05)。但与NA 组比较，MA 组中仅NGAL 水平明显升高，差异有统计学意义(P＜0.05)，而Cys-C和UA水平组间比较差异无统计学意义(P＞0.05)，NGAL在糖尿病肾病早期就开始出现变化，见表1。

表1 三组患者的一般临床指标比较[±s，M(QL，QU)]

表1 三组患者的一般临床指标比较[±s，M(QL，QU)]

注：与NA组比较，aP＜0.05；与MA组比较，bP＜0.05，1 mmHg=0.133 kPa。

指标男/女(例)年龄(岁)糖尿病病程(年)BMI(kg/m2)腰围(cm)臀围(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组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组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组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 与肾脏指标的相关性 经Pearson相关性分析显示，NGAL、Cys-C、UA水平均与UAER、BUN、SCr水平呈正相关，与eGFR呈负相关，差异有统计学意义(P＜0.05)，见表2。

表2 NGAL、Cys-C、UA与肾脏指标的相关性

2.3 UAER 影响因素的多元逐步回归分析 以UAER 为因变量，以腰围、SBP、葡萄糖、TG、LDL-C、HDL-C、BUN、SCr、UA、Cys-C、NGAL 为自变量，行多元逐步回归析发现，NGAL、UA、TG 和LDL-C 均是UAER 的影响因素，差异具有统计学意义(P＜0.05)，见表3。

表3 以UAER为因变量的多元线性回归分析

2.4 DN 影响因素的Logistic 回归分析 以UAER≥20 μg/min为界点，将患者分为NA组和DN组(MA 组+CN 组)，以DN 有序分组为因变量，以BUN、SCr、UA、Cys-C、NGAL 为自变量，行Logistic 回归分析。结果显示，未校正时NGAL 和Cys-C 是DN 发生的独立危险因素(OR=1.042，P=0.000；OR=9.417，P=0.011)。通过血压、血脂进行校正后，仍获得相似的结果(NGAL：OR=1.045，P=0.000；Cys-C：OR=15.942，P=0.005)，说明NGAL和Cys-C是早期DN较稳定的独立预测因素，差异有统计学意义(P＜0.05)，见表4。

表4 DN影响因素的Logistic回归分析

2.5 血清NGAL、Cys-C、UA 及联合检测诊断早期DN 的ROC 曲线分析 以UAER≥20 μg/min 为界点，绘制UA、Cys-C、NGAL、NGAL+UA、NGAL+Cys-C、NGAL+Cys-C+UA 的ROC 曲线判断各指标诊断早期DN的预测价值。单项检测时NGAL敏感度高(79.8%)，Cys-C特异性高(98.5%)，三项联合检测时诊断效能最大(AUC=0.890)。当约登指数最大时，UA、Cys-C、NGAL的切点值分别为299 μmoL/L、1.21 mg/L、70.10 ng/L，见图1和表5。

图1 UA、Cys-C、NGAL及联合检测诊断早期DN的ROC曲线

表5 血NGAL、Cys-C和UA联合检测AUC

3 讨论

糖尿病肾病(DN)是与糖尿病慢性病程相关的微血管病变，病变晚期可造成肾脏功能严重减退，在1型糖尿病(TIDM)死亡原因中居首位，在T2DM死亡原因中仅次于心脑血管疾病[3]。DN 初期主要表现为糖脂代谢紊乱、动脉粥样硬化等导致的肾脏血流动力学异常(高灌注状态)及肾脏体积增大等结构性改变，随着糖尿病病程的延长，肾脏组织损伤逐渐加重，直至出现持续性微量白蛋白尿，则提示肾脏损害进入不可逆阶段[4]。因此，早期发现DN 并及时进行干预非常重要。传统观点认为DN 主要是肾小球损害造成的，近年的研究显示在DN发生发展过程中肾小管间质的损害扮演了重要的角色[5]，且可能早于肾小球的损害。传统的肾功能生物学指标SCr、BUN、eGFR、β2微球蛋白、α1微球蛋白等项目均不够准确，且易受年龄、性别、饮食状况、其他疾病等多种因素的影响，导致其敏感度、特异性差，当这些指标出现异常时，DN 往往已经进入不可逆阶段，错失了早期的最佳干预时机。目前临床上诊断DN 多使用UAER，但是该方法有留取麻烦、费时、稳定性差等缺点，且该指标仅能反映肾小球功能，不能反映肾小管功能，难以准确评估DN肾脏损害的严重程度。因此，需要寻找一种可以早期、有效、便捷、且可以同时评估肾小球功能和肾小管功能的新型生物标志来诊断DN。

NGAL 是一种损伤诱导的铁转运蛋白，在正常人体内几乎无表达。当肾脏发生低灌注或损伤时，肾小管上皮细胞受到刺激并分泌大量NGAL，从而保护肾组织免遭破坏并促进肾小管上皮细胞再生修复[6]。ADEDEJI等[7]指出，NGAL对肾小管损伤高度敏感，因此被视为是反映肾小管损伤的新型生物学标志物。既往研究发现，NGAL 与急性肾损伤、肾小球肾炎、狼疮性肾炎等多种肾脏疾病密切相关[8-10]。本文主要对NGAL与糖尿病肾病进行研究，数据分析后发现，血清NGAL 可反映T2DM 患者肾脏损伤的程度，且可以预测早期DN的出现。

Cys-C 是一种半胱氨酸蛋白酶抑制剂，可由肾小球全部滤过并被肾小管重吸收和降解，不会再次进入体循环，且肾小管也不会分泌，因此Cys-C被认为是检测肾小球功能的可靠指标[11]。在DN晚期肾脏组织受多种病理性因素的影响，肾脏滤过功能严重减退，未能清除的Cys-C 被重吸收进入循环，血液中Cys-C 浓度随之升高[12]，与本研究趋势保持一致。

UA是嘌呤的代谢产物之一，主要经由肾脏排泄[13]，不仅可反映体内嘌呤代谢的状况，还与糖脂代谢密切相关[14]。PAFILI 等[15]实验表明，高尿酸血症可促进糖尿病肾损伤的发生发展，是DN 的独立风险因子。ZHANG 等[16]研究发现，胰岛素抵抗可干扰尿酸的正常代谢，从而使血尿酸水平升高。这是一个恶性循环的代谢紊乱过程，因此早期诊断、及时干预DN则极其重要。

本研究发现，T2DM 患者血清NGAL、Cys-C 和UA 水平均随UAER 增加而增加，且差异有统计学意义(P＜0.05)。与NA、MA组比较，CN组NGAL、Cys-C、UA及传统肾脏指标(BUN、SCr)水平均明显上升，但与NA组相比，MA组中只有NGAL水平明显升高，差异有统计学意义(P＜0.05)，说明在DN早期，只有血清NGAL出现异常增加，提示肾小管损伤在DN早期即已出现，血清NGAL可作为一种可靠、敏感的指标用于早期DN的诊断和评估。Pearson 相关分析显示，T2DM 患者NGAL、Cys-C、UA与UAER、BUN、SCr均呈正相关，与eGFR 呈负相关，差异有统计学意义(P＜0.05)，说明NGAL、Cys-C、UA 与DN 的发生发展密切相关。多元逐步回归分析发现，NGAL、Cys-C、TG、LDL-C 是UAER 的影响因素，差异有统计学意义(P＜0.05)。Logistic回归分析表明，经各种因素校正后，NGAL仍是早期DN 稳定的独立预测因素(OR=1.045，P=0.000)，与ANDERSON 等[17]研究结果一致。经ROC 曲线分析，UA、Cys-C、NGAL、NGAL+UA、NGAL+Cys-C、NGAL+Cys-C+UA 诊断早期DN 的ROC 曲线下面积分别为0608、0.724、0.873、0.871、0.889、0.890，单项检测时NGAL 敏感度高(79.8%)，Cys-C 特异性高(98.5%)，三项联合检测时诊断效能最大(AUC=0.890)，说明联合检测提高了DN 诊断的敏感度和特异性，可对诊断早期DN 提供有效的科学依据。UA、Cys-C、NGAL 三项指标的切点值分别为299 μmoL/L、1.21 mg/L、70.10 ng/L。

综上所述，血清NGAL、Cys-C 和UA 均可反映T2DM 患者肾损伤的程度，但只有NGAL 可反映早期DN的出现，提示在DN早期就已经同时存在肾小球和肾小管的损伤。NGAL是早期DN稳定的独立预测因素。血清NGAL、Cys-C和UA联合检测能够发挥最大诊断效能，可用于DN的诊断和肾损伤程度的评估，对临床工作具有重要的指导意义。