细胞间黏附分子-1及肿瘤坏死因子受体1在糖尿病肾病患者中的表达水平及其诊断价值

熊 敏，潘勇军，苗新宇(南方科技大学医院重症医学科，广东 深圳 518000)

糖尿病肾病(DN)是糖尿病引起的严重及危害性较大的一种慢性并发症，是糖尿病全身性微血管病变表现之一，临床特征为蛋白尿、渐进性肾功能损害、高血压、水肿，晚期会出现严重的肾衰竭，是糖尿病患者的主要死亡原因之一[1]。而由糖尿病发展成DN是一个长期的过程，因此在这个过程中，越早干预，对减缓疾病进程越有利，而开展临床实用便捷的早期诊断手段研究更将成为提高DN防治的关键。近年来，早期诊断DN并延缓其发展越来越受到重视，但目前的检测手段大多并不理想，因此探寻一种有效便捷的检测手段就显得尤为重要[2]。有研究表明，可以通过血清相关指标来对DN进行早期诊断、评估病情严重性、判断疾病进展速度，同时将有助于提供更佳诊断及制定治疗策略，也有助于寻找新的干预靶点[3]。近年来大量研究表明，慢性低度炎性反应在DN的发病机制中起重要作用，而细胞间黏附分子-1(sICAM-1)和肿瘤坏死因子受体1(TNFR1)属于重要的炎性因子，与DN的发生发展有着密切的联系[4]。但目前对于sICAM-1及TNFR1与DN关系的临床研究尚无统一认识。因此，本文就sICAM-1及TNFR1在DN患者血清中的表达水平及其诊断价值进行研究探讨，为临床应用血清标志物诊断及预防DN提供思路及理论依据。

1 资料与方法

1.1一般资料:选择2020年1月～2021年6月本院糖尿病患者153例为观察组，年龄30～70岁，从两方面对其进行分组：①依据Mogensen分期，将其分为五组，既肾小球高滤过(Ⅰ期)45例，正常白蛋白尿(Ⅱ期)31例，早期DN(Ⅲ期)37例，临床DN(Ⅳ期)23例，终末肾衰竭(Ⅴ期)17例；②根据尿白蛋白排泄率(UAER)将其分为1型糖尿病组39例，1型糖尿病早期肾病组23例，2型糖尿病组65例及2型糖尿病早期肾病组26例共四组。随机选取健康体检者30例为对照组，年龄28～69岁。观察组与对照组在年龄、文化程度等方面均差异无统计学意义(P>0.05)，有可比性。参与研究的人员及家属均同意、并签署同意书，经我院伦理委员会批准、符合伦理标准。

纳入标准：确诊为DN的患者；年龄30～70岁并有平稳生命体征；签署同意书。排除标准：严重心、肝、肾功能及其他器官功能不全者；恶性疾病者、自身免疫性疾病或内分泌疾病者；感染性疾病及并发其他糖尿病急性并发症者；妊娠及哺乳期妇女；不愿合作及精神不正常者。

1.2判定标准:①糖尿病诊断采用1999年9月世界卫生组织(WHO)颁布的糖尿病最新诊断标准。②DN采用2007年2月美国国立肾脏病基金(National Kidney Foundation)发表的《糖尿病及慢性肾脏病临床实践指南及专家建议》的“糖尿病肾病”诊断标准。③Mogensen糖尿病肾病分期方法：Ⅰ期：肾小球高滤过或肾脏肥大，肾小球滤过率(GFR)增加，可达正常的140%，肾小球和肾脏体积增大同时伴有肾血流量和肾小球毛细血管灌注压增高，GFR增高，可达到150 ml/min，尿蛋白(-)；Ⅱ期：UAE仍正常，肾小球组织结构发生改变，表现为肾小球基膜(GBM)增厚和系膜基质增加，GFR 150～130 ml/min，尿蛋白(-)，UAER<20 μg/min(或<30 mg/24 h)；Ⅲ期:持续20～200 μg/min(或30～300 mg/24 h)，尿蛋白定量<0.5 g/d，肾脏组织学改变进一步加重，表现为GBM增厚和系膜基质增加更加明显；Ⅳ期：大量白蛋白尿和持续性尿蛋白升高，尿蛋白定量>0.5 g/d，持续>200 μg/min(或300 mg/24 h)，GFR早期正常，后期可下降至20 ml/min，基底膜增厚明显，系膜基质增宽，可出现典型的结节性肾小球硬化症；Ⅴ期：GFR将以平均每个月1 ml/min的速度下降，GFR降至10 ml/min，进入肾衰竭，临床上出现尿毒症及其合并症的相应症状。

1.3实验仪器与试剂:5024R型高速冷冻离心机，购自德国Eppendorf公司；酶联免疫吸附测定(ELISA)试剂盒(货号：446502)，购自美国R&D公司。

1.4检测方法:采用双抗夹心ELISA测定血清中sICAM-1与TNFR1水平。所用患者均在空腹、EDTA抗凝取静脉血4 ml，在5 000 r/min的条件下离心30 min，取上清液于无菌离心管中，-80℃冰箱保存待测，检测时步骤需要严格按试剂盒说明书进行。实验完成后，立即在波长450 nm处用酶标仪，测定每孔吸光度，通过标准曲线，计算sICAM-1与TNFR1含量。

2 结果

2.1不同Mogensen分期各组中血清sICAM-1与TNFR1含量结果比较:与对照组相比，Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期、Ⅳ期、Ⅴ期血清中sICAM-1与TNFR1含量明显升高，Ⅱ期sICAM-1与TNFR1含量高于Ⅰ期，Ⅲ期高于Ⅱ期，Ⅳ期高于Ⅲ期，Ⅴ期高于Ⅳ期，以上差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 不同Mogensen各组血清sICAM-1与TNFR1含量比较

2.2不同UAER分组各组血清sICAM-1与TNFR1含量比较:与对照组相比，各组血清中sICAM-1与TNFR1含量明显升高，且1型糖尿病早期肾病组血清中sICAM-1与TNFR1含量明显高于1型糖尿病组，2型糖尿病早期肾病组组血清中sICAM-1与TNFR1含量明显高于2型糖尿病组，以上差异均有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 不同UAER分组各组中血清sICAM-1与TNFR1含量结果

2.3三种检测ROC结果比较:血清sICAM-1检测的AUC为0.828，血清TNFR1检测为0.820，两者联合为0.919。见表3、图1。

表3 三种检测手段ROC比较

图1 三种检测手段的ROC曲线

3 讨论

随着生活水平的提高及生活方式的变化，我国的糖尿病患者群体日益扩大且年轻化，而DN更是已经成为威胁人类健康的疾病之一[1]。据统计，在我国的糖尿病患者中并发肾病的占1/3以上，并发肾功能不全者高达6.5%，其中到了尿毒症阶段的患者占1.2%[3]。

DN的发病机制复杂，至今尚未完全阐明，其是遗传与环境因素共同启动的一系列复杂病理生理学改变的结果，其中涉及到糖脂代谢紊乱、血流动力学改变、氧化应激、高糖环境下多种细胞因子的调节作用、免疫炎性反应等多种方面，因此DN正在成为肾脏病医师面临的一个主要问题[5]。

DN是糖尿病的主要并发症之一，同时也是肾功能受损的主要原因，其在发病初期主要会出现肾小球基膜增厚，系膜基质增宽，从而开始出现微量尿蛋白，但若蛋白尿持续出现时间过长，就会引发高血压、水肿、肾功能不全等，若不及时治疗甚至会发展成肾衰竭，最终导致尿毒症的产生[4-6]。有研究表明，若在DN初期进行准确有效的诊断，则可以通过后续的积极治疗实现逆转[7]。所以积极寻找一种可早期诊断DN的有效手段，对于DN的治疗及转归都具有非常重要的意义。因此本文就sICAM-1及TNFR1在DN患者血清中的表达水平及其诊断价值进行研究，为临床提供参考。

本文结果说明sICAM-1及TNFR-1可作为诊断DN的生物指标，且两者联合诊断效果更佳。

近年来有大量的研究表明，分子标志物不仅对 DN 的诊断、疗效观察以及预后判断具有重要的价值，还可以作为预防、治疗DN开发的靶标，使患者能够提高其生存质量；同时检测血清分子标志物的临床操作简单易行，无侵入性损伤，易于被患者、家属及临床医生接受，具有一定的社会与经济效益、有广阔的发展及应用前景[2-4]。而sICAM-1是DN免疫反应和炎性反应的物质基础之一，其在DN患者血清中含量增加，主要是由于受到高糖等各种刺激因素影响，从而使其过表达，进而促进细胞黏附及浸润，导致单核细胞/巨噬细胞在肾组织中大量聚集，最终加重内皮细胞的损伤[4]。TNFR1也是DN中主要的炎性因子。研究发现TNFR1可能参与尿微量白蛋白阴性T2DM患者肾损伤的发生、发展，可在一定程度上反映这些患者的肾功能损伤程度[5]。TNFR1在DN患者血清中过表达，可能是与其通过不同信号转导途径与TNF-α结合来参与细胞凋亡，最终参与DN的发生发展。这表明sICAM-1及TNFR-1能够灵敏地预测肾功能状态，是评估DN病情的重要指标，可以作为DN诊断的新标志物。

陈俊[8]研究表明，对于DN患者，其血清中sICAM-1水平明显高于正常对照组，且随着肾脏损伤程度的升高而升高，同时其具有较高的ROC曲线下面积，这说明其在判断DN患者早期肾损伤中有一定价值；吕丹等[9]研究发现，在2型糖尿病患者中，其血清sICAM-1含量明显升高，且升高程度与病情严重程度有关，因此血清sICAM-1可作为早期DN诊断的分子标志物；闫学慧等[10]研究发现，在DN患者中TNFR1的含量明显升高，同时TNFR1与DN的进展危险因素有相关性，因此其可能成为预测DN进展的生物学标志物，这与本文结果类似。

综上所述，sICAM-1及TNFR1在DN患者中含量显著升高，sICAM-1和TNFR1检测具有较高的诊断价值，且二者联合检测价值更高，可用于检测DN。本文研究突破以往的单一临床研究模式，开拓DN临床研究的新思路和新途径，丰富DN的发生、发展理论，为指导DN的诊断、治疗、预后判断及进一步的临床研究提供了新的思路及理论基础。