糖尿病肾脏病筛查与诊断研究进展

马绵伟，石咏军*，滕彦波

（1.广东医科大学附属惠州中心医院/惠州市中心人民医院肾内科，广东 惠州 516001；2.惠州市第一人民医院肾内科，广东 惠州 516001）

随着社会经济的发展和国民饮食生活方式的改变，我国糖尿病的患病率显著增加[1]。由糖尿病引起的慢性肾脏病（chronic kidney disease，CKD）称为糖尿病肾脏病（diabetic kidney disease，DKD），其临床表现为持续的白蛋白尿排出增多和（或）肾小球滤过率（eGFR）逐渐降低，最终可发展为终末期肾病。2010年我国DKD发病率为19.5%，2015年升高至24.3%，且呈持续升高的趋势[2]。DKD的诊断为一种排他性诊断，既往常将糖尿病合并CKD患者误诊为DKD，影响后续治疗效果，因此如何有效筛查并尽早诊断DKD成为临床关注的热点。早期诊断及治疗DKD有助于病情控制、延缓病情进展，减轻医疗体系及居民的负担[3]。本研究主要针对DKD筛查与诊断的最新进展进行综述，为该病的早期筛查和诊断提供依据。

1 筛查

1.1 常用指标 2022年国际肾脏疾病改善全球联盟制订的针对CKD患者的糖尿病管理专业指南中提出，1型糖尿病患者确诊5年后需每年筛查CKD，2型糖尿病患者确诊后即需每年筛查CKD，其中尿白蛋白和eGFR是主要的筛查指标[3]。临床常使用尿白蛋白/肌酐比值（UACR）评估尿白蛋白情况。以UACR≥30 mg/g或尿白蛋白排泄率（UAER）≥30 mg/24 h为白蛋白尿阳性。而eGFR则用于评估患者肾功能，可根据eGFR进行临床分期。《糖尿病肾脏疾病临床诊疗中国指南》[4]建议使用基于血清肌酐与胱抑素C的公式计算eGFR，如慢性肾脏病流行病联合研究（CKD-EPI）肌酐-胱抑素C公式、CKD-EPI胱抑素C公式。上述两条公式均需检测血清胱抑素C，但是在临床实践中，部分基层医院并未开展血清胱抑素C检测，故临床应用受到一定的限制。

1.2 肾小管损伤标记物 “糖尿病肾小管病”是2011年由Tang等[5]提出的，其认为DKD中肾小管损伤较肾小球更为严重，肾小管损伤可出现多种趋化因子和损伤信号，通过多种促炎和促纤维化途径参与DKD的启动和进展。有研究发现，在肾小球结构改变之前，肾小管已出现结构异常，并在DKD进展过程中发挥了重要作用[6]。目前临床常用的肾小管损伤标记物包括嗜中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白、肾损伤分子1、视黄醇结合蛋白、α1微球蛋白、肝型脂肪酸结合蛋白及N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶等[7-8]。在其他肾小球疾病及肾小管疾病患者中也可发现上述生物标记物水平异常升高[9]。因此，上述生物标记物对DKD的诊断缺乏特异性，且缺乏统一的标准，肾小管损伤标记物用于筛查DKD仍需更多的研究。

1.3 血氧水平依赖磁共振成像（BOLD-MRI） BOLDMRI是基于磁共振成像技术，利用顺磁性脱氧血红蛋白作为内源性对比剂评估组织氧分压变化的无创性影像学技术，通过测量局部血氧水平的变化来反映组织氧合水平的变化[10]。当组织氧合水平降低时，组织中的顺磁性脱氧血红蛋白水平增加，导致磁共振信号的强度发生变化，这种变化可以通过测量表观横向弛豫率（R2*值）来评估组织的缺氧程度，R2*值反映了局部组织中顺磁性脱氧血红蛋白的水平和局部血氧水平之间的关系。有研究发现，与尿白蛋白排泄量检测相比，BOLD-MRI能更早地发现糖尿病大鼠模型的DKD早期损伤[11]。蒋振兴[12]的研究发现髓质R2*值可用于鉴别健康人群及早期DKD患者；段敏等[13]研究发现2型糖尿病患者肾皮质、肾髓质氧耗明显高于健康志愿者，应用BOLD-MRI监测肾髓质R2*值升高对预测早期DKD具有一定价值，故BOLD-MRI有望成为筛查DKD的方法。然而，目前临床上扫描协议缺乏规范化，图像分析也缺乏统一规范的标准，且检查结果易受被检查者的药物治疗、水负荷状态、钠盐平衡、血液氧合等因素影响，故BOLD-MRI真正广泛应用于DKD的筛查需更多的研究验证，还需制订并完善相应的标准[10]。

2 诊断

2.1 临床诊断 《糖尿病肾脏疾病临床诊疗中国指南》[4]中提出，满足2020年美国糖尿病协会（ADA）糖尿病诊断要求的患者，有明确的糖尿病病史，糖尿病与尿蛋白、肾功能变化存在密切关系，若排除其他肾小球疾病和系统性疾病，有下列情况之一者即可确诊DKD：①24 h尿蛋白定量≥0.5 g或随机UACR≥30 mg/g，排除其他引起蛋白尿和肾脏损伤的病因，如感染、肾小球肾炎、肾小管-间质疾病等。②eGFR＜60 mL/（min·1.73 m2）持续3个月以上。③肾活检与DKD的病理变化一致。

临床上，正常白蛋白尿DKD是指糖尿病患者中不伴有白蛋白尿的肾功能障碍。《糖尿病肾脏疾病临床诊疗中国指南》[4]指出，符合2020年ADA糖尿病的诊断标准，并且除其他肾小球疾病和系统性疾病外出现下述情况之一，可考虑临床诊断为正常白蛋白尿DKD：①在排除急性肾损伤及其他原因引起的eGFR降低的情况下，糖尿病患者在6个月内3次肾功能检查中至少2次eGFR＜60 mL/（min·1.73 m2）。②在6个月内至少有2次以上尿检正常（UACR＜30 mg/g或UAER＜30 mg/24 h）。③肾活检与正常白蛋白尿DKD的病理变化一致。

糖尿病患者若出现白蛋白尿或肾功能下降，可分为以下3种情况：DKD、非糖尿病肾脏病（non-diabetic kidney disease，NDKD）和DKD合并NDKD。DKD与NDKD在临床上缺乏特异性鉴别指标，肾穿刺活检是鉴别两者的有效手段[14]。

在确诊DKD之后，需根据eGFR和尿白蛋白水平进行CKD分期并评估DKD进展风险[15]。2022年美国糖尿病学会与国际肾脏疾病改善全球联盟共同发表共识[16]，根据eGFR可分为G1～G5期：eGFR≥90 mL/（min·1.73 m2）为G1期，eGFR 60～89 mL/（min·1.73 m2）为G2期，eGFR 45～59 mL/（min·1.73 m2）为G3a期，eGFR 30～44 mL/（min·1.73 m2）为G3b期，eGFR 15～29 mL/（min·1.73 m2）为G4期，eGFR＜15 mL/（min·1.73 m2）为G5期。根据UACR可分为A1～A3期：UACR＜30 mg/g为A1期，30～299 mg/g为A2期，≥300 mg/g为A3期。其中G1A1期、G2A1期为低风险组，G1A2期、G2A2期、G3aA1期为中风险组，G1A3期、G2A3期、G3aA2期、G3bA1期为高风险组，G3a A3期、G3bA2期、G3bA3期及G4A1～3期、G5A1～3期为极高风险组。随着病情进展，血肌酐水平升高、肾功能减退，尿肌酐排泄下降，会导致UACR数值估算过高，可能导致进入更高一级的危险分组中，可用UAER替代UACR评估尿蛋白排泄情况。因正常白蛋白尿DKD患者仅有eGFR下降，临床使用上述分期标准可能导致危险分级偏低，目前仍缺乏针对正常白蛋白尿DKD的进展风险评估，需要更多的研究进一步评估。

2.2 病理诊断 经皮肾穿刺活检是DKD诊断的“金标准”。目前，国内外对DKD肾穿刺活检的指征尚未形成统一标准。《糖尿病肾脏疾病临床诊疗中国指南》[4]指出，患者若无肾活检禁忌证，有下列情况之一可行肾穿刺活检：①糖尿病病史小于5年，并合并大量蛋白尿或肾功能不全者。②短时间内出现大量蛋白尿或临床表现为肾病综合征。③尿液检查提示肾小球源性血尿。④原因不明的eGFR快速下降，服用血管紧张素转换酶抑制剂或血管紧张素受体拮抗剂治疗后eGFR在3个月内下降大于30%。⑤未见有糖尿病性视网膜病变但有明显的蛋白尿。⑥顽固性高血压。⑦具有系统性疾病的临床表现或实验室检查结果。⑧如需对DKD进行病理分级或病情评估，可酌情考虑肾活检。肾穿刺活检术是一种侵入性操作，可能会发生并发症（如出血），且在基层医院并未广泛开展，临床上诊断DKD多为依据临床指标进行经验性诊断，可能存在不同程度的误诊。因此，严格把握糖尿病患者肾穿刺活检的适应证、必要时进行转诊有助于及时、准确诊断肾脏疾病。

2.2.1 光镜检查 肾小球病变：肾小球毛细血管基底膜增厚是DKD进展的一个特征性改变。在DKD早期，肾小球毛细血管袢可能会出现肥大，肾小囊腔也可能会呈现裂隙状，还可能存在基底膜增厚和系膜区轻度增生[17]。随着DKD的进展，肾小球毛细血管基底膜的增厚会变得更为明显。基底膜是肾小球毛细血管内皮细胞和肾小球上皮细胞之间的基质层，正常情况下很薄，但在DKD患者中，由于肾小球受到损伤，基底膜会发生弥漫性增厚，系膜细胞和系膜基质增生，并可出现系膜溶解。病情进一步发展，肾小球的系膜区可能会发生明显的增生和硬化，形成大小不一的结节，在六胺银染色下观察，这些结节状硬化区域可能呈现出同心圆状结构，称为Kimmelstiel-Wilson结节（K-W结节），具有特异性的诊断价值[17]。在K-W结节周围有时可见毛细血管袢微血管瘤样扩张。在DKD进展期，在肾小囊基底膜与肾小囊上皮细胞之间，观察到不同尺寸的、均匀的、蜡状的或玻璃状的蛋白质液滴，称为肾小囊玻璃状病变；正常情况下，肾小球毛细血管基底膜和内皮细胞之间的空隙区域很窄，仅允许液体和小分子物质通过，但在DKD中，由于肾小球受损，该空隙区域可能会扩大，形成帽状结构，类似于纤维素样的外观，被称为纤维素样帽状病变，内含血浆蛋白成分，如果病变严重，可能会黏附在肾小囊上，或者引起毛细管腔的狭窄[18]。

肾小管及间质改变：在DKD早期，肾小管体积可增加、肥大，管腔轻度扩张；随着尿蛋白出现及增多，肾小管上皮细胞可发生空泡变性和颗粒变性[19]。疾病早期还可出现灶性肾小管萎缩，即部分肾小管的萎缩和丧失，以及非萎缩肾小管基底膜增厚。肾间质也可能出现炎症细胞的局灶性浸润及肾间质纤维化，即纤维组织的增生和沉积。随着DKD的进展，肾小管基底膜的增厚可能会更加明显，肾小管的多灶状萎缩也会增加，表现为多个肾小管的萎缩和丧失，同时肾间质纤维化也可能进一步加重，即纤维组织的增生和沉积增加[18]。

血管病变：肾小动脉管壁增厚，可出现玻璃样变性，肾小动脉狭窄或者闭塞[19]。

2.2.2 免疫荧光检查 在肾小球的基底膜上，可看到免疫球蛋白G（IgG），白蛋白、包曼氏囊壁和部分肾小管基底膜呈线状沉积。免疫复合物或免疫球蛋白M（IgM）抗体可以沉积在肾小球的系膜区和其他部位。这些沉积物会导致系膜区的异常增宽，并且可见到IgM的沉积；肾小管上皮细胞内的脂质积聚，形成圆形或椭圆形的玻璃样固体物质；肾小球毛细血管袢的纤维样帽状病变区、玻璃样变的小动脉沉积[18]。IgG、IgM沉积是血浆蛋白的非特异性沉积。

2.2.3 电镜检查 可见肾小球毛细血管基底膜均质性增厚，也可以伴有系膜基质增多，甚至形成结节团块状。此外，还可见细颗粒状和微细纤维状物质的沉积，而没有电子致密物的存在。胶原纤维的出现是DKD晚期的常见特征，而系膜细胞的数量则相对较少；此外，足突细胞的足突广泛融合也是典型表现之一[18]。

2.2.4 病理评价 2010年肾脏病理学会提出DKD病理分级标准[20]，从肾小球、肾间质和肾血管三方面进行评估，适用于1型糖尿病和2型糖尿病引起的DKD。其中，根据肾小球病变在光镜和电镜下的不同，将DKD分为Ⅰ～Ⅳ4级。Ⅰ级为光镜下无特异性改变或轻度改变，电镜下显示肾小球基底膜增厚，9岁或以上男性的肾小球基底膜＞430 nm，女性肾小球基底膜＞395 nm。Ⅱ级为光镜下见系膜区增宽，超过25%的系膜区轻度增宽为Ⅱa级，超过25%的系膜区重度增宽为Ⅱb级。Ⅲ级为光镜下至少有一个明确的K-W结节，肾小球球性硬化不超过50%。Ⅳ级为光镜下见超过50%是肾小球出现球性硬化，同时可伴有Ⅰ～Ⅲ级病理改变。该分型标准还对肾小管间质和血管病变进行半定量评估。根据间质纤维化和肾小管萎缩（interstitial fibrosis and tubular atrophy，IFTA）的范围进行评分，1分为IFTA范围小于25%，2分为IFTA范围在25%至50%之间，3分为IFTA范围大于50%；当间质炎症细胞浸润仅累及IFTA区域时计1分，间质炎症细胞浸润超过IFTA区域时计2分。肾血管病变评分如下：动脉无透明变性为0分，1个部位动脉透明变性为1分，超过1个部位动脉透明变性为2分；动脉内膜无增厚为0分，动脉内膜增厚小于动脉中膜厚度为1分，动脉内膜增厚超过动脉中膜厚度为2分。该分级标准为DKD病理提供了一个统一的分级标准，在临床应用多年。针对该分级标准对DKD预后的评估，安玉等[21]研究发现肾小球病变分级及IFTA评分升高是2型糖尿病DKD进展至终末期肾病的独立危险因素，而血管病变评分对预后的指导作用意义不大。钟婷[22]研究发现，肾小球病变等级与DKD预后关系不显著，高IFTA等级是DKD预后不良的危险因素，同时发现肾小球渗出性病变也是DKD不良预后的危险因素。该分级标准没有把肾小球渗出性病变纳入分级系统，可能导致对DKD患者预后评估产生影响。

2.3 分子生物诊断

2.3.1 生物标记物 近年来，越来越多的研究发现多种新型生物标记物有助于早期识别或诊断DKD。《糖尿病肾脏疾病诊断、预后评估和生物标志物应用专家共识》[14]指出，蛋白组学分类器“CKD273”能够预警2型糖尿病患者发生DKD。张茜等[23]也指出CKD273诊断DKD的敏感度和特异度高于尿白蛋白，预测DKD发生风险的效能优于目前常用的临床检测指标。童俊容等[24]研究发现，尿中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白及尿肾损伤分子-1均可用于DKD的早期诊断。申宜梅等[25]研究发现，尿液中足糖萼蛋白、中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白、血管细胞黏附分子联合诊断DKD的敏感度为93.33%，特异度为90.83%，可作为联合诊断DKD的潜在标记物。

血液中也有多种生物标记物有助于DKD的诊断。姜惠惠等[26]研究发现血清铁调素-25、血清胎球蛋白-A及尿β-半乳糖苷酶在早期DKD诊断中均具有良好的应用效果，三者联合能提高诊断效能，敏感度为90.80%，特异度为74.00%。刘桂荣等[27]研究发现糖尿病早期肾损伤伴随血清超氧化物歧化酶水平的降低和血清中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白、血清肾损伤分子-1水平的上升，检出率分别为73.47%、85.71%、87.76%，三者联合检测检出率为95.92%。吴红等[28]研究发现血浆肝素结合蛋白对早期DKD具有较高诊断价值，敏感度为71.40%，特异度为96.70%，可作为早期DKD的预测指标。但目前还缺乏一个公认的标准对上述生物标记物诊断DKD的价值进行评价判断，且上述研究均为小样本研究，需要多中心、大样本研究进一步验证各生物标记物对DKD诊断的临床价值。

2.3.2 微小核糖核酸（miRNA） miRNA是一类小分子非编码RNA，其异常表达与DKD的发生、发展密切相关，可通过调控多个信号通路改变DKD肾组织的病理特征及细胞功能，影响其发生、发展及预后，可能是DKD的一个新的诊断标记物[29]。DKD以肾间质纤维化和肾脏硬化为病理学特点，而miRNA在肾脏纤维化中表达升高，可能通过微泡促进新生血管形成，进而导致肾间质纤维化。洪丽华等[30]研究发现，1型糖尿病早期肾病患者血清miRNA-29c对早期1型糖尿病肾损伤具有良好的诊断价值，敏感度为84.78%，特异度为80.33%。曹冰等[31]研究发现，血清miRNA-378、miRNA-335水平低是2型糖尿病患者发生DKD的独立危险因素，两者预测2型糖尿病患者发生DKD的敏感度分别为75.00%、77.00%，特异度分别为96.00%、71.00%，两者联合预测敏感度为85.00%，特异度为97.00%，有作为诊断2型糖尿病肾脏病（type 2 diabetic kidney disease，T2DKD）新标记物的潜力。吕金芳等[32]研究发现T2DKD患者的血清miRNA-135-5p及miRNA-337-5p表达水平明显升高，两项联合检测对T2DKD诊断具有较好的价值，敏感度为97.20%，特异度为85.00%。虽然上述研究发现多种miRNA对DKD的早期诊断有价值，但是不同研究之间的miRNA很少重叠，且相互缺乏验证研究，因此还需要进行多中心、大样本的研究及前瞻性队列研究等来确定miRNA能否应用于DKD早期诊断。

3 总结与展望

综上所述，我国DKD的发病率高，早期筛查、诊断及治疗有助于延缓DKD的进展，减轻患者负担。尿白蛋白及eGFR诊断DKD已在临床应用多年；DKD临床诊断、临床分期同样基于eGFR及尿白蛋白水平，肾穿刺活检是DKD的诊断“金标准”，有助于与其他CKD的鉴别；肾小管损伤生物标记物、BOLD-MRI可用于早期发现糖尿病患者肾脏损伤，有望成为DKD的筛查指标和方法。多种新型生物标记物可作为无创检测方法用于早期DKD的诊断，但还需要开展更多的临床实验进一步验证。