評價早期腎功能損害的重要指標(biāo)

1、評價早期腎功能損害的重要指 標(biāo)-評價早期腎功能損害的重要指標(biāo) 半胱氨酸蛋白酶抑制劑C （Cystatin C ）（廣東虹業(yè)抗體科技有限公司傾情奉獻(xiàn)）一、Cystatin C的生物學(xué)特征1961年Clausen于腦脊液中發(fā)現(xiàn)一種物質(zhì)，因它與哺乳動物胱蛋白A和胱蛋白B的結(jié)構(gòu)及活性相似，當(dāng)時被稱為胱蛋白C。1985年cystatin C首次被報道可作為評估GFR的指標(biāo)，稱為半胱氨酸蛋白酶抑制劑C（中譯文胱抑素C）。Cystatin C是一種非糖基化的堿性蛋白質(zhì)，由120個氨基酸組成，相對 分子質(zhì)量是13. 36 X 103，等電點為9. 3，特點為位于竣基端附近有2個 二硫鍵。人的cystatin

2、C基因片段位于20號染色體上 淇基因序列在大 多數(shù)組織中能穩(wěn)定表達(dá)。cystatin C是半胱氨酸蛋白酶抑制劑超家族2中的一員。半胱氨酸蛋白酶包括木瓜蛋白酶家族中的組織蛋白酶（主要存在于溶酶體中）和Ca2 +激活蛋白酶家族中的Ca2 +激活蛋白（主要 存在于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)）。它們在細(xì)胞內(nèi)肽類和蛋白質(zhì)代謝特別是膠原代謝中 起重要作用。這些肽切酶是肽鍵內(nèi)切酶，其作用取決于酶活化位點上的氨基酸殘端半胱氨酸的疏基。半胱氨酸蛋白酶抑制劑是一種限制性超家族蛋白質(zhì)，分為三大超家族：超家族1為the stefins，包括胱蛋白A和B兩個成員，主要分布在細(xì)胞內(nèi)； 超家族2為半胱氨酸抑制劑家族，含有胱蛋白C、D、S、S

3、V和SA五 個成員；超家族3為激肽原家族，含兩個成員：低相對分子質(zhì)量和高相對 分子質(zhì)量激肽原，主要分布在細(xì)胞外和血管內(nèi)。通過基因結(jié)構(gòu)和啟動子研究,人體所有有核細(xì)胞均可產(chǎn)生 cystatin C ,生成速度穩(wěn)定、不受炎癥、 膽紅素、溶血、甘油三酯的影響，且與性別、年齡、肌肉量無關(guān)。它主 要分布于細(xì)胞外液，精液中濃度最高，其次，腦脊液濃度相對高于血中濃 度,唾液、胸水中均含cystatin C;另外，某些細(xì)胞如神經(jīng)細(xì)胞、甲狀腺細(xì) 胞、胰島細(xì)胞內(nèi)也有發(fā)現(xiàn)。相對分子質(zhì)量低，等電點高，二者使cystatin C 能被腎小球自由濾過，然后在近曲小管上皮細(xì)胞內(nèi)分解代謝，不被腎小管 重吸收和分泌?？傊?cys

4、tatin C在體內(nèi)的代謝特點：腎臟是唯一的排泄器官，在近端腎 小管上皮細(xì)胞被完全分解，不再重返血流，也不被腎小管上皮細(xì)胞分泌； 能自由通過腎小球濾過膜；生成速度和血濃度穩(wěn)定，不受其他病理變化影響。表明它是測定 GFR的一種理想指標(biāo)。二、目前臨床測定GFR常用指標(biāo)的比較分析目前，臨床用來評價腎小球濾過功能的指標(biāo)可分為外源性和內(nèi)源性兩大類。前者包括菊粉和一些放射性核物質(zhì) ，后者包括肌酊(Cr)、尿素氮 (BUN)、尿酸(UA)和B 2微球蛋白(B 2-MG)、視黃醇結(jié)合蛋白(RBP) 等低相對分子質(zhì)量蛋白質(zhì)。它們都有各自的局限性 ，現(xiàn)分述如下。2. 1 BUN (尿素氮)BUN是蛋白質(zhì)代謝產(chǎn)生的

5、氨在肝臟經(jīng)鳥氨酸循環(huán)生成的終產(chǎn)物，經(jīng)腎小球濾過，大部分隨尿排出，小部分被腎小管 重吸收入血。由于腎臟代償功能強(qiáng)，60 %70 %腎單位功能受損時,BUN 才高于正常，敏感性差，所以，不能作為腎功能早期受損的指標(biāo)。BUN還 受機(jī)體蛋白攝入量、分解水平、腎血流等因素影響，某些藥物亦影響其 測定值，氨基水楊酸、四環(huán)素、磺胺使之升高，VitC、左旋多巴、鏈霉素使之降低2. 2 Cr (肌酊) Scr是肌酸的代謝產(chǎn)物，經(jīng)腎臟排泄，腎小管有少量 分泌。GFR下降至正常1P3時,Scr才明顯上升。Scr還受肌肉量、肉 食攝入量及體內(nèi)代謝水平的影響，兒童、老年人、消瘦者中，測值偏低，不 能真實反映GFR。Cc

6、r較BUN和Scr敏感，當(dāng)Ccr降至正常80 %以下,BUN和Scr仍可 在正常范圍，但是同樣也受多種因素的影響，并且測定技術(shù)操作繁瑣，重 復(fù)性差，誤差大，不宜普查。2. 3 低相對分子質(zhì)量蛋白質(zhì)B2-MG,RBP等能反映早期腎功能變化，當(dāng)GFR 80mLPmin時，0 2-MG已升高。但易受病理狀態(tài)影響，且 血濃度不穩(wěn)定，在感染、炎癥、惡性腫瘤、肝病時，其生成速度加快，影響 其真實性。2. 4 菊粉和放射性核素物質(zhì) 菊粉和放射性核素物質(zhì)，影響因素較少 被認(rèn)為是測定 GFR的金指標(biāo)。但是，菊粉清除率操作復(fù)雜，僅在實驗研 究中應(yīng)用。測定放射性核素物質(zhì)的清除率 ，價格昂貴，具放射性。某些患 者如孕

7、婦不適用，限制其臨床應(yīng)用。總之，從臨床應(yīng)用角度出發(fā)，有必要尋找一種既符合評估清除率標(biāo)記物特 點，又經(jīng)濟(jì)適用，能在臨床推廣的物質(zhì)來監(jiān)測早期受損的腎功能，及時反映腎功能的變化，指導(dǎo)臨床治療。作為評估清除率的標(biāo)記物應(yīng)具以下特 點：穩(wěn)定的生成率。穩(wěn)定的血濃度，不受其他病理變化的影響，不與 蛋白質(zhì)結(jié)合。腎小球自由濾過，不被重吸收或分泌。近年來，國外研究 指出，半胱氨酸蛋白酶抑制劑 C(cystatin C)具有上述特點，是評估腎功能的一種敏感性好、特異性高的指標(biāo) 三、 Cystatin C的臨床應(yīng)用展望Cystatin C在體內(nèi)產(chǎn)生速率穩(wěn)定，影響因素極少，是反映早期腎小球濾過 功能受損的一個更理想、更可

8、靠的指標(biāo)，測定cystatin C來指導(dǎo)診斷及治 療，具有重大的臨床意義。1、血Cyst C在評價腎功能中的應(yīng)用腎小球濾過率(GFR)是評價腎功能的重要指標(biāo)。通常采用各種外源性 或內(nèi)源性的標(biāo)志物來測定 GFR。外源性方法是通過連續(xù)或一次性靜脈 注射可在血漿和(或)尿中測定其濃度的標(biāo)志物來測定，這些物質(zhì)包括菊 粉、碘酥酸鹽、對氨馬尿酸、51銘2乙二胺四乙酸(51Cr2EDTA) 、99 得2三胺五乙酸(99 Tc2DTPA )和碘酥六醇等，測定結(jié)果被認(rèn)為是評價 GFR的金標(biāo)準(zhǔn)，但由于操作繁瑣，不能作為常規(guī)檢查。內(nèi)源性的標(biāo)志物包 括肌酊、尿素和低分子量的蛋白質(zhì)如B 2微球蛋白、a 1微球蛋白及 視

9、黃醇結(jié)合蛋白等。目前常規(guī)使用血肌酊和尿素氮水平及內(nèi)生肌酊清除 率(Ccr)作為評估GFR的參數(shù)，它們的測定方法相對固定，可迅速獲取 結(jié)果，但一些腎性和非腎性的因素可干擾這些結(jié)果，如表所示： (由于軟件原因此處不能顯示，詳細(xì)請查閱附件，致歉)Cyst C的特點：分子量小，攜帶正電荷，可自由通透腎小球基底膜；被近曲 小管重吸收及完全代謝，無腎小管的分泌；在組織中產(chǎn)生的速率恒定；排 出只受腎小球濾過率的影響，而不受其他因素如性別、年齡、飲食、炎 癥、感染、血脂、肝臟疾病等的干擾。1985年后血漿或血清中Cyst C的測定被逐漸用來作為GFR的評估參數(shù)。隨著檢測方法的改進(jìn)，血Cyst C的測定被逐漸重

10、視。大量研究證實Cyst C是優(yōu)于血肌酊(Scr)的內(nèi)源性標(biāo)記物。Scr是臨床最常用的測定GFR的指標(biāo)，雖然與GFR 的相關(guān)性較差，在腎功能顯著下降后才有升高，嚴(yán)格意義上只是一個衡量 GFR的粗淺指標(biāo)，但其測定方法簡便經(jīng)濟(jì)，被廣泛采用o近年研究發(fā)現(xiàn)血 清Cyst C與GFR的相關(guān)性較Scr與GFR的相關(guān)性更顯著。表3列 舉了不同作者在研究中得到的二者相關(guān)性的數(shù)值。盡管相關(guān)系數(shù)(r)是一個非常不敏感的指標(biāo)，但上述不同樣本中Cyst C與GFR的相關(guān)性均明顯高于Scr與GFR的相關(guān)性。有些作者使用敏 感的ROC曲線分析也得出相同結(jié)果。同時血Cyst C判定腎功能減退 的敏感性優(yōu)于血肌酎。在206例

11、不同類型腎臟病患者中采用Cr2EDTA測定作為GFR金標(biāo)準(zhǔn)，證實GFR下降時，血Cyst C 的升高發(fā)生早于Scr的升高；Tian等也發(fā)現(xiàn)在輕度GFR減低的患者 血Cyst C的改變較血肌好的改變出現(xiàn)迅速。最新Elisabeth等研究51 例不同腎臟病導(dǎo)致的輕度腎功能損傷及10例有高血壓和少量蛋白尿但 無腎功能不全證據(jù)的患者，用121cl作為金標(biāo)準(zhǔn)測定GFR，發(fā)現(xiàn)血Cyst C的水平在腎功能下降至GFR 88ml/ min/ 1. 73 m2時即明顯升高，而 血肌好水平在GFR下降至75ml/min/1.73 m2時才開始升高;10例患 者雖然尚無腎損害的依據(jù)，但其Cyst C的水平升高與對照

12、亦有顯著性 差異。因此血Cyst C是較血肌酊更敏感的診斷指標(biāo)，尤其是在血肌酊的 盲區(qū)。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，附表說明：血清胱抑素C和血肌肝反映GFR的比較GFR血肌肝血cystatin C89-71ml/min全部正常45%-70%正常70-61ml/min50%左右正常90%以上異常61-51ml/min24%左右正常100%異常2、在腎移植中的應(yīng)用在腎移植術(shù)中，移植腎的GFR可作為觀察急、慢性排斥反應(yīng)及免疫抑制 劑的腎毒性指標(biāo)之一，靠緩慢升高的Scr來檢測GFR，不能及時、準(zhǔn)確 反映移植腎功能。因此,cystatin C可作為腎移植中腎功能的監(jiān)測指標(biāo)。3、在糖尿病中的應(yīng)用隨著社會生活水平提高，糖尿

13、病人數(shù)不斷增加,1/3患者發(fā)展為腎衰竭及 需要腎透析。目前DN已成為全球范圍內(nèi)最常見的慢性腎功能不全的原 因之一，所以，需要一個敏感、可靠的GFR檢測指標(biāo)來評價糖尿病患者 的腎功能。通過 GFR及微量白蛋白尿的評估可早期發(fā)現(xiàn)DM患者的腎臟改變。雖然目前微量白蛋白尿在臨床應(yīng)用廣泛，但晝夜排泄量不同運(yùn)動、尿路感染、高血壓、心功能不全及急性發(fā)熱均能影響其結(jié)果。更 重要的是微量白蛋白尿是反映DN發(fā)生的較晚期的標(biāo)志，因此尋找DN的早期標(biāo)志物或DN發(fā)生發(fā)展的篩查指標(biāo)是目前臨床重要課題。Mojiminyi等認(rèn)為，如果將微蛋白尿認(rèn)為是檢出糖尿病腎病的“金指標(biāo)”那么，與之相比,cystatin C檢出糖尿病腎病

14、的靈敏度為 40 % ,特異性為 100 % 。所以，血cystatin C是一個比較敏感和實用的指標(biāo)。在剛患糖 尿病而無證據(jù)有腎病患者中，定期開展血清cystatin C檢測以觀察其與糖尿血管病變的關(guān)系，是必要的和可能的。4、在高血壓病中的應(yīng)用據(jù)估計，我國約有高血壓患者超過一億人，其中40%以上的高血壓病患者到中、晚期可并發(fā)高血壓腎病。據(jù)臨床觀察研究發(fā)現(xiàn)：高血壓致腎 損害分為三個階段：其中第一階段腎小球基本正常，腎內(nèi)壓增加；第二階 段腎小管高壓性損傷（口-微球蛋白等）隨后出現(xiàn)腎小球早期損傷，血Cystatin C升高；第三階段腎小球硬化，腎小管萎縮（主要為腎小球損傷 的證據(jù)）Cystatin

15、 C升高。所以，臨床定期監(jiān)測高血壓病患者的血清 cystatin C水平對高血壓病所導(dǎo)致的早期腎功能損傷的觀察與早期預(yù) 防、診斷和治療具有很重要的臨床意義。5、尿cystatin C檢測腎小管功能Cystatin C是一種低相對分子質(zhì)量蛋白質(zhì)，腎小球自由濾過，然后在近曲 小管上皮分解代謝而不是重吸收或分泌，不能用計算清除率的公式計算 cystatin C清除率，但無論從理論上還是實踐的臨床研究發(fā)現(xiàn)來講，尿cystatin C濃度應(yīng)該可作為評價腎小管功能不全的指標(biāo)之一。6、Cyst C在兒科疾病中的應(yīng)用在兒童中血肌酊的濃度是隨著年齡的增長逐步上升的，直到成年才達(dá)到穩(wěn)定，因此運(yùn)用Scr評定兒童腎功

16、能有一定困難。近年來有學(xué)者在測定 258位沒有腎臟疾病的正常兒童血Cyst C時發(fā)現(xiàn)：出生后1-3天內(nèi)血Cyst C的濃度非常高，可達(dá)1. 642. 59mg/ L ,在生后4個月內(nèi)迅速下 降,1歲左右其濃度逐漸穩(wěn)定，大約是0. 71. 38mg/ L。在69例116 歲的兒童，以51Cr2EDTA 作為評定 GFR的金標(biāo)準(zhǔn)，Cyst C 與GFR的 相關(guān)性（r = 0. 83）明顯好于血肌酊與 GFR的相關(guān)性（r= 0. 67）。 Harmoinen等報告的58例早產(chǎn)兒、50例足月兒及299例生后8天至 16歲的兒童測定 Cyst C，未發(fā)現(xiàn)性別差異；早產(chǎn)兒Cyst C波動于1. 34 2.

17、 57mg/L,足月兒為 1. 36 2. 23 mg/ L ;1 歲以內(nèi) 0. 75-1. 87mg/ L,13歲0. 681. 6 mg/ L ;作者發(fā)現(xiàn)3歲以上兒童Cyst C趨于穩(wěn)定 為0. 511. 31 mg/ L 。提示同成人相比血 Cyst C作為GFR的衡量標(biāo) 準(zhǔn)同樣適用于兒童且有其獨到之處。7、Cyst C 與老年人有關(guān)老年腎功能的報道甚少，但都提示60歲以上的老年人GFR減退, 因老年人肌肉萎縮，肌組織減少，內(nèi)源性肌酊產(chǎn)生減少，因此老年人的Scr 不能反映其GFR的變化。研究發(fā)現(xiàn)50歲以上老年人血循環(huán)中 Cyst C 的水平逐漸上升。Fliser等選取12例血壓正常的青年

18、男性（平均年齡 25 2歲）和41例血壓正常及增高的老年男性（平均年齡67 6歲） 菊粉清除率顯示后者 GFR明顯低于前者，二者的血肌酊水平無差異，而 血Cyst C水平老年組明顯高于青年組，提示至少在肌酊水平為正常范 圍的老年病例中血Cyst C是一個相當(dāng)好的反映腎功能下降的指標(biāo)。8、Cys C在化療中的應(yīng)用對化療病人來說，很可能會導(dǎo)致腎功能的損害，因為化療藥物對腎小管 有一定的損傷。因此對進(jìn)行化療藥物治療的病人應(yīng)及時關(guān)注其腎臟功 能的狀況，以適當(dāng)調(diào)整藥物劑量。據(jù)報道，通過對接受順氯氨柏（cisplatin）進(jìn)行化療的腫瘤病人研究表明，Cys C與GFR的相關(guān)性比SCr好（r = 0. 84

19、及r = 0. 74）。許多研究都比較一致地認(rèn)為對化療病 人檢測Cys C比檢測SCr更有意義。9、血清胱抑素C與急性心衰芬蘭的教授最新研究表明，在急性心力衰竭的患者中，血Cystatin C對心 衰患者預(yù)后的預(yù)測要高于其他指標(biāo)（如:膽鈉素,BNP,肌鈣蛋白T）,可以 成為反映急性心力衰竭預(yù)后的一個敏感指標(biāo)。該教授對622名有心衰老 年人的研究中表明：血Cystatin C越高，死亡越高，將胱抑素C分為三個濃 度組（附表說明）：滴度急性心衰患者6個月的死亡率（）滴度1級3.2%滴度2級15.1%滴度3級25.9%四、Cystatin C檢測方法學(xué)的發(fā)展Cys C分子量較小，其測定方法主要基于免