引用本文
徐晓萍, 徐磊, 朱清, 陈玲, 于嘉屏. 临床实践中慢性肾功能损伤早期的实验室预警指标分析. 25(4): 257-261
XU Xiaoping, XU Lei, ZHU Qing, CHEN Ling, YU Jiaping. The laboratory alert analysis for the early injury of chronic kidney function by the clinical applied biomarkers. Labratory Medicine, 25(4): 257-261  
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临床实践中慢性肾功能损伤早期的实验室预警指标分析
徐晓萍, 徐磊, 朱清, 陈玲, 于嘉屏
上海交通大学医学院附属仁济医院检验科,上海 200127

通讯作者：于嘉屏,联系电话：021-68383291。

作者简介：徐晓萍,女,1971年生,学士,副主任技师,主要从事生物化学检验工作。

摘要
目的

应用简化肾脏病膳食改善(MDRD)方程[即四变量公式(改良4v-MDRD公式)]估算肾小球滤过率(eGFR),以eGFR<60 mL/(min·1.73 m2)或出现微量白蛋白(mAlb)尿为肾功能损伤的判断界限,观察相关实验室指标的异常表现。

方法

选择内科正常饮食的住院非移植患者425例。酶法测定血清肌酐(SCr),先溯源至罗氏苦味酸法得到校正后的肌酐(Cr)浓度,用改良4v-MDRD公式计算eGFR。将425例患者按eGFR结果分为正常对照组及肾功能轻度、中度、重度损伤组。同时测定高敏C反应蛋白(hs-CRP)、半胱氨酸蛋白酶抑制剂C(Cys C)及尿mAlb、尿常规。以受试者工作特征(ROC)曲线确定Cys C的临床Cut-off值。根据尿mAlb /尿Cr(UCr)比值,比较正常尿液组、mAlb尿组和显性白蛋白(Alb)尿组实验室各指标的检测差异。

结果

现用的酶法检测SCr与罗氏苦味酸法测定相关性良好( r=0.999 8)。正常对照组及肾功能轻度、中度、重度损伤组的Cys C浓度分别为(0.82± 0.28)、(1.00± 0.38)、(1.17± 0.31)、(2.94±1.24) mg/L;SCr浓度分别为(51.8±11.1)、(70.5±11.3)、(94.0±16.6)、(546.6±335.2) μmol/L。eGFR与Cr、Cys C、年龄、胆固醇、mAlb、三酰甘油、低密度脂蛋白胆固醇浓度相关( P<0.05)。以eGFR<60 mL/(min·1.73 m2) 为判断肾功能损伤的界限,SCr、Cys C、mAlb、mAlb/UCr比值、hs-CRP的ROC曲线下面积分别为0.939、0.781、0.666、0.662、0.600。由ROC曲线所得SCr、Cys C的Cut-off值分别为83.2 μmol/L (敏感性80.5%,特异性92.3%) 和0.935 mg/L (敏感性80.5%,特异性61.9%)。mAlb尿/显性Alb尿组中Cys C升高、eGFR减低、SCr升高的异常率分别为75.0%、52.3%、 21.7%;肾功能中度损伤时,Cys C、mAlb/UCr比值和SCr的异常检出率为74.6%、30.7%和12.3%。血糖调节受损伴高血压病且年龄超过55岁的174例患者中,eGFR下降、mAlb尿、Cys C升高、hs-CRP升高的检出率分别为39.7%、32.2%、63.2%、47.1%,而SCr升高只有10.3%。

结论

可以在正常饮食的内科患者中引入校正Cr浓度计算的eGFR,以eGFR、Cys C、mAlb/UCr比值及尿常规检测来初步判断肾功能的早期改变。Cys C有助于检出mAlb/UCr比值阴性但肾小球滤过率(GFR)降低的患者。可以凭借Cys C 、mAlb/UCr比值、eGFR、hs-CRP等在血糖调节异常伴高血压病且年龄超过55岁的人群中筛查早期慢性肾脏疾病。

关键词: 肌酐; 尿微量蛋白; 半胱氨酸蛋白酶抑制剂C; 高敏C反应蛋白; 肾小球滤过率
中图分类号:R446.1 文献标志码:A 文章编号:1673-8640(2010)04-0257-05
The laboratory alert analysis for the early injury of chronic kidney function by the clinical applied biomarkers
XU Xiaoping, XU Lei, ZHU Qing, CHEN Ling, YU Jiaping
Department of Clinical Laboratory , Renji Hospital,Shanghai Jiaotong University School of Medicine,Shanghai 200127,China
Abstract
Objective

To calculate estimated glomerular filtration rate (eGFR) by 4v-modification of diet in renal disease (4v-MDRD) with considering eGFR<60 mL/(min·1.73 m2) or microalbuminuria as the standard of renal injury, and observe the abnormality of relative laboratory standards.

Methods

425 nontransplant patients in ward with normal diet were collected. Serum creatinine (SCr) was determined by enzymic method. After tracing, creatinine (Cr) was calibrated by Jaffe kinetic creatinine assay and the eGFR was calculated by 4v-MDRD. 425 patients were classified into control group, mild injury group, medium injury group and serious injury group by the results of eGFR. The high sensitive C reactive protein (hs-CRP), cystatin C (Cys C), urine microalbumin and urinalysis were determined simultaneously. The cut-off value of Cys C was decided by receiver operating characteristic (ROC) curve. According to the ratio of microalbumin/urine Cr (UCr), the difference among control group, microalbuminuria group and positive albuminuria group was analyzed.

Results

The correlation between enzymic method and Jaffe kinetic creatinine assay was good ( r=0.999 8). The Cys C concentrations of the above four different stage patients were (0.82± 0.28),(1.00± 0.38),(1.17± 0.31) and (2.94±1.24)mg/L respectively, and the SCr levels were(51.8±11.1),(70.5±11.3),(94.0±16.6) and(546.6±335.2)μmol/L respectively. eGFR was related with Cr,Cys C,age,cholesterol,microalbumin,triglyceride and low-density lipoprotein cholesterol( P<0.05). The eGFR<60 mL/(min·1.73 m2) was as the standard of renal injury, and the under ROC areas of SCr,Cys C,microalbumin, microalbumin/UCr ratio and hs-CRP were 0.939, 0.781, 0.666, 0.662 and 0.600. The cut-off values of SCr and Cys C were 83.2 μmol/L (sensitivity 80.5%,specificity 92.3%) and 0.935 mg/L (sensitivity 80.5%,specificity 61.9%). In the microalbuminuria/positive albuminuria group,the abnormality rates of Cys C,eGFR and SCr were 75.0%,52.3% and 21.7%, while the medium injury group showed the abnormalities of Cys C,microalbumin/UCr ratio and SCr were 74.6%,30.7% and 12.3%. 174 elder patients above 55 years old with impaired glucose tolerance and high blood pressure had the abnormality rates of eGFR 39.7%, microalbumin 32.2%,Cys C 63.2% and hs-CRP 47.1%,but the rate of SCr was only 10.3%.

Conclusions

eGFR can be calculated by calibrated Cr. eGFR, Cys C, microalbumin/UCr ratio and urinalysis can be used into the primary changes of renal function. The patients with negative microalbumin/UCr ratio and declined glomerular filtration rate (GFR) will be determined significantly by Cys C. Cys C, microalbumin/UCr ratio, eGFR and hs-CRP can be used to screen the early chronic renal diseases in the elders with impaired glucose tolerance and high blood pressure above 55 years old.

Keyword: Creatinine; Microalbumin; Cystatin C; High sensitive C reactive protein; Glomerular filtration rate

肾脏排泄功能损伤的早期阶段, 通常临床症状并不明显, 常规实验室检测血清尿素(Urea)和肌酐(Cr)多在正常范围内, 尿常规中尿蛋白定性等指标均为阴性或者不升高, 因此不易被发现。而一旦出现临床症状, Urea和Cr均已经升高, 或尿蛋白定性持续阳性, 则肾脏病变已不可逆转。早期发现, 在其可逆阶段就得到诊断对肾病的治疗效果能起到决定性的作用。高血压、糖尿病、高血脂、胰岛素抵抗、肥胖、代谢综合征等常见病、慢性病都具有发展成为心脑血管疾病、慢性肾脏疾病的高度危险, 慢性的感染及炎症状态是其共有的疾病基础。我们拟从目前实验室可测定的指标中, 选择稳定、简便、价廉的相关测试组合, 将其作为中老年人、高血压及糖调节损伤的高危患者肾功能损伤的早期筛选指标。

材料和方法
一、对象

选择2008年5月至2008年6月上海交通大学医学院附属仁济医院(东院)内分泌科、神经内科、心内科住院患者(正常饮食, 但不排除低盐饮食)425例, 其中男263例、女162例, 主要包括临床确诊的2型糖尿病、脑梗死、冠心病患者。入院后首次空腹测定血清Urea、Cr、尿酸(UA)、三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、脂蛋白(a)[Lp(a)]、载脂蛋白A(apo A)、载脂蛋白B100(apo B100)、空腹血糖(FPG)、餐后2小时血糖(Glu2h)、高敏C反应蛋白(hs-CRP)、γ -谷氨酰基转移酶(GGT)、半胱氨酸蛋白酶抑制剂C(Cys C)、糖化血红蛋白(HbAlc)。采用晨尿或随机尿测定尿微量白蛋白(mAlb)及尿Cr(UCr), 计算mAlb/UCr比值, 尿常规检测包括红、白细胞计数及尿蛋白测定。

二、检测方法

1. 常规项目使用HITACHI 7600-020生化分析仪测定。Urea(脲酶紫外速率法)、血清Cr(SCr)(苦味酸法)、HbAlc(比色法)试剂由罗氏公司提供; SCr(酶法)、UA(酶法)、Alb(溴甲酚绿法)、GGT(速率法)试剂由上海科华东菱有限公司提供; TC(酶法)、TG(酶法)、HDL-C(直接均相法)、LDL-C(直接均相法)、Glu(己糖激酶法)试剂由Sysmax公司提供; hs-CRP、Cys C采用颗粒增强免疫比浊法测定, 由景源公司提供试剂。mAlb使用特定蛋白分析仪(BN ProSpec)测定。尿常规使用Sysmex UF 100测定。

2. 使用简化肾脏病膳食改善(modification of diet in renal disease, MDRD)方程[即四变量公式(改良4v-MDRD公式)]计算肾小球滤过率估算值(eGFR)。 eGFR=186× [SCr(mg/dL)]-1.154× [年龄(岁)]-0.203× (0.742女性)。依据《肾脏病生存质量指导(K/DOQI)慢性肾脏病临床实践指南》[1]。将入选的患者按照eGFR结果分为5期。1期:≥ 90 mL/min; 2期:60~89 mL/min; 3期:30~59 mL/min; 4期:15~29 mL/min; 5期:≤ 15 mL/min。若eGFR> 90 mL/(min· 1.73 m2), 且没有肾脏其他损伤(如肾结构异常、外伤、尿液常规检测异常等)的证据, 列为正常对照组; eGFR在60~89 mL/(min· 1.73 m2)为肾功能轻度损伤组; eGFR在30~59 mL/(min· 1.73 m2)为肾功能中度损伤组; eGFR< 30 mL/(min· 1.73 m2)为肾功能重度损伤组。

3. 根据美国糖尿病联合会(ADA)的糖尿病临床指南, 以尿mAlb/UCr比值分组, mAlb/UCr比值< 30 mg/g为正常对照组, 30~300 mg/g为mAlb尿组, > 300 mg/g显性Alb尿组。

三、统计学方法

以eGFR< 60 mL/(min· 1.73 m2) 判断肾功能损伤, ROC曲线确定Cys C的临床Cut-off值; 根据eGFR分组或依据mAlb/UCr比值分组, 比较正常尿液组、mAlb尿组和显性Alb尿组实验室各指标的检测差异。采用SPSS11.0统计软件。正态分布数据以 ± s表示, 偏态分布数据以中位数[百分位数(P25~P75)]表示。计量资料采用方差分析, 组间比较采用t检验, 偏态分布项采用秩和检验, 率的比较采用卡方检验。

结果

一、酶法检测SCr的结果与罗氏苦味酸法的结果相关性良好(r=0.999 8), 得出校正后的Cr值。正常对照组及肾功能轻度、中度、重度损伤组的Cys C浓度分别为(0.82± 0.28)、(1.00± 0.38)、(1.17± 0.31)、(2.94± 1.24) mg/L; SCr浓度分别为(51.8± 11.1)、(70.5± 11.3)、(94.0± 16.6)、(546.6± 335.2) μ mol/L。见表1。

表1 正常和不同肾功能损伤患者各项指标的比较

二、eGFR与Cr、Cys C、年龄、TC、尿mAlb、TG、LDL-C相关, 其相关系数(r)依次为-0.516(P=0.000)、-0.507(P=0.000)、-0.431(P=0.000)、-0.153(P=0.002)、-0.145(P=0.004)、-0.117(P=0.016)、-0.113(P=0.02)。

三、以eGFR< 60 mL/(min· 1.73 m2) 为判断肾功能损伤的界限, SCr、Cys C、mAlb、mAlb/UCr比值、hs-CRP的ROC曲线下面积分别为0.939、0.781、0.666、0.662、0.600。见图1。由ROC曲线所得SCr、Cys C的Cut-off值分别为83.2 μ mol/L (敏感性80.5%, 特异性92.3%) 和0.935 mg/L (敏感性80.5%, 特异性61.9%)。

图 1 以eGFR< 60 mL/(min· 1.73 m2)为临界值的ROC曲线

四、依据mAlb/UCr比值分组, 正常尿液组、mAlb尿组和显性Alb尿组的Cys C浓度及eGFR见表2。出现mAlb或显性Alb尿组中Cys C升高、eGFR减低的异常率分别为75.0%、52.3%, 而SCr的异常率(以高于实验室参考范围上限110 μ mol/L为异常)为21.7%。

表2 正常尿液组、微量白蛋白尿组与显性白蛋白尿组患者各项指标的比较

五、肾功能中度损伤时, Cys C、mAlb/UCr比值及SCr的异常率分别为74.6%、30.7%和12.3%; 若肾功能轻度损伤时, Cys C、mAlb/UCr比值的异常率分别为43.3%、13.9%。

六、糖调节受损伴高血压病且年龄超过55岁的174例患者中, 出现mAlb尿或显性Alb尿、eGFR下降[< 60 mL/(min· 1.73 m2)]、Cys C升高、hs-CRP升高(> 3.0 mg/L)的检出率分别为39.7%、32.2%、63.2%、47.1%, 而出现SCr升高(> 110 μ mol/L)只有10.3%。

讨论

依据2002年《K/DOQI慢性肾脏病临床实践指南》, 正确检验肾小球滤过率(GFR)极为重要, 以往经典的菊粉清除率与目前临床上作为“ 金标准” 的放射性核素GFR测定的相关性高达0.97以上。另一个临床检测GFR的经典方法是内生肌酐清除率(Ccr)。但其检测时需要留取24 h尿并记录尿量, 还需同时测定UCr和空腹SCr, 并进行标准体表面积的矫正才能计算, 因此较为烦琐。Ccr检测的局限性还在于内生Cr容易受肌肉容积的影响, 体内肌酸代谢的减弱会使Cr浓度减少; 若肾小球功能严重受损时, 肾小管仍然能排泌部分Cr等造成误差。

美国肾脏病教育计划(NKDEP)强烈推荐检验部门在报告SCr浓度结果的同时给出eGFR。国内也已经有多家医院推出了中国人的eGFR估算公式。我们选取了非肾脏科的内科患者, 基于成人的正常饮食, 用改良4v-MDRD公式计算eGFR, 以eGFR< 60 mL/(min· 1.73m) 为判断限, ROC曲线下面积以SCr和Cys C的面积为最大, 分别为0.939、0.781, 尿mAlb、mAlb/UCr比值的ROC曲线下面积相似, 分别为 0.666、0.662。eGFR与SCr、Cys C呈负相关, 其相关系数为-0.506、-0.517。

一般认为SCr通常不敏感, 当GFR下降至50%以下时, SCr浓度才会明显升高。SCr最常用的苦味酸法受葡萄糖、尿酸、酮体、血浆蛋白和先锋霉素等假Cr物质的干扰。用苦味酸法检测Cr的临床诊断界限值为:男> 110 μ mol/L, 女> 93 μ mol/L。常规酶法检测特异性较强, 受干扰因素小, 与苦味酸法相关性良好(r=0.999 8)。本研究中肾功能中度损伤时, 依据ROC曲线转折点处同时兼顾诊断的敏感度和特异度(敏感性为80.5%, 特异性为92.3%), 我们测得的Cr酶法临床诊断界限值为83.2 μ mol/L, 低于苦味酸法。

目前认为, 在早期的肾损害中Cys C是较SCr更敏感的指标之一。Cys C的相对分子质量为13 000, 由有核细胞产生且生成速率恒定, 几乎从肾小球全部滤过。肾脏是唯一清除循环Cys C的器官, 且不受炎症、饮食、体重以及肝功能变化的影响, 特异性高[2~4]。

当肾功能中度损伤时, Cys C、mAlb/UCr比值与SCr的异常率分别为74.6%、30.7%和12.3%。在已经出现mAlb或显性Alb尿组中Cys C升高、eGFR减低的异常率分别为75%、52.3%, 而此时SCr的异常检出率为21.7%。若肾功能只有轻度损伤、SCr尚没有改变时, Cys C的异常检出率为43.3%, 高于尿蛋白的升高(13.9%)。由此而知, 早期肾功能的改变, 可以观察的指标有Cys C、mAlb/UCr比值、eGFR, 而SCr的升高已经预示着肾功能进入了不可逆转的损伤期。同样, Bokenkamp等[5] 用99m锝-二乙三胺五乙酸(99mTc-DTPA)清除率作为肾小球滤过功能的“ 金标准” , 分析了Cys C、β 2-微球蛋白(β 2-MG)及SCr诊断的敏感性, 结果分别为88.2%、67.7%及52.2%。

糖尿病患者的慢性肾功能损伤是由于长时间的高血糖和胰岛素减低, 使肾小球基底膜内外疏松层硫酸肝素糖蛋白含量减低, 负电荷明显减少, 导致尿中mAlb含量增加[6]。正常人尿中mAlb通常在20 mg/L以下, 当尿mAlb量升高至20~200 μ g/min、20~200 mg/L或30~300 mg/24 h时被称之为mAlb尿, 此时尿常规蛋白通常为阴性。大量文献报道, mAlb尿是肾脏血管损伤的早期标志, 与糖尿病的预后有密切关系[1, 7, 8], 与心血管疾病的发病亦有相关性。mAlb尿持续阳性者预后较差, 病死率明显高于mAlb尿阴性患者。mAlb尿的出现早于糖尿病合并的高血压、心血管疾病、神经性病变等。

同时糖尿病又被认为是一种慢性炎症性自身免疫性疾病, 炎症是导致其血管病变继而发展成多种并发症的病理基础。何冰等[9]的研究表明2型糖尿病患者hs-CRP随尿mAlb的增高而增加, 认为慢性炎症反应的强度与糖尿病肾脏损伤的程度平行。其他研究证明[2]hs-CRP与SCr呈正相关, 但hs-CRP的增高早于Cr, 提示hs-CRP可灵敏反映2型糖尿病肾病患者的肾脏损害情况。本研究结果显示, hs-CRP与年龄、血糖水平、apo A及GGT活性呈显著相关, 425例患者若按血糖浓度正常及糖调节受损分组比较, 后者出现GFR下降、mAlb尿、Cys C升高、尿常规异常及hs-CRP升高的比例远高于前者。174例糖调节受损、伴高血压病且年龄超过55岁的高危患者中, hs-CRP升高的检出率为47.1%, 伴随其中已有39.7%的患者出现了eGFR的下降, 32.2%尿蛋白阳性, 63.2%的患者血清Cys C升高。

总而言之, 可以联合检测Cys C、eGRF及mAlb/UCr比值, 尤其建议针对年龄> 55岁且伴高血压、高血糖、肥胖或糖尿病的高危患者增加hs-CRP检测, 以提高早期肾功能损伤的预警判断。

The authors have declared that no competing interests exist.

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