评价早期肾功能损害的重要指标

1、评价早期肾功能损害的重要指 标-评价早期肾功能损害的重要指标 半胱氨酸蛋白酶抑制剂C （Cystatin C ）（广东虹业抗体科技有限公司倾情奉献）一、Cystatin C的生物学特征1961年Clausen于脑脊液中发现一种物质，因它与哺乳动物胱蛋白A和胱蛋白B的结构及活性相似，当时被称为胱蛋白C。1985年cystatin C首次被报道可作为评估GFR的指标，称为半胱氨酸蛋白酶抑制剂C（中译文胱抑素C）。Cystatin C是一种非糖基化的碱性蛋白质，由120个氨基酸组成，相对 分子质量是13. 36 X 103，等电点为9. 3，特点为位于竣基端附近有2个 二硫键。人的cystatin

2、C基因片段位于20号染色体上 淇基因序列在大 多数组织中能稳定表达。cystatin C是半胱氨酸蛋白酶抑制剂超家族2中的一员。半胱氨酸蛋白酶包括木瓜蛋白酶家族中的组织蛋白酶（主要存在于溶酶体中）和Ca2 +激活蛋白酶家族中的Ca2 +激活蛋白（主要 存在于细胞质内）。它们在细胞内肽类和蛋白质代谢特别是胶原代谢中 起重要作用。这些肽切酶是肽键内切酶，其作用取决于酶活化位点上的氨基酸残端半胱氨酸的疏基。半胱氨酸蛋白酶抑制剂是一种限制性超家族蛋白质，分为三大超家族：超家族1为the stefins，包括胱蛋白A和B两个成员，主要分布在细胞内； 超家族2为半胱氨酸抑制剂家族，含有胱蛋白C、D、S、S

3、V和SA五 个成员；超家族3为激肽原家族，含两个成员：低相对分子质量和高相对 分子质量激肽原，主要分布在细胞外和血管内。通过基因结构和启动子研究,人体所有有核细胞均可产生 cystatin C ,生成速度稳定、不受炎症、 胆红素、溶血、甘油三酯的影响，且与性别、年龄、肌肉量无关。它主 要分布于细胞外液，精液中浓度最高，其次，脑脊液浓度相对高于血中浓 度,唾液、胸水中均含cystatin C;另外，某些细胞如神经细胞、甲状腺细 胞、胰岛细胞内也有发现。相对分子质量低，等电点高，二者使cystatin C 能被肾小球自由滤过，然后在近曲小管上皮细胞内分解代谢，不被肾小管 重吸收和分泌。总之,cys

4、tatin C在体内的代谢特点：肾脏是唯一的排泄器官，在近端肾 小管上皮细胞被完全分解，不再重返血流，也不被肾小管上皮细胞分泌； 能自由通过肾小球滤过膜；生成速度和血浓度稳定，不受其他病理变化影响。表明它是测定 GFR的一种理想指标。二、目前临床测定GFR常用指标的比较分析目前，临床用来评价肾小球滤过功能的指标可分为外源性和内源性两大类。前者包括菊粉和一些放射性核物质 ，后者包括肌酊(Cr)、尿素氮 (BUN)、尿酸(UA)和B 2微球蛋白(B 2-MG)、视黄醇结合蛋白(RBP) 等低相对分子质量蛋白质。它们都有各自的局限性 ，现分述如下。2. 1 BUN (尿素氮)BUN是蛋白质代谢产生的

5、氨在肝脏经鸟氨酸循环生成的终产物，经肾小球滤过，大部分随尿排出，小部分被肾小管 重吸收入血。由于肾脏代偿功能强，60 %70 %肾单位功能受损时,BUN 才高于正常，敏感性差，所以，不能作为肾功能早期受损的指标。BUN还 受机体蛋白摄入量、分解水平、肾血流等因素影响，某些药物亦影响其 测定值，氨基水杨酸、四环素、磺胺使之升高，VitC、左旋多巴、链霉素使之降低2. 2 Cr (肌酊) Scr是肌酸的代谢产物，经肾脏排泄，肾小管有少量 分泌。GFR下降至正常1P3时,Scr才明显上升。Scr还受肌肉量、肉 食摄入量及体内代谢水平的影响，儿童、老年人、消瘦者中，测值偏低，不 能真实反映GFR。Cc

6、r较BUN和Scr敏感，当Ccr降至正常80 %以下,BUN和Scr仍可 在正常范围，但是同样也受多种因素的影响，并且测定技术操作繁琐，重 复性差，误差大，不宜普查。2. 3 低相对分子质量蛋白质B2-MG,RBP等能反映早期肾功能变化，当GFR 80mLPmin时，0 2-MG已升高。但易受病理状态影响，且 血浓度不稳定，在感染、炎症、恶性肿瘤、肝病时，其生成速度加快，影响 其真实性。2. 4 菊粉和放射性核素物质 菊粉和放射性核素物质，影响因素较少 被认为是测定 GFR的金指标。但是，菊粉清除率操作复杂，仅在实验研 究中应用。测定放射性核素物质的清除率 ，价格昂贵，具放射性。某些患 者如孕

7、妇不适用，限制其临床应用。总之，从临床应用角度出发，有必要寻找一种既符合评估清除率标记物特 点，又经济适用，能在临床推广的物质来监测早期受损的肾功能，及时反映肾功能的变化，指导临床治疗。作为评估清除率的标记物应具以下特 点：稳定的生成率。稳定的血浓度，不受其他病理变化的影响，不与 蛋白质结合。肾小球自由滤过，不被重吸收或分泌。近年来，国外研究 指出，半胱氨酸蛋白酶抑制剂 C(cystatin C)具有上述特点，是评估肾功能的一种敏感性好、特异性高的指标 三、 Cystatin C的临床应用展望Cystatin C在体内产生速率稳定，影响因素极少，是反映早期肾小球滤过 功能受损的一个更理想、更可

8、靠的指标，测定cystatin C来指导诊断及治 疗，具有重大的临床意义。1、血Cyst C在评价肾功能中的应用肾小球滤过率(GFR)是评价肾功能的重要指标。通常采用各种外源性 或内源性的标志物来测定 GFR。外源性方法是通过连续或一次性静脉 注射可在血浆和(或)尿中测定其浓度的标志物来测定，这些物质包括菊 粉、碘酥酸盐、对氨马尿酸、51铭2乙二胺四乙酸(51Cr2EDTA) 、99 得2三胺五乙酸(99 Tc2DTPA )和碘酥六醇等，测定结果被认为是评价 GFR的金标准，但由于操作繁琐，不能作为常规检查。内源性的标志物包 括肌酊、尿素和低分子量的蛋白质如B 2微球蛋白、a 1微球蛋白及 视

9、黄醇结合蛋白等。目前常规使用血肌酊和尿素氮水平及内生肌酊清除 率(Ccr)作为评估GFR的参数，它们的测定方法相对固定，可迅速获取 结果，但一些肾性和非肾性的因素可干扰这些结果，如表所示： (由于软件原因此处不能显示，详细请查阅附件，致歉)Cyst C的特点：分子量小，携带正电荷，可自由通透肾小球基底膜；被近曲 小管重吸收及完全代谢，无肾小管的分泌；在组织中产生的速率恒定；排 出只受肾小球滤过率的影响，而不受其他因素如性别、年龄、饮食、炎 症、感染、血脂、肝脏疾病等的干扰。1985年后血浆或血清中Cyst C的测定被逐渐用来作为GFR的评估参数。随着检测方法的改进，血Cyst C的测定被逐渐重

10、视。大量研究证实Cyst C是优于血肌酊(Scr)的内源性标记物。Scr是临床最常用的测定GFR的指标，虽然与GFR 的相关性较差，在肾功能显著下降后才有升高，严格意义上只是一个衡量 GFR的粗浅指标，但其测定方法简便经济，被广泛采用o近年研究发现血 清Cyst C与GFR的相关性较Scr与GFR的相关性更显著。表3列 举了不同作者在研究中得到的二者相关性的数值。尽管相关系数(r)是一个非常不敏感的指标，但上述不同样本中Cyst C与GFR的相关性均明显高于Scr与GFR的相关性。有些作者使用敏 感的ROC曲线分析也得出相同结果。同时血Cyst C判定肾功能减退 的敏感性优于血肌酎。在206例

11、不同类型肾脏病患者中采用Cr2EDTA测定作为GFR金标准，证实GFR下降时，血Cyst C 的升高发生早于Scr的升高；Tian等也发现在轻度GFR减低的患者 血Cyst C的改变较血肌好的改变出现迅速。最新Elisabeth等研究51 例不同肾脏病导致的轻度肾功能损伤及10例有高血压和少量蛋白尿但 无肾功能不全证据的患者，用121cl作为金标准测定GFR，发现血Cyst C的水平在肾功能下降至GFR 88ml/ min/ 1. 73 m2时即明显升高，而 血肌好水平在GFR下降至75ml/min/1.73 m2时才开始升高;10例患 者虽然尚无肾损害的依据，但其Cyst C的水平升高与对照

12、亦有显著性 差异。因此血Cyst C是较血肌酊更敏感的诊断指标，尤其是在血肌酊的 盲区。经研究发现，附表说明：血清胱抑素C和血肌肝反映GFR的比较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%以上异常61-51ml/min24%左右正常100%异常2、在肾移植中的应用在肾移植术中，移植肾的GFR可作为观察急、慢性排斥反应及免疫抑制 剂的肾毒性指标之一，靠缓慢升高的Scr来检测GFR，不能及时、准确 反映移植肾功能。因此,cystatin C可作为肾移植中肾功能的监测指标。3、在糖尿病中的应用随着社会生活水平提高，糖尿

13、病人数不断增加,1/3患者发展为肾衰竭及 需要肾透析。目前DN已成为全球范围内最常见的慢性肾功能不全的原 因之一，所以，需要一个敏感、可靠的GFR检测指标来评价糖尿病患者 的肾功能。通过 GFR及微量白蛋白尿的评估可早期发现DM患者的肾脏改变。虽然目前微量白蛋白尿在临床应用广泛，但昼夜排泄量不同运动、尿路感染、高血压、心功能不全及急性发热均能影响其结果。更 重要的是微量白蛋白尿是反映DN发生的较晚期的标志，因此寻找DN的早期标志物或DN发生发展的筛查指标是目前临床重要课题。Mojiminyi等认为，如果将微蛋白尿认为是检出糖尿病肾病的“金指标”那么，与之相比,cystatin C检出糖尿病肾病

14、的灵敏度为 40 % ,特异性为 100 % 。所以，血cystatin C是一个比较敏感和实用的指标。在刚患糖 尿病而无证据有肾病患者中，定期开展血清cystatin C检测以观察其与糖尿血管病变的关系，是必要的和可能的。4、在高血压病中的应用据估计，我国约有高血压患者超过一亿人，其中40%以上的高血压病患者到中、晚期可并发高血压肾病。据临床观察研究发现：高血压致肾 损害分为三个阶段：其中第一阶段肾小球基本正常，肾内压增加；第二阶 段肾小管高压性损伤（口-微球蛋白等）随后出现肾小球早期损伤，血Cystatin C升高；第三阶段肾小球硬化，肾小管萎缩（主要为肾小球损伤 的证据）Cystatin

15、 C升高。所以，临床定期监测高血压病患者的血清 cystatin C水平对高血压病所导致的早期肾功能损伤的观察与早期预 防、诊断和治疗具有很重要的临床意义。5、尿cystatin C检测肾小管功能Cystatin C是一种低相对分子质量蛋白质，肾小球自由滤过，然后在近曲 小管上皮分解代谢而不是重吸收或分泌，不能用计算清除率的公式计算 cystatin C清除率，但无论从理论上还是实践的临床研究发现来讲，尿cystatin C浓度应该可作为评价肾小管功能不全的指标之一。6、Cyst C在儿科疾病中的应用在儿童中血肌酊的浓度是随着年龄的增长逐步上升的，直到成年才达到稳定，因此运用Scr评定儿童肾功

16、能有一定困难。近年来有学者在测定 258位没有肾脏疾病的正常儿童血Cyst C时发现：出生后1-3天内血Cyst C的浓度非常高，可达1. 642. 59mg/ L ,在生后4个月内迅速下 降,1岁左右其浓度逐渐稳定，大约是0. 71. 38mg/ L。在69例116 岁的儿童，以51Cr2EDTA 作为评定 GFR的金标准，Cyst C 与GFR的 相关性（r = 0. 83）明显好于血肌酊与 GFR的相关性（r= 0. 67）。 Harmoinen等报告的58例早产儿、50例足月儿及299例生后8天至 16岁的儿童测定 Cyst C，未发现性别差异；早产儿Cyst C波动于1. 34 2.

17、 57mg/L,足月儿为 1. 36 2. 23 mg/ L ;1 岁以内 0. 75-1. 87mg/ L,13岁0. 681. 6 mg/ L ;作者发现3岁以上儿童Cyst C趋于稳定 为0. 511. 31 mg/ L 。提示同成人相比血 Cyst C作为GFR的衡量标 准同样适用于儿童且有其独到之处。7、Cyst C 与老年人有关老年肾功能的报道甚少，但都提示60岁以上的老年人GFR减退, 因老年人肌肉萎缩，肌组织减少，内源性肌酊产生减少，因此老年人的Scr 不能反映其GFR的变化。研究发现50岁以上老年人血循环中 Cyst C 的水平逐渐上升。Fliser等选取12例血压正常的青年

18、男性（平均年龄 25 2岁）和41例血压正常及增高的老年男性（平均年龄67 6岁） 菊粉清除率显示后者 GFR明显低于前者，二者的血肌酊水平无差异，而 血Cyst C水平老年组明显高于青年组，提示至少在肌酊水平为正常范 围的老年病例中血Cyst C是一个相当好的反映肾功能下降的指标。8、Cys C在化疗中的应用对化疗病人来说，很可能会导致肾功能的损害，因为化疗药物对肾小管 有一定的损伤。因此对进行化疗药物治疗的病人应及时关注其肾脏功 能的状况，以适当调整药物剂量。据报道，通过对接受顺氯氨柏（cisplatin）进行化疗的肿瘤病人研究表明，Cys C与GFR的相关性比SCr好（r = 0. 84

19、及r = 0. 74）。许多研究都比较一致地认为对化疗病 人检测Cys C比检测SCr更有意义。9、血清胱抑素C与急性心衰芬兰的教授最新研究表明，在急性心力衰竭的患者中，血Cystatin C对心 衰患者预后的预测要高于其他指标（如:胆钠素,BNP,肌钙蛋白T）,可以 成为反映急性心力衰竭预后的一个敏感指标。该教授对622名有心衰老 年人的研究中表明：血Cystatin C越高，死亡越高，将胱抑素C分为三个浓 度组（附表说明）：滴度急性心衰患者6个月的死亡率（）滴度1级3.2%滴度2级15.1%滴度3级25.9%四、Cystatin C检测方法学的发展Cys C分子量较小，其测定方法主要基于免