评价早期肾功能损害的重要指标.docx

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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（CystatinC）

           （广东虹业抗体科技有限公司倾情奉献） 

　一、CystatinC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cystatinC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）。

CystatinC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13.36×103,等电点为9.3,特点为位于羧基端附近有2个二硫键。

人的cystatinC基因片段位于20号染色体上,其基因序列在大多数组织中能稳定表达。

cystatinC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巯基。

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thestefins,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、SV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cystatinC,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cystatinC;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cystatinC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,cystatinC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,后者包括肌酐（Cr）、尿素氮（BUN）、尿酸（UA）和β2微球蛋白（β2-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（肌酐）　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。

Ccr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　β2-MG,RBP等能反映早期肾功能变化,当GFR<80mLPmin时,β2-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:

①稳定的生成率。

②稳定的血浓度,不受其他病理变化的影响,不与蛋白质结合。

③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（cystatinC）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、　CystatinC的临床应用展望

CystatinC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、更可靠的指标,测定cystatinC来指导诊断及治疗,具有重大的临床意义。

1、血CystC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、碘酞酸盐、对氨马尿酸、51铬2乙二胺四乙酸（51Cr2EDTA）、99锝2三胺五乙酸（99Tc2DTPA）和碘酞六醇等,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酐、尿素和低分子量的蛋白质如β2－微球蛋白、α1－微球蛋白及视黄醇结合蛋白等。

目前常规使用血肌酐和尿素氮水平及内生肌酐清除率（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）

CystC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CystC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CystC的测定被逐渐重视。

大量研究证实CystC是优于血肌酐（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。

近年研究发现血清CystC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CystC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CystC判定肾功能减退的敏感性优于血肌酐。

在206例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CystC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CystC的改变较血肌酐的改变出现迅速。

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I2ICI作为金标准测定GFR,发现血CystC的水平在肾功能下降至GFR88ml/min/1.73m2时即明显升高,而血肌酐水平在GFR下降至75ml/min/1.73m2时才开始升高;10例患者虽然尚无肾损害的依据,但其CystC的水平升高与对照亦有显著性差异。

因此血CystC是较血肌酐更敏感的诊断指标,尤其是在血肌酐的盲区。

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cystatinC

89-71ml/min      全部正常　　　　　  45%-70%正常

70-61ml/min      50%左右正常      90%以上异常

61-51ml/min      24%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,cystatinC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,cystatinC检出糖尿病肾病的灵敏度为40%,特异性为100%。

所以,血cystatinC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cystatinC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（α-微球蛋白等）随后出现肾小球早期损伤,血CystatinC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）CystatinC升高。

所以，临床定期监测高血压病患者的血清cystatinC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cystatinC检测肾小管功能　

CystatinC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cystatinC清除率,但无论从理论上还是实践的临床研究发现来讲,尿cystatinC浓度应该可作为评价肾小管功能不全的指标之一。

6、CystC在儿科疾病中的应用

在儿童中血肌酐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CystC时发现:

出生后1～3天内血CystC的浓度非常高,可达1.64～2.59mg/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0.7～1.38mg/L。

在69例1～16岁的儿童,以51Cr2EDTA作为评定GFR的金标准,CystC与GFR的相关性（r=0.83）明显好于血肌酐与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CystC,未发现性别差异;早产儿CystC波动于1.34～2.57mg/L,足月儿为1.36～2.23mg/L;1岁以内0.75～1.87mg/L,1～3岁0.68～1.6mg/L;作者发现3岁以上儿童CystC趋于稳定为0.51～1.31mg/L。

提示同成人相比血CystC作为GFR的衡量标准同样适用于儿童且有其独到之处。

7、CystC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,内源性肌酐产生减少,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CystC的水平逐渐上升。

Fliser等选取12例血压正常的青年男性（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,二者的血肌酐水平无差异,而血CystC水平老年组明显高于青年组,提示至少在肌酐水平为正常范围的老年病例中血CystC是一个相当好的反映肾功能下降的指标。

8、CysC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，CysC与GFR的相关性比SCr好（r=0.84及r=0.74）。

许多研究都比较一致地认为对化疗病人检测CysC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CystatinC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CystatinC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、CystatinC检测方法学的发展

CysC分子量较小，其测定方法主要基于免疫反应的原理。

Lofberg等首先采用单向免疫扩散法（RID）及酶免疫测定法对CysC进行检测，但从检验要求来看，这两种方法操作复杂，定量不准。

此后，不断有较简单、灵敏的放射、荧光方法及各种酶免疫测定的方法（RIA、FIA、EIA）报道.但以上各种检测方法均属于非均相检测方法，定量重复性和稳定性不好。

难以用自动化仪器检测，导致了CysC在临床诊断上难以被广泛应用。

九十年代有关研究人员把检测方法选定在胶乳免疫测定上，胶乳免疫测定是一种均相测定方法，容易在自动化仪器上操作。

1994年，KyhseAndersen等报道了一种颗粒增强透射免疫比浊法（PETIA），采用CysC特异抗体包被胶乳粒子作自动均相免疫分析，操作简单，检测速度快，使CysC检测可在自动生化分析仪上进行，为临床开展CysC检测提供了极大方便。

五、本公司产品说明

1、试剂盒检测原理：

样品中的CystatinC与试剂盒中的CystatinC抗体试剂发生抗原-抗体反应，使反应液浊度增加，并在一定范围内反应液浊度与所加的抗原的量呈线性相关，因此可使用生化分析仪（或其他光学检测仪器）在600nm波长处测定反应液吸光度值，反应液吸光度值与所测CystatinC浓度呈正比。

2、适用仪器：

适用各种半自动或全自动生化分析仪；各种分光光度计

3、包装规格：

规格一 R128ml  R26ml   

规格二 R145ml  R210ml 规格三 R170ml  R215ml