尿ZAG、KIM-1和NGAL聯合檢測在糖尿病腎病診斷中的價值

儲 輝，林 寧，劉艷秋，陸衛平△

1.南京醫科大學附屬淮安第一醫院內分泌科，江蘇淮安 223000；2.江蘇省淮安市第一人民醫院分院檢驗科，江蘇淮安 223002

隨著人民生活水平的提高，糖尿病患病率逐年增加[1]。臨床上糖尿病中最常見，致死率、致殘率最高的并發癥是糖尿病腎病(DN)。DN是一種微血管并發癥，臨床主要表現為腎小球硬化、腎小球基底膜增厚、腎間質纖維化、高血壓、高蛋白尿及腎小球濾過率降低[2]。目前，臨床上主要依據血尿素氮、血清肌酐、估算腎小球濾過率(eGFR)和尿微量清蛋白(mAlb)來診斷DN和判斷DN的進展[3]。 然而，這些標志物常在腎損傷早期由于腎臟的代償作用而受到影響，致使其診斷靈敏度和特異度低，不能及時確診早期DN。研究表明糖尿病患者腎小管的損傷要早于或伴隨腎小球損傷，因此，腎小管損傷相關分子在診斷早期DN中可能更有價值[4]。目前，在DN的早期診斷上還存在眾多挑戰。有研究認為尿液中腎損傷分子1(KIM-1)、中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白(NGAL)和鋅-α-2-糖蛋白(ZAG)能反映DN的發生與發展[5-7]。本研究擬通過酶聯免疫吸附測定(ELISA)同時檢測尿液中ZAG、KIM-1和NGAL的水平，探討三者聯合檢測在DN診斷中的價值，為DN診斷尋找臨床依據。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2018年1-12月南京醫科大學附屬淮安第一醫院內分泌科住院的DN患者77例，其中男40例、女37例，平均年齡(63.1±6.2)歲。選取同期該院體檢健康者38例為健康對照組(A組)，其中男19例、女19例，平均年齡(63.4±6.5)歲。選取同期該院住院的單純糖尿病患者43例(UACR<30 mg/g)作為糖尿病對照組(B組)，其中男24例、女19例，平均年齡(63.8±7.0)歲。DN患者根據清晨中段尿標本清蛋白/肌酐比值(UACR)分為2組：糖尿病微量清蛋白尿組(C組，38例，UACR 30～300 mg/g)、糖尿病大量清蛋白尿組(D組，39例，UACR>300 mg/g)。納入標準：均符合世界衛生組織1999年頒布的糖尿病診斷標準[8]和中國2型糖尿病防治指南(2017版)[9]相關標準。排除標準：(1)妊娠、哺乳期女性；(2)活動性感染；(3)心功能Ⅲ級及以上；(4)糖尿病急性并發癥：糖尿病酮癥酸中毒、糖尿病高血糖高滲狀態、糖尿病乳酸酸中毒；(5)各種原發性及繼發性腎臟疾病；(6)腫瘤；(7)泌尿系統炎癥、結石；(8)血液系統疾病、自身免疫性疾??；(9)丙氨酸氨基轉移酶與天門冬氨酸氨基轉移酶比值>2；(10)血糖、血壓控制不佳。

1.2儀器與試劑 臺式離心機、全自動生化分析儀購自美國Beckman Coulter公司；酶標儀購自中國Rayto公司；KIM-1 ELISA試劑盒和NGAL ELISA試劑盒均購自英國Abcam公司；ZAG ELISA試劑盒購自美國RD公司。

1.3方法 所有受試者在生活飲食規律的情況下，收集24 h尿液，嚴格按無菌和防腐原則留取，混勻后取5 mL，于-80 ℃冰箱保存；空腹抽取靜脈血5 mL， 1 500 r/min 離心10 min，取上清液，于-80 ℃冰箱保存。待收集完畢后，統一檢測。

2 結 果

2.1各組一般資料比較 與A組比較，B組、C組、D組的年齡、體質量、體質量指數(BMI)、收縮壓、舒張壓差異均無統計學意義(P>0.05)；空腹血糖(FBG)、HbA1c水平均升高，差異有統計學意義(P<0.05)。B組、C組、D組各組間年齡、體質量、BMI、病程、收縮壓、舒張壓、FBG、HbA1c比較，差異均無統計學意義(P>0.05)； mAlb、UACR、eGFR及肌酐水平比較，差異均有統計學意義(P<0.05)。見表1。

2.2各組KIM-1、NGAL和ZAG水平比較 結果顯示，與A組比較，B組、C組、D組KIM-1、NGAL及ZAG水平均升高，差異有統計學意義(P<0.05)。并且DN患者KIM-1、NGAL、ZAG的水平隨著患者腎損傷程度的加重而升高。見圖1。

2.3DN患者尿液中KIM-1、NGAL和ZAG與臨床指標之間的關系 結果顯示，DN患者KIM-1水平與UACR(r=0.782，P<0.05)、mAlb(r=0.789，P<0.05)、NGAL(r=0.834，P<0.05)、ZAG(r=0.874，P<0.05)及糖尿病病程(r=0.699，P<0.05)呈正相關，而與eGFR(r=-0.706，P<0.05)呈負相關。DN患者NGAL水平與UACR(r=0.906，P<0.05)、mAlb(r=0.753，P<0.05)、ZAG(r=0.888，P<0.05)及糖尿病病程(r=0.691，P<0.05)呈正相關，而與eGFR(r=-0.668，P<0.05)呈負相關。DN患者ZAG水平與UACR(r=0.888，P<0.05)、mAlb(r=0.717，P<0.05)及糖尿病病程(r=0.673，P<0.05)呈正相關，而與eGFR(r=-0.711，P<0.05)呈負相關。

2.4KIM-1、NGAL和ZAG單獨或聯合用于DN患者腎功能損傷的診斷效能 KIM-1、NGAL、ZAG指標聯合診斷AUC為0.869，特異度為0.862，靈敏度為0.765，均高于某1項指標單獨診斷，差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表1 各組一般資料比較

注：A組為KIM-1水平；B組為NGAL水平；C組為ZAG水平；a為P<0.05。

表2 KIM-1、NGAL和ZAG單獨或聯合用于DN患者腎功能損害的診斷效能

3 討 論

DN早期臨床表現缺少特異性，病程多進展至不可逆階段才被發現，早期腎損傷的診斷預測和防治是控制和降低其危害的一個重要途徑。目前，血清和尿液中ZAG、KIM-1及NGAL應用于腎功能損傷的診斷或者預后均有報道[5-7]，但3項指標聯合檢測用于診斷DN的報道較少。本研究評估了ZAG、KIM-1及NGAL 3項指標在DN患者尿液中的表達情況，為這些指標用于臨床DN的診斷提供更多的數據支持，同時，本研究比較了3項指標聯合檢測用于早期診斷DN的臨床價值，期望為DN的早期診斷提供更為準確和無創的方法。

KIM-1是一種1型上皮膜糖蛋白，表達于近端小管細胞的膜尖上，在炎癥、纖維化和腎小管損傷中高表達。研究表明，KIM-1的水平在急性腎損傷的小鼠模型的尿液中升高，并且在尿肌酐水平發生改變之前就能檢測到KIM-1的變化[10]。另一方面，在DN患者中尿NGAL水平升高與終末期腎臟病進展相關，并且尿液中高水平的NGAL與血清肌酐水平升高及eGFR水平降低相關[11]。此外，ZAG被認為可以通過旁分泌或自分泌等途徑影響瘦素等水平的表達，從而參與肥胖和胰島素抵抗[12]。有研究發現DN患者尿液中ZAG水平高于健康人群，且ZAG可先于mAlb被檢測到，表明ZAG是早期診斷DN的可靠標志物[13]。

本研究結果表明，尿液中的ZAG、KIM-1及NGAL在DN患者中的水平均高于體檢健康者，并隨著病程的進展而升高。DN患者尿液中ZAG、KIM-1及NGAL的水平均與常規反映腎功能損傷的指標：UACR、mAlb、糖尿病病程及eGFR相關。研究發現腎小管細胞損傷導致吸附過程受阻，隨之代償性引起管狀產物增加，并導致KIM-1水平升高[14]。這表明KIM-1可以預測早期腎損傷。另一方面，DE-CARVALHO等[15]和SATIRAPOJ等[16]均發現DN患者尿液和血清中KIM-1的水平隨著UACR水平的升高而升高，并且高于健康人群，結果與本研究較一致，表明尿液中KIM-1的水平可作為診斷早期DN的標志物。在NGAL的研究方面，本研究發現尿液中 NGAL在DN患者尿液中的水平均高于體檢健康者，并且隨著患者腎損傷的發生和發展而升高。GARG等[17]研究發現，糖尿病伴有微量尿清蛋白的患者尿液中NGAL平均水平高于糖尿病不伴有微量尿清蛋白患者，結果與本研究一致，說明NGAL可作為診斷DN的指標。另外，LIM等[18]和ELHEFNAWY等[13]均發現ZAG的水平在DN患者中高于體檢健康者，并且ZAG可先于mAlb被檢測到，證明ZAG可作為預測早期DN的標志物。這些報道與本研究的結果一致，證明ZAG的檢測可預判早期DN。

以上結果表明DN患者尿液中ZAG、KIM-1及NGAL均可作為DN的診斷標志物。由于單一指標容易受到一些與指標相關特定因素的影響，因此，利用單一指標來診斷疾病存在諸多不足之處?；诖?，本研究探討了尿KIM-1、NGAL和ZAG聯合檢測診斷DN的價值。ROC曲線結果顯示，3項指標聯合檢測的診斷效能均優于某1項指標單獨檢測。這可能是三者都在腎小管細胞表面高表達，而腎臟發生損傷時，腎小管最先損傷導致。多指標的聯合檢測顯示了較為優越的臨床診斷評估價值，因此，多指標聯合檢測用于疾病的診斷在臨床上的應用將更為廣泛。

綜上所述，DN患者尿液中ZAG、KIM-1及NGAL的水平均高于體檢健康者，且上述指標水平隨著患者腎損傷的發展而升高；DN患者尿液中ZAG、KIM-1和NGAL的水平均與UACR、mAlb及糖尿病病程呈正相關，而與eGFR呈負相關；DN患者尿液中ZAG、KIM-1和NGAL的水平在UACR、UmAlb升高前升高，對早期診斷DN有較高的臨床價值，而3項指標聯合檢測用于診斷DN的價值更高。