血清和尿CN1在老年糖尿病腎病中的診斷價值分析

賀曄楠 孫明霞 宋丹丹 趙曉蘭

糖尿病是僅次于癌癥和心血管疾病的人類第三大慢性病,全球患病例數約4.2億,嚴重威脅人類健康［1］。約30%～40%的糖尿病病人會發展為糖尿病腎病(diabetic nephropathy, DN)。DN是糖尿病引起的微血管并發癥,是一種以持續性蛋白尿和腎功能進行性降低為特征的臨床綜合征［2］。臨床中常應用尿白蛋白/肌酐比值(urinary albumin/creatinine ratio, UACR)反映尿白蛋白量,隨機尿UACR≥30 mg/g即為白蛋白尿。但UACR結果受到發熱、感染、劇烈運動及其他疾病等因素的影響,在診斷及判斷DN進展時仍然具有一定的局限性［3］。肌肽二肽酶1(carnosine dipeptidase 1, CN1)由CNDP1基因編碼。研究發現,CNDP1基因多態性與T2DM病人DN的易感性有關［4］,如CNDP1(CTG)5等位基因對T2DM病人的DN具有保護作用［5］。Rodriguez-nio等［6］發現,相比于CNDP1基因多態性,糖尿病病人血清和尿中CN1的水平能夠更準確地反映病人腎功能狀態。人類腎臟中肌肽能夠抑制非酶糖基化及醛糖交聯蛋白的產生［7］,而CN1作為肌肽水解的限速酶,其血清及尿液中CN1的表達水平有助于反映DN病人腎臟肌肽代謝情況,可能是新的DN診斷標志物。本研究通過檢測老年T2DM病人血清和尿液中CN1的水平,旨在探討二者在DN中的臨床診斷價值。

1 研究對象及方法

1.1 研究對象 選取2019年2月至2021年2月期間我院診治的T2DM病人168例為研究對象,年齡60～75歲,平均(67.78±4.24)歲。納入標準：(1)T2DM診斷符合中華醫學會糖尿病分會2017年制定的《中國2型糖尿病診治指南》［8］;(2)DN的診斷符合《中國糖尿病腎臟疾病防治臨床指南》［3］;(3)臨床及實驗室檢查資料完整。排除標準：(1)合并發熱及嚴重感染性疾病;(2)伴有嚴重心肺等臟器功能衰竭;(3)合并腎臟綜合征、先天性或其他繼發性腎臟損害者。將UACR<30 mg/g的T2DM病人納入對照組(n=46),UACR≥30 mg/g的T2DM病人納入DN組(n=122)。本研究經醫院倫理審核通過(M2018-041),所有研究對象均簽署知情同意書。

1.2 研究方法

1.2.1 觀察指標：收集所有研究對象性別、年齡、BMI、糖尿病病程、收縮壓及舒張壓等一般臨床資料。采用日立7600型全自動生化分析儀檢測尿白蛋白排泄率、血BUN、血肌酐、血UA、FPG、HbA1c、胱抑素C、TG、TC、LDL-C、HDL-C。根據尿白蛋白排泄率和血肌酐計算UACR。應用經過改良的MDRD公式計算估計腎小球濾過率(eGFR)=186×(血肌酐/88.4)-1.154×年齡-0.203×0.742(女性)。

1.2.2 血清和尿CN1檢測：采用ELISA法檢測血清和尿CN1水平。CN1 ELISA試劑盒購自上海梵態生物公司,貨號FT-P37424R。實驗步驟按照試劑盒說明書進行。血清樣本以1∶100稀釋度進行檢測,尿液樣本未經稀釋進行檢測。

2 結果

2.1 2組臨床生化指標及血清、尿CN1比較 2組年齡、性別、BMI、糖尿病病程、收縮壓、舒張壓、FPG、HbA1c、TC、TG、LDL-C、HDL-C比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。與對照組比較,DN組eGFR較低,UACR、血肌酐、血BUN、血UA、胱抑素C、血清和尿CN1水平較高,差異均具有統計學意義(均P<0.05)。見表1。

表1 2組臨床生化資料及血清、尿CN1水平比較

2.2 血清、尿CN1與DN病人臨床生化指標的相關性 Pearson相關分析結果顯示,血清、尿CN1與UACR、血肌酐、血BUN呈顯著正相關,與eGFR呈顯著負相關(均P<0.05),與血UA、胱抑素C、FPG、HbA1c無明顯相關性(均P>0.05)。見表2。

表2 血清、尿CN1與DN病人腎臟指標的相關性

2.3 多因素Logistic回歸分析影響DN發生的因素 以是否發生DN為因變量,以血清和尿CN1、血肌酐、血BUN、血UA、胱抑素C及eGFR為自變量,行多因素Logistic回歸分析,結果顯示,eGFR、胱抑素C、血清CN1和尿CN1是影響DN發生的獨立影響因素。見表3。

表3 多因素Logistic回歸分析影響DN發生的因素

2.4 血清、尿CN1及聯合檢測對DN的診斷價值 繪制eGFR、胱抑素C、血清CN1、尿CN1及聯合檢測對DN診斷的ROC曲線,結果顯示,eGFR、胱抑素C、血清CN1、尿CN1及聯合檢測對DN診斷的AUC分別為0.851、0.760、0.838、0.849、0.944,聯合檢測時AUC顯著優于單項檢測(Z=2.912、2.763、2.709、3.785,P均<0.01)。尿CN1單項檢測靈敏度最高,聯合檢測特異度最高。見表4,圖1。

圖1 各項指標單獨及聯合檢測診斷DN的ROC曲線

表4 血清、尿CN1及聯合檢測對DN的診斷價值

3 討論

DN是終末期腎病的主要原因［9］。DN起病隱匿,早期表現為微量白蛋白尿,隨著腎功能的逐漸下降,可進展為大量白蛋白尿及終末期腎病。早期診斷DN并予以積極治療對于延緩DN的疾病進展至關重要。目前,尿白蛋白排泄率是臨床上常用的診斷DN的標志物,但易受到日間活動、血壓波動及感染等多種因素的影響,限制了其臨床應用。

肌肽是由β-丙氨酸和L-組氨酸組成的內源性二肽,具有清除氧自由基、抑制糖基化終末產物形成及調節機體糖代謝的作用。CN1是水解肌肽為β-丙氨酸和L-組氨酸過程的限速酶。近年來研究發現,DN病人腎臟肌肽代謝異常,并在T2DM病人腎臟活檢組織中發現CN-1的表達增加［6］。筆者推測,血清和尿中CN1可能是新的DN生物標志物。本研究中,DN病人血清CN1水平明顯升高,提示血清CN1可能參與T2DM病人DN的發生。血清CN1水平升高的原因一方面與CNDP1基因CTG基因型多態性有關［10］,另一方面,高血糖刺激能夠促進肝細胞分泌產生CN1并增強CN1的酶活性［11］。本研究結果顯示,DN病人血清CN1與病人腎功能指標有關,表明血清CN1有助于反映腎功能狀態。研究表明,T2DM病人血清CN1水平升高可降低腎臟中肌肽濃度,抑制肌肽對腎臟的保護作用,加重活性氧、糖基化終末產物等對腎功能的損傷,導致蛋白尿發生,促進DN的發生發展［12-14］。有學者應用CN1的選擇性抑制劑SAN9812對DN實驗動物進行治療,發現其能夠明顯增加外周血及腎臟局部肌肽濃度,減輕腎臟組織的病理損傷［15］。CN-1可以由腎小管細胞分泌到腎小管腔中并在尿液中被檢測到。本研究中,DN病人尿液中CN1水平升高,并與腎功能指標惡化有關。DN病人中CN1主要表達于近端腎小管,DN疾病早期,高血糖、糖基化終末產物等促進近端腎小管CN1的表達,降低腎臟局部肌肽水平,促進腎小球細胞凋亡和足細胞丟失,加重腎臟微血管和腎小球的氧化應激損傷［16-17］。

本研究中,血清和尿CN1水平高是影響DN發生的獨立危險因素。研究表明,CN1的表達升高可導致機體肌肽的過度消耗,轉錄激活熱休克蛋白70的表達,降低機體對胰島素的敏感性,高血糖刺激促進腎小球肥大萎縮,增加DN的發生風險［18］。胱抑素C是堿性非糖化分泌型蛋白,是腎功能評價的重要指標。本研究結果表明,血清胱抑素C水平升高是影響DN發生的獨立因素,與既往研究結果一致［19］。eGFR是評估腎功能的良好指標,本研究中eGFR診斷DN的敏感度和特異度分別為0.724和0.820。本研究中,胱抑素C、eGFR、血清和尿CN1聯合檢測對DN的診斷價值最大(AUC=0.944),臨床醫生可參考該模型,對糖尿病病人DN的發生風險進行評估。

綜上所述,DN病人血清和尿CN1水平升高,兩者的表達水平與腎功能指標顯著相關,有助于反映糖尿病病人腎臟損傷情況。血清和尿CN1水平升高是影響DN發生的獨立危險因素。eGFR、胱抑素C、血清CN1、尿CN1聯合檢測對DN具有較高的診斷效能,為DN的臨床早期診治提供新思路。本研究樣本量有限,未對不同程度DN病人進行分層研究,有待今后進一步擴大樣本量驗證兩者的臨床應用價值。