肾损伤、脂质异常与清蛋白尿糖尿病肾病及非清蛋白尿糖尿病肾病发生的关系*

2020-08-26杨渝伟陈小红俸家富

国际检验医学杂志 2020年16期

杨渝伟，陈小红，俸家富，彭玲，胡冬

(四川省绵阳市中心医院检验科，四川绵阳 621000)

糖尿病肾病(DKD)是由糖尿病引起的微血管并发症[1]。美国糖尿病协会(ADA)制订的相关指南推荐采用随机尿清蛋白/肌酐(Cr)比值(ACR)和估算肾小球滤过率(eGFR)进行DKD诊断和分期，并将蛋白尿作为DKD的首选指征[2]，应用于清蛋白尿DKD(ADKD)的筛查。然而，部分无明显蛋白尿的糖尿病患者存在着进行性eGFR下降，这类DKD称为非清蛋白尿DKD(NADKD)。近年来调查显示，NADKD并不罕见，虽然其发病机制尚不清楚，但已经确定其临床和病理特征与ADKD存在差异[3]。临床研究发现，肾活检可能发现更多的NADKD患者[4]，但因其对患者具有创伤性而不易在临床推广。因此，如果能够通过实验室检测，准确地识别早期NADKD，对于DKD防治至关重要。DKD的发病机制复杂多样，有证据表明，脂质异常和肾小管损伤与糖尿病进展有关[5-6]。近年来研究发现，肾损伤标志物如中性粒细胞脂质相关运载蛋白(NGAL)及“新一代胆固醇”同型半胱氨酸(HCY)在预测早期DKD发生方面，可能比其他常用的肾功能和脂代谢指标更具有临床价值[7-8]。然而，肾损伤、脂质异常与NADKD的关系尚待深入研究。

1 资料与方法

1.1一般资料将2016-2018年本院连续3次每月随访的糖尿病患者1 504例纳入本研究，按照ADA指南分为单纯糖尿病(SDM)组(n=869)、NADKD组(n=133)和ADKD组(n=502)。纳入标准：(1)SDM诊断符合ADA标准[9]，糖尿病病史超过5年，未发生微血管并发症，在3次定期随访中至少2次检测ACR≥30 mg/gCr且eGFR<60 mL/min/1.73 m2；(2)ADKD诊断符合ADA微血管并发症标准[2]，糖尿病病史超过5年，伴或不伴其他部位微血管并发症，在3次定期随访中至少2次检测ACR≥30 mg/gCr和(或)eGFR<60 mL/min/1.73 m2；(3)NADKD诊断符合ADA微血管并发症标准[2]，糖尿病病史超过5年，伴或不伴其他部位微血管并发症，在3次定期随访中至少2次检测ACR<30 mg/gCr和(或)eGFR<60 mL/min/1.73 m2。排除标准：(1)糖尿病病史不足5年；(2)非糖尿病病因所致肾脏疾病者，如尿沉渣活跃(即检测到红细胞、白细胞或细胞管型)，ACR迅速升高，eGFR迅速降低，或肾病综合征患者等；(3)原发性心血管疾病、原发性高血压、肺功能不全、肝脏疾病或尿道感染者；(4)采血前1周内有生长抑素类药物或血管活性药物服用史。选择同期201例肝功能、肾功能及糖代谢检测结果无异常的体检健康者纳入对照(HC)组。各组性别、年龄比较，差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。见表1。根据试验设计，以HC组、SDM组和ADKD组建立ADKD试验组(n=1 572)，用于ADKD患者肾功能和脂代谢指标的统计分析。然后挑选出所有ACR<30 mg/gCr的SDM患者共计738例，与HC组和NADKD组建立NADKD试验组(n=1 072)，用于NADKD患者肾功能和脂代谢指标的统计分析。本次试验经本院医学伦理委员会批准(No.201400048)。

1.2方法健康体检者就诊时一次性采集血液标本和尿液标本各1份；其他受试者每月采集血液标本和尿液标本，连续检测3个月(以末次检测结果用于统计分析，3次检测结果用于NADKD或ADKD诊断)。受试者于清晨空腹状态下，采用BD-SSTTMⅡAdvance真空采血管(BD，美国)采集静脉血约5.0 mL，1 400×g离心10 min分离血清，2 h内在LST008型生化分析仪(HITACHI，日本)上采用尿素酶法检测尿素(Ure)，肌氨酸氧化酶法检测Cr，透射比浊法检测胱抑素C(CysC)和NGAL，甘油磷酸氧化酶法检测三酰甘油(TG)，胆固醇氧化酶法检测总胆固醇(TC)，抗体阻碍法检测高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)，选择保护法检测低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)，酶循环法检测HCY，试剂均由四川迈克生物科技股份有限公司提供。eGFR采用中国人群适用的慢性肾脏病流行病学合作研究组(CKD-EPI)方程[6]计算。在同一天由受试者自主留取尿液标本约10 mL于一次性尿液采集管内送检，2 h内在A25型特种蛋白分析仪(BioSystems，西班牙)上采用改良透射免疫比浊法检测尿Cr，肌氨酸氧化酶法检测尿清蛋白，并计算ACR，试剂由重庆博士泰生物技术有限公司提供。

表1 各组研究对象一般资料比较

2 结果

2.1各组肾功能和脂代谢指标情况比较 SDM组、NADKD组和ADKD组脂质异常率分别为58.3%(507例)、52.6%(70例)、54.8%(275例)，异常率比较，差异无统计学意义(χ2=2.603，P=0.272)。HC组、SDM组、NADKD组、ADKD组4组间所有指标的水平比较，差异有统计学意义(P<0.001)。见表2。

2.2肾功能、脂代谢指标与ADKD及NADKD的偏相关分析在ADKD试验组和NADKD试验组，采用多元线性回归分析肾功能、脂代谢指标水平与ADKD和NADKD的偏相关关系，除Ure外，其余观察指标水平与ADKD均呈偏相关(P<0.05)；仅ACR、eGFR、NGAL、HCY与NADKD呈偏相关(P<0.05)。见表3。

表2 各组肾功能和脂代谢指标水平比较[M(P25,P75)]

组别nCysC(mg/L)TC(mmol/L)TG(mmol/L)HDL-C(mmol/L)LDL-C(mmol/L)HCY(μmol/L)HC组2010.89(0.79,0.97)3.99(3.50,4.52)0.93(0.75,1.19)1.31(1.19,1.49)2.22(1.79,2.61)10.9(9.4,13.1)SDM组8690.89(0.76,1.03)4.69(4.02,5.37)1.58(1.09,2.33)1.23(1.03,1.39)2.70(2.11,3.37)11.0(9.4,12.7))NADKD组1331.45(1.38,1.79)3.67(2.76,5.33)1.55(1.29,2.78)1.02(0.81,1.19)1.56(1.26,2.95)17.0(15.1,20.5)ADKD组5021.24(1.04,1.69)4.33(3.59,5.55)1.50(1.08,2.43)1.10(0.89,1.39)2.37(1.79,3.03)14.8(10.9,18.0)H696.915108.343191.227130.915116.573333.037P<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001

表3 肾功能和脂代谢指标与不同类型DKD的偏相关程度

2.3相关指标对ADKD的诊断性能在ADKD试验组中，采用ROC曲线分析相关指标对ADKD的诊断性能，结果显示，TC、TG、HDL-C和LDL-C的AUC均较小(AUC=0.552～0.638)，临床应用价值较低；其他指标中 AUCACR=0.890最大，与AUCeGFR比较，差异无统计学意义(Z=1.258，P=0.209)，而高于AUCNGAL(Z=2.699，P=0.007)、AUCCr(Z=3.379，P=0.001)和AUCHCY(Z=7.189，P<0.001)；AUCeGFR=0.869其次，与AUCNGAL比较，差异无统计学意义(Z=1.800，P=0.072)，而高于AUCCr(Z=3.346，P=0.001)和AUCHCY(Z=7.395，P<0.001)；AUCNGAL=0.843第三，而高于AUCCr(Z=2.244，P=0.025)和AUCHCY(Z=5.029，P<0.001)；AUCCr高于AUCHCY(Z=4.920，P<0.001)。联合检测时，在ACR+eGFR二联检测(简称二联)的基础上，分别补充NGAL、Cr和HCY后的三联检测方式，其AUC均未明显增加(Z=0.551～1.835，P>0.05)，并且在最大YI时其Se(χ2=0.115～0.174，P>0.05)和Sp(χ2=0.208～1.011，P>0.05)也无明显变化。见表4。

表4 相关指标对ADKD的诊断性能(n=1 572)

2.4相关指标对NADKD的诊断性能在NADKD试验组中，采用ROC曲线分析相关指标对NADKD的诊断性能，AUCeGFR最大，但与AUCNGAL比较，差异无统计学意义(Z=1.593，P=0.111)，二者均高于AUCACR和AUCHCY(Z=5.803～10.710，P<0.001)。联合检测时，AUCeGFR+NGAL高于AUCeGFR+HCY(Z=3.693，P<0.001)和AUC二联(Z=3.677，P<0.001)；在最大YI时的SpeGFR+NGAL也高于SpeGFR+HCY(χ2=13.062，P<0.001)和Sp二联(χ2=7.892，P=0.005)。见表5。

2.5NGAL、HCY与NADKD的ACR分层风险分析在NADKD试验组中，对NGAL和HCY进行赋值：NGAL<150 μg/L(即参考值上限)和≥150 μg/L分别赋值为0和1；HCY<15 μmol/L和≥15 μmol/L(即高同型半胱氨酸血症决定水平)分别赋值为0和1。然后以改善全球肾脏病预后组织(KDIGO)建议的健康人群参考上限ACR=10 mg/gCr为界点，进行分层风险分析，结果显示，NGAL异常比HCY异常具有更大的NADKD风险(Z=2.727，P<0.05)，但仅在ACR≥10 mg/gCr时ORNGAL高于ORHCY(Z=2.457，P<0.05)，而在ACR<10 mg/gCr时二者差异无统计学意义(Z=1.203，P>0.05)。见表6。

表5 相关指标对NADKD的诊断性能(n=1 072)

表6 NGAL、HCY与NADKD的ACR分层风险分析

3 讨论

脂质异常和肾损伤是糖尿病患者发生DKD最为常见的两个原因[10]。糖尿病患者极易发生脂质异常，其发生机制在于患者胰岛素结构或功能障碍，可同时引起糖和脂质代谢异常[11]。致动脉粥样硬化的脂质成分增加，在肾内微血管逐渐沉积，可引起动脉粥样硬化[12]。此外，糖尿病还可直接导致肾损伤，其基本机制尚未完全阐明，但已明确患者持续高血糖状态可能会促进氧化应激、炎性反应和凋亡等过程，从而引起肾缺血/再灌注损伤及肾小管间皮损伤[13]。然而，脂质异常和肾损伤在蛋白尿和NADKD发生、发展中所起的作用有无差异，尚待进一步的临床试验加以证实。

ADKD的诊断，临床上通常首选蛋白尿作为筛查指标。本次试验发现，ACR与ADKD关系最为密切，并且筛查ADKD时AUCACR最大。但是KIDGO指南已经指出，清蛋白尿出现并不意味着DKD必然发生。原因在于：(1)清蛋白排泄会受到与肾损伤无关的因素影响，如运动、月经、感染、发热、情绪紧张、心力衰竭、糖尿病和高血压等[2]；(2)尿清蛋白检测试剂由单克隆抗体改为采用多克隆抗体，并不断改进，有可能检测出更多不同存在形式的清蛋白(包括完整清蛋白、修饰性清蛋白和清蛋白片段[14-15])，从而导致清蛋白检测结果升高；(3)诊断清蛋白尿，ACR水平异常需超过3个月，单凭1次ACR检测结果不宜进行判断。因此，ACR应用于DKD诊断，还存在诸多值得注意的事项。除KIDGO指南推荐的ACR和eGFR外，本次试验还发现，NGAL、Cr和HCY对ADKD也有一定的诊断性能。但是，在ACR+eGFR二联检测的基础上，分别补充NGAL、Cr或HCY进行联合评估，并未明显改善诊断ADKD的效能。由此可见，ADA指南推荐的实验室指标——ACR和eGFR，可满足典型DKD筛查和诊断的要求。因此，一旦发现糖尿病患者尿蛋白增加时，宜密切关注ACR和eGFR的变化3个月以上，以尽早判断DKD的发生。

本次试验重点分析了肾功能和脂代谢指标对NADKD的诊断性能。结果发现，所观察的指标中仅ACR、eGFR、NGAL、HCY与NADKD关系密切(P<0.05)；反观实验室最常见的脂代谢指标(TC、TG、HDL-C和LDL-C)，仅与ADKD相关(P<0.05)，而与NADKD均不相关(P>0.05)。这一结果表明，脂质异常可能在ADKD的发生和发展过程中起到了不可忽视的促进作用，但在促进NADKD的发生和发展这个层面，则可能作用不明显；而长期被忽视的，素有“新一代胆固醇”之称的HCY，却可能与NADKD的发生密切相关。最近的动物实验研究发现，在DKD发生、发展过程中，脂质代谢具有时相差异，HCY-蛋氨酸代谢在疾病早期就已经激活，而脂肪酸代谢在疾病后期才有明显变化[16]。因此，可以推测，HCY可能是脂质成分中参与NADKD发病机制的重要物质，有可能是评价NADKD发生的潜在标志物。

与脂质异常比较，肾损伤在NADKD发生和发展中所起的作用可能更重要。研究证实，肾活检所观察到的肾小管间质和血管病变是NADKD不同于ADKD的显著特征[17]。最近国际肾病组织调查发现，对于eGFR为30～75 mL/min/1.73 m2的糖尿病患者，肾损伤标志物水平升高可能预示在随后3～6个月内患者肾功能将会降低20%以上[18]。这些研究结果提示肾小管损伤可能是参与NADKD发生的重要因素，而肾损伤标志物可能成为NADKD筛查体系的补充指标。目前，ADA推荐的实验室指标只有eGFR能够用于NADKD诊断，对于病史超过5年的非蛋白尿糖尿病患者，当3～6个月内有2～3次出现eGFR低于60 mL/min/1.73 m2时，应考虑NADKD的发生。然而，在实际工作中，NADKD患者并不一定呈现出eGFR持续性降低，甚至有可能在60 mL/min/1.73 m2上下波动，此时，应该判断NADKD持续存在，还是疾病已向痊愈转归一直困扰着临床医生。本次试验分层风险分析显示，NGAL升高与HCY升高相比，可能导致NADKD发生的风险性更高，特别是在ACR≥10 mg/gCr的糖尿病患者中，其OR(95%CI)高达41.28(19.41～87.80)；同时与eGFR联合HCY相比，eGFR联合NGAL对NADKD具有更高的诊断性能和诊断特异度。由此可见，在NADKD筛查方面NGAL的临床应用价值比HCY更大，NGAL有可能成为NADKD筛查的有效补充指标。