潘风军 徐金升 刘杰

血清cystatin C对肾功能的评价

潘风军 徐金升 刘杰

肾功能;cystatin C;肌酐

肾功能分为肾小球滤过功能和肾小管重吸收和浓缩稀释功能以及内分泌功能。狭义的肾功能指肾小球滤过功能。肾小球滤过功能最直接的评估参数是肾小球滤过率(GFR)。GFR是指单位时间内经肾小球滤出的血浆量，它不能直接测定，实际工作中，必须借助某物质的肾清除率来反映。目前临床上常用血尿素氮和肌酐(SCr)作为评判肾功能标志物，尽管应用较广，但有诸多不足，并不准确、可靠，促使研究者寻求新的更可靠、简便快捷的GFR标志物。目前发现血清半胱氨酸蛋白酶抑制剂C(cystatin C)是比较理想的反映GFR的标志物。

1 Cystatin C的生物学特性

1961年Clausen从脑脊液中发现一种物质，称为胱蛋白C［1］。1985年cystatin C第一次作为评估GFR的指标，称做半胱氨酸蛋白酶抑制剂 C［2］。Cystatin C又称 r-微量(r-trace)蛋白，是广泛存在的一类重要的蛋白。是一种低分子量的非糖基碱性分泌型蛋白，分子量为13 359 D，位于人类第20号染色体，氨基酸序列在组织中稳定表达，几乎所有的机体有核细胞均能产生，无组织学特异性。

Cystatin C主要分布于细胞外液，脑脊液中含量较高，约占2%～4%，是血液中的5.5倍。机体内产生速率恒定，不受炎症、感染、肿瘤、性别、饮食、体表面积、肌肉量、年龄等因素的影响。Cystatin C作用是抑制半胱氨酸蛋白酶的活性。同时也可能有抗病毒和原虫感染的作用，还可影响中性粒细胞的迁移，作用炎症及一些神经性疾病的过程。

1.1 Cystatin C的优点 Cystatin C作为一种新的测定GFR的内源性标志物的优点:(1)其编码基因属管家基因，能持续、恒定的转录与表达，不存在组织特异性，产生稳定。(2)分子量较小、带有正电荷，并且能够自由通过肾小球滤过膜，还可以在近曲小管完全被吸收分解代谢，不再循环到血液中去。清除循环中cystatin C的唯一器官是肾脏，肾小管不再分泌cystatin C，其浓度主要由肾小球滤过率来决定，性别、年龄、炎性反应、肿瘤、肌肉活动、饮食摄入等因素不影响其浓度变化，可作为评价GFR的理想指标。(3)Cystatin C的灵敏度高，与GFR相关性好。许多研究表明肾功能轻度损害时，肌酐变化不显着，但此时血清cystatin C的浓度却明显变化增高。

1.2 Cystatin C的影响因素 Cystatin C浓度持续稳定是作为GFR标志物的基础和优势，一般情况下干扰因素很少。亚临床甲减或甲亢患者的血清cystatin C浓度可能下降或上升，但治疗后可恢复正常。其他影响cystatin C浓度的因素:免疫抑制剂诱导发生的代谢改变、肾小管间质病变造成cystatin C回漏到血循环中以及cystatin C抗体结合蛋白增多影响滤过等，但需要进一步的试验数据支持。由于尿中cystatin C水平很低，因而不能通过cystatin C清除率来评判肾功能，cystatin C水平可直接反映GFR，评判肾功能。

1.3 Cystatin C测定的方法学

1.3.1 单向免疫扩散法(RID):利用抗原与相应抗体在凝胶中扩散时接触形成沉淀或沉淀环为原理，按照沉淀的改变来计算cystatin C的含量。这种检测操作复杂、需要时间较长，并且人为因素影响较大，结果灵敏度差，检测限差而使用较少。

1.3.2 放射免疫测定法(RIA):检测原理是利用标记抗原与待测抗原竞争有限抗体，或特异性结合点的抗原量来测定其含量。这种方法检测方法优点是结果准确、灵敏度好、检测限低、试剂成本低等。缺点是检测时间长并且操作不方便，同时试剂具有半衰期而不利于保存且存在放射性污染等。

1.3.3 荧光免疫测定法(FIA):这种方法的原理是在固相支持物上包被已知抗体或抗原用以捕捉待测抗原或抗体，再用荧光标记抗体进行检测，通过荧光分光光度计测量荧光强度，推算待测物质的浓度。与其他方法比较此方法测定结果准确、快速、灵敏度好、检测限低(1 μg/L)的优点。缺点是检测需要贵重仪器，检测试剂成本较高。

1.3.4 酶联免疫测定法(ELISA):这种检测方法是我国学者冯建芳等1955年利用从肾功能衰竭患者尿中提纯cystatin C，应用酶联免疫技术制得多克隆抗体建立的，其特异性高、灵敏度好，能较理想测定cystatin C水平。检测原理是将待测抗原或抗体通过吸附特异性抗体或抗原促使固定于支持物表面，再用酶标抗体或抗原的酶在液相中催化底物显色，来测定待测抗原或抗体的含量。其优点是检测试剂成本较低，不需要贵重或特殊的检测仪器，已被广泛应用。

1.3.5 颗粒计数免疫测定法:该方法优点是检测速度快、变异系数小、误差小、易于实现自动化，缺点是检测限太高，而限制了它的推广。

1.3.6 颗粒增强透射免疫比浊法(PETIA):检测原理是利用碳二亚胺反应将抗cystatin C IgG共价结合到Intex颗粒上，与抗原结合形成的免疫复合物被聚已二醇-6000沉淀，形成的浓度用340波长比浊，与同样方法处理系列标准液，并与之比较计算出标本中cystatin C的浓度。测定时间短(5 min)，可作为常规检测。并且批内和批间CV%分别为0.9%和2.2%，回收率为98%，当血胆红素＜150 μmol/L、TG＜8.5 mmol/L时检测结果恒定。

1.3.7 颗粒增强散射免疫比浊法(PENIA):该检测方法原理是将总源抗人cystatin C多克隆抗体标记在聚苯已烯胶乳颗粒上，采用胶乳颗粒增强的免疫散射比浊度法来测定。批内CV＜3.1%，批间CV＜4.5%，并且当血红蛋白＜8.0 g/L，类风湿因子＜2 000 kU/L骨髓瘤异常蛋白＜41 g/L等情况下检测结果均不受干扰。上述两种方法已经在临床广泛应用。

1.4 血清cystatin C正常参考范围 目前国内外许多学者对血清cytatin C的正常参考值范围做了大量研究，认为其主要影响因素在于检测方法，特别是对参考标准曲线的制定，而测定结果与年龄、肌肉量等无关。

可能是由于测定方法不同导致所测定的血清浓度的参考范围存在差异，另外有可能因cystatin C试剂标准品的来源不同所致，现应用的标准品有三类:(1)从人尿中经过纯化的cystatin C;(2)纯化的人类cystatin C，并用重组cystatin C定值;(3)重组cystatin C，并溶于马血清。因此应通过制定统一的标准品，来进行测定方法比较及参考范围的建立。

如果从检测灵敏度而言，RID法最差，而 ELISA，RIA及FIA法均优于PETIA及PENIA法，但是RIA存在放射性污染，FIA法需要昂贵的仪器，以及RIA，FIA，ELISA法测定时间较长，且不能实现自动化，从而不适用于临床大批量检测应用。PETIA及PENIA法虽然检测灵敏度差些，但仍可达到150 μg/L左右，远低于健康人Cystatin C浓度的下限，不影响临床检测需要。并且这两种方法基本上不受血红蛋白、胆红素、类风湿因子、三酰甘油的影响，回收率高，批内及批间变异系数小，可自动化检测，所以常规临床检测血清cystatin C可首选PETIA或PENIA法。

2 血清cystatin C在临床评价肾功能方面的应用

临床上常采用测定SCr来判断GFR，但研究中发现其检测浓度受年龄、性别、饮食和肌肉含量的影响，并且肾小管可以少量分泌，会高估GFR。Cystatin C以恒定速率释放入血，完全从肾小球滤过，几乎完全被肾小管上皮细胞吸收，然后分解代谢，无肾小管重新分泌，只经肾脏排除，并且不受性别、饮食、炎症和体重等因素的影响，理论上是良好地反映GFR的内源性标志物，国外Hoek等［3］认为血清cystatin C比肌酐更敏感准确地反应肾小球滤过率，至少与各种公式推算的GFR相当。很多临床研究证明cystatin C是一个比较接近理想的内源性指标，其特异性、敏感性及准确度均较好于肌酐和肌酐清除率。并且在一些特殊的人群中监测肾功能具有显着的优势，越来越受到各方面的重视。

2.1 Cystatin C在儿童GFR测定的应用 核素标记外源性物质方法检查在测定儿童GFR中有与其创伤性多不易被接受。同时由于儿童体表面积小、肌肉含量少，因此其SCr值比较低，在年龄＜4岁的儿童中SCr不能准确反映GFR。出生后新生儿血清cystatin C值浓度约是成人的2倍，＞1岁儿童与成人的血清cystatin C浓度接近，且保持相对稳定的水平［4］。所以血清cystatin C是1岁以上儿童更为理想的GFR检测标志物，受到临床儿科医生广泛关注。

2.2 Cystatin C在糖尿病患者中的应用 糖尿病肾病是糖尿病的主要并发症，早期无明显临床表现，发展较慢，而一旦进入临床蛋白尿期(糖尿病肾病3期)病情进展迅速，预后较差。因此在糖尿病肾病肾损伤的早期就作出准确的评价显得极其重要。有学者等针对糖尿病肾病患者的血清cystatin C、血清肌酐及Cockroft公式计算的内生肌酐清除率在肾损害诊断中的价值进行研究，并确立放射性核素物质清除率为金指标，相比较发现三者与放射性核素物质清除率均有良好的相关性，通过绘制ROC曲线分析各个指标的敏感度和特异性，cystatin C的敏感度(86.8%)不及 Cockroft公式(96.2%)，但优于血 SCr(77.4%)［5］。因此，cystatin C是反映糖尿病肾病早期肾损伤理想检测指标。

2.3 Cystatin C在化疗患者中的应用化疗过程中必须有一个灵敏反映肾功能变化的指标。主要监测肾功能两方面:一是监测化疗药物造成的肾小管损伤;二是当患者肾小球率过滤下降时，机体对化疗药物及其代谢产物的耐受性降低，及时调整药物。例如化疗时如果GFR＜60 ml/min时，应用顺铂就应该减成半量。血肌酐浓度一般在 GFR(Ccr)低于70～80 ml·min-1·1.73 m-2时才会升高，所以SCr不能作为化疗患者早期监测肾功能指标。

2.4 Cystatin C在肝硬化患者中的应用 肝硬化患者由于营养障碍消瘦，肌肉萎缩以及肾小管分泌肌酐增加等原因，当肾功能异常GFR已经下降时，SCr仍可在正常范围。Woitas等［5］比较了44例肝硬化无明显肾功能障碍患者的cystatin C、SCr和inulin清除率关系，相关性分别为r=0.661和0.279，可见cystatin C和GFR具有更好的相关性。当GFR＜90 ml/min肝硬化患者中，86%cystatin C值升高，28%SCr升高两者比较，差异有统计学意义(P＜0.05)。

2.5 Cystatin C在肾移植患者中的应用 肾移植术后排斥反应是肾移植患者监测的重要指标。肾移植患者的随诊和肾功能监测甚为重要，进行GFR监测可作为衡量急慢性排斥及对免疫抑制药物的肾毒性观察指标之一，准确反映肾移植患者肾功能已不能单纯依靠肌酐清除率作为监测指标。Paskalev等［6］报道，肾移植患者病情处于稳定期，无并发症者，肌酐清除率与cystatin C无明显差别。在有炎性反应或急性排斥期时，肌酐清除率则变异很大，而血清cystatin C可用来对GFR作出准确评估。Le Bricon等［7］研究显示，在肾移植3个月后用cystatin C测定的GFR与放射性核素物质(51Cr-EDTA)测定的GFR比较，数值低于后者。但24 h肌酐清除率测定GFR比51Cr-EDTA测得的GFR偏高，约出现25%的假阴性，这可能是由于肌酐存在肾小管分泌的原因导致。而血清cystatin C测定GFR易出现假阳性，无假阴性。从临床意义上选择 cystatin C测定GFR能够早期诊断肾损伤，避免延误治疗。

2.6 Cystatin C在胎儿肾脏疾病中的应用 由于SCr可透过胎盘，由母体清除，故胎儿GFR不能通过测定血清SCr来评估。但cystatin C不能自由透过胎盘，它由胎儿肾小球滤过，经肾小管重吸收后完全降解，可作为评估胎儿GFR的指标。Uller等［8］研究发现，cystatin C在评价胎儿肾衰竭的程度中发挥重要作用。重度肾功能衰竭患儿胎尿cystatin C明显高于轻中度肾功能衰竭者，同时轻度与中度肾衰竭之间差异有统计学意义。在鉴别胎儿重度肾衰竭方面超声、胎尿钠、β2-微球蛋白及cystatin C具有相同的敏感性和特异性。可是在鉴别出生后婴儿肾功能方面cystatin C较前者具有明显的优越性。血清SCr目前常作为反映出生后婴儿肾功能指标，胎尿cystatin C与出生后1年幼儿的血清肌酐具有相关性，相关系数(ρ=0.66)，因此，胎尿cystatin C也可作为出生后婴儿肾功能的评价指标。另外，当胎儿存在肾小管损害时，可引起cystatin C重吸收和代谢改变，由此导致胎尿cystatin C升高，故胎尿cystatin C也可作为胎儿肾小管损害的标志物。由于胎儿血cystatin C不能自由透过胎盘屏障，出生后胎儿血清cystatin C浓度增高的程度可以作为反映肾小球滤过能力成熟程度的指标。总之，cystatin C在胎儿肾脏疾病的诊断中具有一定的意义。

Cystatin C用来评估肾功能的意义是显而易见的，测定cystatin C提高了肾功能损害的监测，对于发现高血压、糖尿病、肾移植、肿瘤化疗患者等出现早期肾功能损害是非常有价值的，cystatin C也能比较客观地反映老年人、儿童以及营养不良等消瘦患者的肾功能。Cystatin C作为早期肾功能障碍的优越性被广泛接受。但是，大家仍然关心它的循环浓度是否存在非肾的影响，如在恶性肿瘤患者中增加的细胞凋亡和再生是否与存在于每个有核细胞中的这种蛋白质的浓度有关。确认cystatin C作为一种理想的GFR的内生标记物需进一步的论证和临床应用研究。

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R 446.11

A

1002-7386(2011)09-1395-04

10．3969/j．issn．1002-7386．2011．09．068

056002 河北省邯郸市第一医院肾内科(潘风军、刘杰);河北医科大学第四医院肾内科(徐金升)

2011-01-06)

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