2019年评估肾小球滤过率的敏感指标CysC

血清胱抑素C：评估肾小球滤过率的敏感指标本文来自中华检验医学网自从 1985 年以来，半胱氨酸蛋白酶抑制剂 C (cystatin C)已被视为检测肾功能的良好标志物，由于 其不受许多生理病理因素的影响，同肾小球滤过率 (GFR)的其他标志物相比具有众多优越性。cystatin C 在一系列生理病理过程中也发挥着作用，有重要的临 床意义。一、肾功能评价和肾功能标志物 临床评价肾脏疾病进展和严重程度，一般以肾功 能为参考，肾功能一般以肾小球滤过率(GFR)反映。 它是反映肾功能最重要的指标。 GFR 指在一定时间内 通过肾小球的血浆量(定义为在单位时间内肾脏将若 干容积血浆内的物质从体内清除，其单位一般为 ml/min 物质)。它不能直接测定，必须借助某物质的 肾清除率来反映。根据 GFR 标志物来源，分外源性和内源性。外源 性标志物包括菊粉 ( inulin )、碘海醇 ( iohexol )、 51Cr-EDTA、99mTc-DTPA 等。内源性标志物包括血 清肌酐(Scr ) 尿素(Urea )、卩2-微球蛋白(卩2-MG )、卩-痕迹蛋白(BTP)以及血清胱抑素C( Cystatin C ，Cys C )。二、肾小球滤过率检测现状1、外源性标志物肾清除率测定方法被视为GFR评判 的“金标准”，但存在许多不足。首先这些物质费用昂贵；其次同位素标记的物质 涉及放射暴露问题；另外标本采集、实验操作烦琐； 碘海醇测定需要特殊仪器设备(射线荧光光谱仪)；加 之受年龄、性别和体表面积的影响，尤其是无法实现 危急患者检测的及时性，从而限制其在临床的应用。2、内源性标志物是在评价肾小球滤过功能实验中最 常用的指标。理想内源性标志物应具备：稳定的生成率； 稳定的血浓度，不受其他病理变化的影响，不与蛋白 结合；肾小球自由滤过； 肾小管不分泌、不重 吸收；无肾外清除。目前常用的指标为血清肌酐( Scr )、尿素( Urea )、 内生肌酐清除率( Ccr )，但由于受许多肾外因素，如 年龄、性别、身高、肌肉量、膳食结构、机体疾病状 况、药物等，以及肾小管对肌酐的分泌等影响，使这 些指标不能满足内源性标志物的要求。 尿素( Urea ) 虽然首先被作为肾功能评价指标，但 它不能满足内源性 GFR 标志物的要求，并且受机会疾 病状况的影响较大，如充血性心衰、营养不良、进食 困难等，而更为重要的是肾小管有明显的被动重吸收。 血清肌酐（ Scre） 作为肾功能主要评判指标已有 40 余年，由于检测简便和费用低廉而受欢迎。体内肌 酐有外源性和内源性两类，外源性来源于膳食，内源 性来源于肌肉中肌酸和磷酸肌酸的代谢。研究表明肌 酐水平受年龄、性别、体形、身高、肌肉量以及膳食 结构等诸多因素的影响，肾小管分泌肌酐也是不可忽 视的因素，同一个体不同时间段以及不同个体肾小管 分泌肌酐速率不同。研究表明约 30%的慢性肾病患者 GFR评估偏高，其主要原因就是肾小管对肌酐的分泌； 如果药物抑制肾小管分泌、剧烈体育运动和进食荤食 等则出现 GFR 评估偏低现象；另外，机体 GFR 下降 至正常水平 30%以下时， Scre 才会升高。内生肌酐清除率（Cere） 直被认为是反映GFR 较好的指标，但也存在很多不足之处。首先， 24 小时 连续收集尿液标本，这给护理人员带来很大的工作量， 而且经常收集不全，这会造成分析误差。其次，肾小 管的排泌也会干扰Cere的测定，引起Cere假性增高。上述资料表明， Urea、Scre、Ccre 评判肾功能并 不准确、可靠，促使研究者寻求新的更加可靠、简便 快捷的GFE标志物。血清胱抑素C （Cystatin C, Cys C） 则基本满足理想内源性 GFR 标志物要求，因而被作为 评价肾小球滤过率 （ GFR ） 新的敏感指标。三、血清胱抑素C的生物特性胱抑素C（ Cystatin C, Cys C ），又名丫2痕迹碱性 蛋白或后Y球蛋白，是半胱氨酸蛋白酶抑制剂蛋白质 中的一种。编码Cys C的基因属于管家基因，能在所 有的有核细胞内以恒定速度持续转录与表达，无组织 特异性，故Cys C可在体内以恒定速度产生，并存在 于各种体液之中，尤以脑脊液和精浆中含量为高，尿 液中最低，不受年龄、性别、体重、炎症等因素影响 （研究表明Cys C自1岁后到60岁前在血液中浓度恒 定）。其分子量小（13KD），生理条件下带正电荷，能 自由从肾小球滤过，完全被肾小管上皮细胞重吸收并 于细胞内降解，不重新回到血液中；同时肾小管上皮 细胞也不分泌Cys C至管腔内。因此，其血清浓度主 要由GFR决定（Cys C理所当然的成为反映肾小球滤 过情况的重要指标）。Cys C 是迄今基本满足理想内源性 GFR 标志物要 求的内源性物质。是新近发展起来的评估肾功能的一 种敏感性好、特异性高的指标。CysC符合理想内源性 标志物要求：稳定的生成率（血液中恒速产生） ； 稳定的血浓度（1-60 岁血中浓度恒定）； 肾小球自由滤过（低分子量蛋白 13KD，） ； 肾小管不分泌； 不重回血液，（近曲小管重吸收并完全降解）； 无肾外清除（肾脏是清除循环中Cys C的唯一器 官）；不受年龄、性别、体重、炎症等因素影响。五、血清胱抑素C的临床意义正常情况下， Cys C 在血清和血浆中的浓度为 0.51-1 09mg/L （参考范围）。当肾功能受损时，Cys C 在血液中的浓度随肾小球滤过率变化而变化。肾衰时， 肾小球滤过率下降，Cys C在血液中浓度可增加10多 倍；若肾小球滤过率正常,而肾小管功能失常时，会阻 碍 Cys C 在肾小管吸收并迅速分解，使尿中的浓度增 加 100 多倍。六、血清胱抑素C的临床应用1、Cys C与（其他）肾功能检测项目组合（Scr, Urea， UA和/或Cys C），可显著提高检测的灵敏度和特异性。2、适用于：（1）对肾脏疾病的肾功能评价Cys C 的生物学特性使它成为基本满足理想内源性 GFR 标志物要求的内源性物质。大量研究证实 Cys C 是优于血肌酐 （ Scr ） 的内源性标记物。（ 如下表 ）血济胱抑養C帝血肌肝反映G卩R的比较GFR血肌肝血 cystat in C89-71in /mi n全却正常4卿T舲正常70-61ml/min5哄左右止常9腮以上异常61-Slml/rain2丼左右正常100%异常囲I袴就抑素：与肾小球滤过率的挽殊表GFRg匚齐乐巴此/oin/l- 73e口 O 37-4用ESS竭-终末期肾脏喑StagsStage 3中度缄少StageStaae I正常的CFR严靈下轻虞減儿科患者不易接受外源性GFR标志物，而肌酐清除率测定受体表面积、肌肉量等多种因素的影响；血 肌酐值与肌肉量成正比，对于机体肌肉含量较少的儿童来说，肌酐很难准确的监测GFR轻微的变化；儿童 出生数月 Cys C 水平与成人相当，血浆浓度相当稳定。 因而以Cys C来评价GFR是儿童更为理想的GFR标 志物，更为被患儿及儿科医师接受。（2）在肾移植中的应用在对 30 例肾移植患者研究发现，发生急性排斥反 应的患者胱抑素 C 与肌酐基本同步升高，但胱抑素 C 升高的幅度要比肌酐大。在情况稳定的肾移植患者中， 血清胱抑素 C 与肾小球菊粉清除率的相关性比肌酐与 肾小球菊粉清除率的相关性大。胱抑素C不但能快速 的反映肾脏受损的情况，而且可以及时的反映肾功能 的恢复情况，特别是移植肾功延迟的患者（尤其是在 迟发移植物功能的患者中）。在对移植后三个月的患者 研究发现，胱抑素 C 与 GFR 的相关性比肌酐和肌酐 清除率都大。研究者认为，胱抑素C在肾移植术后对检测肾小 球滤过率而言，比肌酐和肌酐清除率都敏感，可以快 速诊断出急性排斥反应或药物治疗可能造成的肾损 害。（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。Cystatin C检出糖尿 病肾病的灵敏度为 40% ,特异性为 100%。所以，血 Cystatin C 是一个比较敏感和实用的指标。（4）心血管疾病中应用 大量流行病学资料表明，血浆同型半胱氨酸（ Hcy ）是冠状动脉疾病的独立因素。研究者发现 GFR 轻度下 降与血浆Hey之间存在显著相关，而Cys C能更简便 地反映血浆Hey水平；并且当Ser还处于正常水平时 Cys C就已经提示GFR轻度下降。Cys C不仅是GFR 的标志物，而且在冠心病和心血管的风险预测上可与 其他指标互补。大量研究认为，在老年患者尤其心血 管疾病患者Cys C水平明显升高，往往提示预后不良, 是可靠的死亡预测风险因子。（5）肝硬化患者中应用肝硬化伴肾功能损伤时血浆体积明显降低，因此 早期发现患者肾功能受累极其重要，可防止肝肾综合 征的发生。研究者对 97 例肝硬化患者进行了肾功的血 Cys C、Ser、尿素三项指标的实验评价后认为，Cys C 诊断的敏感度最高。用Cys C来鉴别肝硬化患者肾功 能正常或轻度受损是较好的指标。（6）与妊娠的相关性产妇和婴儿间Cys C的水平显著的相关性，相对 于肌酐而言，婴儿中Cys C的水平不受产妇血清水平 的影响，所以Cys C可以用来监测围产期妇女GFR的 情况。最近的研究结果显示Cys C与血清尿酸盐和肌 酐相比，对先兆子痫有较好的诊断准确性。血清胱抑素C （Cystatin C）被FDA列为全新的肾 病检测指标：2002年，FDA网上公布了 26个在检验 医学有重大突破的全新检测项目，Cystatin C是其项目 之一。FDA指出：该指标替代肌酐清除率的应用，对 检验医学、实验室和病人都是巨大的进步，并强调应 该在全球范围内推广该检测项目。七、胱抑素C测定方法学进展1、单向免疫扩散(SRID)：1979 年由 Lofberg 等首先建立，其原理是利用可 溶性抗原与响应抗体在抗原抗体比例适当处出现肉眼 可见的沉淀或沉淀环，根据沉淀的多少或沉淀环的直 径计算胱抑素 C 的含量。本法的精密度高，可靠性好， 但操作复杂，影响因素多，测定时间长，灵敏度差， 最低检测限为30m g/L,且无法进行自动化，不利于 临床应用。2、放射免疫测定法(RIA)：利用标记抗原与待测抗原竞争有限抗体或特异性 结合点的抗原量测定其含量。本法的灵敏度高(1.3m g /L),特异性强，结果准确，线性范围宽061.7 mg /L)，试剂成本低。但操作麻烦，检测时间长，存在 放射性污染，试剂保存时间短，难以实现自动化。3、荧光免疫测定法(FIA)：在固相支持物上包被已知抗体或抗原，以捕获待 测抗原或抗体，再用荧光标记抗体进行检测，以荧光 强度的大小推测胱抑素C的含量。本法的灵敏度好， 特异性强，结果准确，敏感、快速，检测限低(1M g / L)，但需要昂贵的仪器，测定成本高。4、时间分辨荧光免疫测定法(TRFIA)：以聚苯乙烯为固相，兔抗抑制剂免疫球蛋白作捕 捉抗体，铕作标记物，直接测定肾功能衰竭患者血清 中胱抑素的含量，其检测灵敏度高(1M g/L)，但检测 时间长，需要特殊的设备，临床难以普及。5、酶联免疫测定法(ELISA)：利用抗原或抗体与吸附在固相支持物上的酶标抗 体或抗原在液相中催化底物显色测定胱抑素 C 的含 量。检测耗时长，灵敏度低、效果差，难以用于常规 分析。6、溶胶颗粒免疫分析(SPIA)：将胶体金与抗体结合，建立微量凝集试验检测相 应的抗原，利用免疫学反应时胶体金颗粒凝聚导致颜 色减退的原理进行检测。胶体金具有胶体的多种特性， 对电解质的敏感性特别强。电解质能破坏胶体金颗粒 的外周水化层，从而打破胶体的稳定状态，使分散的 单一金颗粒凝聚成大颗粒，而从液体中沉淀下来。7、颗粒增强透射免疫比浊法(PETIA)：将抗胱抑素 C IgG 共价结合到均一的胶乳颗粒 上，与抗原结合形成的免疫复合物被聚乙二醇 -6000 沉淀，在特定的波长处比浊，与同样处理的校准液比 较，计算标本中胱抑素 C 的含量。此法反应时间短， 精密度好，检测范围宽、黄疸、溶血和脂血标本均不 受影响，易于自动化，是目前使用非常广泛的一种检 测方法。&颗粒增强散射免疫比浊法(PENIA )：将抗人胱抑素C的多克隆抗体标记在聚苯乙烯胶 乳颗粒上，利用胶乳颗粒增强的免疫散射比浊法测定。 此法优于 PETIA 法，反应时间短，精密度好，检测范 围宽，不受血红蛋白、胆红素和甘油三酯、类风湿因 子和骨髓瘤异常蛋白的影响。但试剂成本较高，需要 特定的检测仪器，市面上使用较少。参考文献：1 Grubb A, Simonsen O, Sturfelt G, et al. 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