1、評價早期腎功能損害的重要指 標-評價早期腎功能損害的重要指標 半胱氨酸蛋白酶抑制劑C （Cystatin C ）（廣東虹業抗體科技有限公司傾情奉獻）一、Cystatin C的生物學特征1961年Clausen于腦脊液中發現一種物質，因它與哺乳動物胱蛋白A和胱蛋白B的結構及活性相似，當時被稱為胱蛋白C。1985年cystatin C首次被報道可作為評估GFR的指標，稱為半胱氨酸蛋白酶抑制劑C（中譯文胱抑素C）。Cystatin C是一種非糖基化的堿性蛋白質，由120個氨基酸組成，相對 分子質量是13. 36 X 103，等電點為9. 3，特點為位于竣基端附近有2個 二硫鍵。人的cystatin

2、C基因片段位于20號染色體上 淇基因序列在大 多數組織中能穩定表達。cystatin C是半胱氨酸蛋白酶抑制劑超家族2中的一員。半胱氨酸蛋白酶包括木瓜蛋白酶家族中的組織蛋白酶（主要存在于溶酶體中）和Ca2 +激活蛋白酶家族中的Ca2 +激活蛋白（主要 存在于細胞質內）。它們在細胞內肽類和蛋白質代謝特別是膠原代謝中 起重要作用。這些肽切酶是肽鍵內切酶，其作用取決于酶活化位點上的氨基酸殘端半胱氨酸的疏基。半胱氨酸蛋白酶抑制劑是一種限制性超家族蛋白質，分為三大超家族：超家族1為the stefins，包括胱蛋白A和B兩個成員，主要分布在細胞內； 超家族2為半胱氨酸抑制劑家族，含有胱蛋白C、D、S、S

3、V和SA五 個成員；超家族3為激肽原家族，含兩個成員：低相對分子質量和高相對 分子質量激肽原，主要分布在細胞外和血管內。通過基因結構和啟動子研究,人體所有有核細胞均可產生 cystatin C ,生成速度穩定、不受炎癥、 膽紅素、溶血、甘油三酯的影響，且與性別、年齡、肌肉量無關。它主 要分布于細胞外液，精液中濃度最高，其次，腦脊液濃度相對高于血中濃 度,唾液、胸水中均含cystatin C;另外，某些細胞如神經細胞、甲狀腺細 胞、胰島細胞內也有發現。相對分子質量低，等電點高，二者使cystatin C 能被腎小球自由濾過，然后在近曲小管上皮細胞內分解代謝，不被腎小管 重吸收和分泌?？傊?cys

4、tatin C在體內的代謝特點：腎臟是唯一的排泄器官，在近端腎 小管上皮細胞被完全分解，不再重返血流，也不被腎小管上皮細胞分泌； 能自由通過腎小球濾過膜；生成速度和血濃度穩定，不受其他病理變化影響。表明它是測定 GFR的一種理想指標。二、目前臨床測定GFR常用指標的比較分析目前，臨床用來評價腎小球濾過功能的指標可分為外源性和內源性兩大類。前者包括菊粉和一些放射性核物質 ，后者包括肌酊(Cr)、尿素氮 (BUN)、尿酸(UA)和B 2微球蛋白(B 2-MG)、視黃醇結合蛋白(RBP) 等低相對分子質量蛋白質。它們都有各自的局限性 ，現分述如下。2. 1 BUN (尿素氮)BUN是蛋白質代謝產生的

5、氨在肝臟經鳥氨酸循環生成的終產物，經腎小球濾過，大部分隨尿排出，小部分被腎小管 重吸收入血。由于腎臟代償功能強，60 %70 %腎單位功能受損時,BUN 才高于正常，敏感性差，所以，不能作為腎功能早期受損的指標。BUN還 受機體蛋白攝入量、分解水平、腎血流等因素影響，某些藥物亦影響其 測定值，氨基水楊酸、四環素、磺胺使之升高，VitC、左旋多巴、鏈霉素使之降低2. 2 Cr (肌酊) Scr是肌酸的代謝產物，經腎臟排泄，腎小管有少量 分泌。GFR下降至正常1P3時,Scr才明顯上升。Scr還受肌肉量、肉 食攝入量及體內代謝水平的影響，兒童、老年人、消瘦者中，測值偏低，不 能真實反映GFR。Cc

6、r較BUN和Scr敏感，當Ccr降至正常80 %以下,BUN和Scr仍可 在正常范圍，但是同樣也受多種因素的影響，并且測定技術操作繁瑣，重 復性差，誤差大，不宜普查。2. 3 低相對分子質量蛋白質B2-MG,RBP等能反映早期腎功能變化，當GFR 80mLPmin時，0 2-MG已升高。但易受病理狀態影響，且 血濃度不穩定，在感染、炎癥、惡性腫瘤、肝病時，其生成速度加快，影響 其真實性。2. 4 菊粉和放射性核素物質 菊粉和放射性核素物質，影響因素較少 被認為是測定 GFR的金指標。但是，菊粉清除率操作復雜，僅在實驗研 究中應用。測定放射性核素物質的清除率 ，價格昂貴，具放射性。某些患 者如孕

7、婦不適用，限制其臨床應用。總之，從臨床應用角度出發，有必要尋找一種既符合評估清除率標記物特 點，又經濟適用，能在臨床推廣的物質來監測早期受損的腎功能，及時反映腎功能的變化，指導臨床治療。作為評估清除率的標記物應具以下特 點：穩定的生成率。穩定的血濃度，不受其他病理變化的影響，不與 蛋白質結合。腎小球自由濾過，不被重吸收或分泌。近年來，國外研究 指出，半胱氨酸蛋白酶抑制劑 C(cystatin C)具有上述特點，是評估腎功能的一種敏感性好、特異性高的指標 三、 Cystatin C的臨床應用展望Cystatin C在體內產生速率穩定，影響因素極少，是反映早期腎小球濾過 功能受損的一個更理想、更可

8、靠的指標，測定cystatin C來指導診斷及治 療，具有重大的臨床意義。1、血Cyst C在評價腎功能中的應用腎小球濾過率(GFR)是評價腎功能的重要指標。通常采用各種外源性 或內源性的標志物來測定 GFR。外源性方法是通過連續或一次性靜脈 注射可在血漿和(或)尿中測定其濃度的標志物來測定，這些物質包括菊 粉、碘酥酸鹽、對氨馬尿酸、51銘2乙二胺四乙酸(51Cr2EDTA) 、99 得2三胺五乙酸(99 Tc2DTPA )和碘酥六醇等，測定結果被認為是評價 GFR的金標準，但由于操作繁瑣，不能作為常規檢查。內源性的標志物包 括肌酊、尿素和低分子量的蛋白質如B 2微球蛋白、a 1微球蛋白及 視

9、黃醇結合蛋白等。目前常規使用血肌酊和尿素氮水平及內生肌酊清除 率(Ccr)作為評估GFR的參數，它們的測定方法相對固定，可迅速獲取 結果，但一些腎性和非腎性的因素可干擾這些結果，如表所示： (由于軟件原因此處不能顯示，詳細請查閱附件，致歉)Cyst C的特點：分子量小，攜帶正電荷，可自由通透腎小球基底膜；被近曲 小管重吸收及完全代謝，無腎小管的分泌；在組織中產生的速率恒定；排 出只受腎小球濾過率的影響，而不受其他因素如性別、年齡、飲食、炎 癥、感染、血脂、肝臟疾病等的干擾。1985年后血漿或血清中Cyst C的測定被逐漸用來作為GFR的評估參數。隨著檢測方法的改進，血Cyst C的測定被逐漸重

10、視。大量研究證實Cyst C是優于血肌酊(Scr)的內源性標記物。Scr是臨床最常用的測定GFR的指標，雖然與GFR 的相關性較差，在腎功能顯著下降后才有升高，嚴格意義上只是一個衡量 GFR的粗淺指標，但其測定方法簡便經濟，被廣泛采用o近年研究發現血 清Cyst C與GFR的相關性較Scr與GFR的相關性更顯著。表3列 舉了不同作者在研究中得到的二者相關性的數值。盡管相關系數(r)是一個非常不敏感的指標，但上述不同樣本中Cyst C與GFR的相關性均明顯高于Scr與GFR的相關性。有些作者使用敏 感的ROC曲線分析也得出相同結果。同時血Cyst C判定腎功能減退 的敏感性優于血肌酎。在206例

11、不同類型腎臟病患者中采用Cr2EDTA測定作為GFR金標準，證實GFR下降時，血Cyst C 的升高發生早于Scr的升高；Tian等也發現在輕度GFR減低的患者 血Cyst C的改變較血肌好的改變出現迅速。最新Elisabeth等研究51 例不同腎臟病導致的輕度腎功能損傷及10例有高血壓和少量蛋白尿但 無腎功能不全證據的患者，用121cl作為金標準測定GFR，發現血Cyst C的水平在腎功能下降至GFR 88ml/ min/ 1. 73 m2時即明顯升高，而 血肌好水平在GFR下降至75ml/min/1.73 m2時才開始升高;10例患 者雖然尚無腎損害的依據，但其Cyst C的水平升高與對照

12、亦有顯著性 差異。因此血Cyst C是較血肌酊更敏感的診斷指標，尤其是在血肌酊的 盲區。經研究發現，附表說明：血清胱抑素C和血肌肝反映GFR的比較GFR血肌肝血cystatin C89-71ml/min全部正常45%-70%正常70-61ml/min50%左右正常90%以上異常61-51ml/min24%左右正常100%異常2、在腎移植中的應用在腎移植術中，移植腎的GFR可作為觀察急、慢性排斥反應及免疫抑制 劑的腎毒性指標之一，靠緩慢升高的Scr來檢測GFR，不能及時、準確 反映移植腎功能。因此,cystatin C可作為腎移植中腎功能的監測指標。3、在糖尿病中的應用隨著社會生活水平提高，糖尿

13、病人數不斷增加,1/3患者發展為腎衰竭及 需要腎透析。目前DN已成為全球范圍內最常見的慢性腎功能不全的原 因之一，所以，需要一個敏感、可靠的GFR檢測指標來評價糖尿病患者 的腎功能。通過 GFR及微量白蛋白尿的評估可早期發現DM患者的腎臟改變。雖然目前微量白蛋白尿在臨床應用廣泛，但晝夜排泄量不同運動、尿路感染、高血壓、心功能不全及急性發熱均能影響其結果。更 重要的是微量白蛋白尿是反映DN發生的較晚期的標志，因此尋找DN的早期標志物或DN發生發展的篩查指標是目前臨床重要課題。Mojiminyi等認為，如果將微蛋白尿認為是檢出糖尿病腎病的“金指標”那么，與之相比,cystatin C檢出糖尿病腎病

14、的靈敏度為 40 % ,特異性為 100 % 。所以，血cystatin C是一個比較敏感和實用的指標。在剛患糖 尿病而無證據有腎病患者中，定期開展血清cystatin C檢測以觀察其與糖尿血管病變的關系，是必要的和可能的。4、在高血壓病中的應用據估計，我國約有高血壓患者超過一億人，其中40%以上的高血壓病患者到中、晚期可并發高血壓腎病。據臨床觀察研究發現：高血壓致腎 損害分為三個階段：其中第一階段腎小球基本正常，腎內壓增加；第二階 段腎小管高壓性損傷（口-微球蛋白等）隨后出現腎小球早期損傷，血Cystatin C升高；第三階段腎小球硬化，腎小管萎縮（主要為腎小球損傷 的證據）Cystatin

15、 C升高。所以，臨床定期監測高血壓病患者的血清 cystatin C水平對高血壓病所導致的早期腎功能損傷的觀察與早期預 防、診斷和治療具有很重要的臨床意義。5、尿cystatin C檢測腎小管功能Cystatin C是一種低相對分子質量蛋白質，腎小球自由濾過，然后在近曲 小管上皮分解代謝而不是重吸收或分泌，不能用計算清除率的公式計算 cystatin C清除率，但無論從理論上還是實踐的臨床研究發現來講，尿cystatin C濃度應該可作為評價腎小管功能不全的指標之一。6、Cyst C在兒科疾病中的應用在兒童中血肌酊的濃度是隨著年齡的增長逐步上升的，直到成年才達到穩定，因此運用Scr評定兒童腎功

16、能有一定困難。近年來有學者在測定 258位沒有腎臟疾病的正常兒童血Cyst C時發現：出生后1-3天內血Cyst C的濃度非常高，可達1. 642. 59mg/ L ,在生后4個月內迅速下 降,1歲左右其濃度逐漸穩定，大約是0. 71. 38mg/ L。在69例116 歲的兒童，以51Cr2EDTA 作為評定 GFR的金標準，Cyst C 與GFR的 相關性（r = 0. 83）明顯好于血肌酊與 GFR的相關性（r= 0. 67）。 Harmoinen等報告的58例早產兒、50例足月兒及299例生后8天至 16歲的兒童測定 Cyst C，未發現性別差異；早產兒Cyst C波動于1. 34 2.

17、 57mg/L,足月兒為 1. 36 2. 23 mg/ L ;1 歲以內 0. 75-1. 87mg/ L,13歲0. 681. 6 mg/ L ;作者發現3歲以上兒童Cyst C趨于穩定 為0. 511. 31 mg/ L 。提示同成人相比血 Cyst C作為GFR的衡量標 準同樣適用于兒童且有其獨到之處。7、Cyst C 與老年人有關老年腎功能的報道甚少，但都提示60歲以上的老年人GFR減退, 因老年人肌肉萎縮，肌組織減少，內源性肌酊產生減少，因此老年人的Scr 不能反映其GFR的變化。研究發現50歲以上老年人血循環中 Cyst C 的水平逐漸上升。Fliser等選取12例血壓正常的青年

18、男性（平均年齡 25 2歲）和41例血壓正常及增高的老年男性（平均年齡67 6歲） 菊粉清除率顯示后者 GFR明顯低于前者，二者的血肌酊水平無差異，而 血Cyst C水平老年組明顯高于青年組，提示至少在肌酊水平為正常范 圍的老年病例中血Cyst C是一個相當好的反映腎功能下降的指標。8、Cys C在化療中的應用對化療病人來說，很可能會導致腎功能的損害，因為化療藥物對腎小管 有一定的損傷。因此對進行化療藥物治療的病人應及時關注其腎臟功 能的狀況，以適當調整藥物劑量。據報道，通過對接受順氯氨柏（cisplatin）進行化療的腫瘤病人研究表明，Cys C與GFR的相關性比SCr好（r = 0. 84

19、及r = 0. 74）。許多研究都比較一致地認為對化療病 人檢測Cys C比檢測SCr更有意義。9、血清胱抑素C與急性心衰芬蘭的教授最新研究表明，在急性心力衰竭的患者中，血Cystatin C對心 衰患者預后的預測要高于其他指標（如:膽鈉素,BNP,肌鈣蛋白T）,可以 成為反映急性心力衰竭預后的一個敏感指標。該教授對622名有心衰老 年人的研究中表明：血Cystatin C越高，死亡越高，將胱抑素C分為三個濃 度組（附表說明）：滴度急性心衰患者6個月的死亡率（）滴度1級3.2%滴度2級15.1%滴度3級25.9%四、Cystatin C檢測方法學的發展Cys C分子量較小，其測定方法主要基于免