胱抑素C在临床诊断肾疾病中的应用现状

戴启宇，宋 蓓，霍剑锋

胱抑素C（Cystatin C，Cysc）是一种低分子量的非糖基碱性蛋白，在人类大多数组织中能稳定表达。以其分子量小，能够自由通过肾小球滤过膜，并在近曲小管几乎被完全重吸收，重吸收后被完全分解，不再重新回到血液循环中去，同时肾小管也不分泌此物质，是较为理想的肾小球滤过率（glomerular filtration rate，GFR）内源性标志物而受到临床重视[1]。

目前虽然不能测定Cysc的肾清除率，但Cysc在血清或血浆中的浓度与年龄、性别、肌肉质量、疾病状态无关，而只与GFR有关。大多数研究表明，Cysc检测在许多疾病中与血肌酐（serum creatinine，Scr）残基于Cysc的GFR估计公式有相同甚至更准确的临床诊断价值[2]。

1 胱抑素C的结构与生物学特性

Cysc也称半胱氨酸蛋白酶抑制剂C，是一种低分子量的蛋白质，包含120个氨基酸，分子量为13.5 kD，等电点为9.3。人的Cysc基因片段位于20号染色体上，通过对启动基因及基因结构的研究提示：其基因属于“看家基因”，可在人体内几乎所有的有核细胞恒定持续地转录与表达，由于Cysc是一种分泌性蛋白质，且无组织学特异性，故广泛的分布于各种体液中，如：脑脊液、血液、唾液、精液及胸水等。此外，Cysc在机体产生速率恒定，不受炎症、感染、肿瘤及肝功能异常等因素影响[3]。

Cysc的确切生物学功能目前还了解不多，目前研究发现Cysc是半胱氨酸蛋白酶抑制物家族的成员之一，是目前发现的对组织蛋白酶B抑制作用最强的抑制物，对木瓜蛋白酶、无花果蛋白酶、组织蛋白酶H及L也有抑制作用。故Cysc的一个生理学功能可能是调节半胱氨酸蛋白酶的活性。Cysc基因突变可导致遗传性Cysc淀粉样血管病，可发生脑动脉血管破裂，这是目前发现的直接与Cysc相关的临床疾病。由于临床研究的病例不多，有待临床工作者的进一步深入研究[4]。

2 胱抑素C临床应用研究

Cysc在几乎所有的有核细胞表达，无组织学特异性，机体Cysc产生率相当恒定。Cysc是一种低分子量蛋白质，可经肾小球自由滤过，在近曲小管被重吸收并降解，肾脏是清除循环中Cysc的唯一器官，血清中Cysc的浓度主要取决于GFR，由此可见Cysc是一种理想的反映GFR变化的内源性标志物[5]。

目前，临床上用来评价肾小球滤过功能的指标可分为外源性和内源性两大类。外源性检测指标主要包括菊粉和一些放射物的清除率试验。外源性物质清除率试验给药量可控，影响因素较少，被认为是测定GFR的金标准。但由于这些试验操作复杂，放射性核素对人体有潜在的危害，不适用于孕妇等患者，且价格昂贵不利于普及，仅在实验研究中应用。内源性检测指标主要是传统的反映肾功能的几项指标，包括：尿素（urea）、肌酐（creatinine，Cr）、尿酸（uric acid，UA）、β2微球蛋白（β2-microglobulin，β2-MG）及视黄醇结合蛋白（etinol binding protein，RBP）等低分子量蛋白质的测定，也是目前临床常用的检测方法。但这几项指标均易受各种因素的影响，而使其敏感性、特异性、准确性均较差。因此，寻找一种既符合评估肾功能清除率检测特点，操作简单易行，经济适用，又能满足临床需求，易在临床推广的方法来监测早期受损的肾功能，及时反映肾功能的变化，指导临床诊疗的新指标至关重要[6]。

临床要求作为评估肾功能清除率的标志物应具有以下特点：①稳定的生成率；②稳定的血浓度，不受其它病理变化的影响，不与蛋白质结合；③肾小球自由滤过，不被重吸收或分泌等。近年来的研究表明，Cysc是具有上述特点，敏感性、特异性和准确性都较好的一种评估肾功能的新指标[7]。

国外学者自1985年开始对Cysc进行研究，并被逐渐用来作为评估GFR的重要指标[8]。随着科学技术的发展，检测方法的不断改进，越来越显示其优越性。已有大量研究证实Cysc是明显优于Scr的内源性标志物，其与GFR的相关性比Scr与GFR的相关性更为显著。另有学者使用Roc曲线进行相关分析，也得出相似结果，证实在GFR下降时，Cysc升高的发生早于Scr的升高，即Cysc的改变较Scr的改变更为迅速。

2.1 胱抑素C在肾脏疾病中的应用 GFR是衡量肾小球功能最重要的参数，是反映肾病患者肾功能的主要指标之一。但目前在技术上还无法在活体内直接测定GFR，因此，在临床实践和研究中只能根据肾脏对某一物质的清除率来间接测定GFR。如：菊粉清除率、碘海醇清除率，99Tcm-二乙三胺五醋酸 （99Tcm-diethylenetriaminepentaacetic acid，99Tcm-DTPA）等被视为测定GFR的金标准，但由于操作繁琐,价格昂贵且具有放射性等原因，临床常规开展受到限制[9]。多年来，内生肌酐清除率被临床广泛应用于分析GFR，但不同程度地受到一些肾性和肾外因素的干扰。大量研究发现，Cysc不受这些干扰，是GFR非常理想的标志物。Elisabeth等通过观察51例不同肾脏病导致的轻度肾功能损伤发现血Cysc的水平在GFR下降至88 ml/min·1.73 m2时即明显升高，而Scr水平在GFR下降至75 ml/min·1.73 m2时才开始升高，说明Cysc是较Scr更为敏感的肾病诊断指标[10]。

2.2 胱抑素C在儿科中的应用 Scr的浓度在儿童期是随着年龄的增长逐步上升的，直到成年才达到稳定，因此运用Scr来评判儿童的肾功能有一定的困难[11，12]。近年有关学者在测定258名正常儿童血Cysc时发现：出生1～3 d内的血Cysc的浓度非常高，可达1.64～2.59 mg/L；到4个月后迅速下降，1岁左右其浓度便逐渐稳定，大约在0.7～1.38 mg/L。研究者以同位素51Cr-EDTA作为评判GFR的金标准，通过测定69例1～16岁儿童血Cysc，发现Cysc与GFR的相关性 （r-0.83）明显优于Scr（r-0.67）。Harmoinen等测定了58例早产儿、50例足月儿及299例生后8 d至16岁儿童的血Cysc，发现早产儿 Cysc波动于 1.34～2.57 mg/L，足月儿为 1.36～2.23 mg/L，<0.75～1.87 mg/L，1～3岁0.68～1.6 mg/L，>3岁儿童趋于稳定在0.51～1.31 mg/L；不同性别间无明显差异。因此，通过血清Cysc反映儿童肾功能不受年龄、身高、性别、体重等肾外因素的影响，其产生速率恒定只能通过肾小球滤过排泄，是目前一种较理想的儿童GFR的内源性标志物，已受到临床儿科医师的广泛关注[13，14]。

2.3 胱抑素C在糖尿病肾病中的应用 糖尿病肾损害是糖尿病严重的慢性微血管并发症，也是糖尿病患者的主要死因之一，据报道有超过30%的糖尿病患者发展为肾功能衰竭及需要肾透析治疗。目前，临床上主要以尿微量白蛋白检测指标来判断糖尿病肾损害的程度，并以此作为临床糖尿病肾病分期的主要依据。但它易受昼夜排泄量、运动、尿路感染、酮症状态、月经期、高血压、心功能不全和急性发热等的影响，以及不能早期反映糖尿病肾病的发生等，在临床糖尿病肾损害的诊断上受到一定限制。Mojiminyi等研究认为血Cysc不受炎症、性别、发热等因素影响，是一个比较敏感和实用的检出糖尿病肾病的指标，特异性为100%，灵敏度为40%，通过定期检查糖尿病患者的Cysc可及时发现GFR的改变。还有研究者发现：2型糖尿病尿微量白蛋白阳性组血Cysc测定值显著高于2型糖尿病尿微量白蛋白正常组，说明在糖尿病患者早期肾受损时Cysc即有相应变化，进一步提示Cysc可作为2型糖尿病肾病早期诊断的指标之一，同时测定Cysc可提高尿微量白蛋白排泄率诊断糖尿病肾病的准确性[15-17]。

2.4 胱抑素C在肾移植中的应用 肾移植排斥反应是当前肾移植手术后移植肾丧失功能的主要原因，在肾移植中的急、慢性排斥反应或免疫抑制剂治疗的不良反应，是肾移植手术后的最大危害，较早检出肾功能的损伤程度，有利于及时采取干涉措施。目前，在肾移植术中，移植肾的GFR可作为观察急、慢性排斥反应及免疫抑制剂的肾毒性指标之一，临床上靠缓慢升高的Scr往往不能及时、准确反映移植肾的GFR等功能。经研究发现Cysc可作为监测肾移植功能的良好指标。Rischy对42例肾移植患者进行研究发现，Cysc能够比Cr更敏感的反应GFR的降低和移植肾功能延迟（delayed graft function，DGF）。当移植肾发生急性肾排斥时，血清Cysc的增高比血清Cr的增高更明显也更早。Cysc不但能够迅速的反映肾脏受损的情况，而且能及时的反映肾功能的恢复情况，特别是移植肾功能延迟的患者。因此，研究者认为Cysc在肾移植术后比Cr和肌酐清除率（creatinine clearance rate，Ccr）都敏感[18-20]。

3 胱抑素C临床实验室研究

Cysc属于小分子多肽在人体内的浓度较低，因此，Cysc的检测需要灵敏度和特异性均高的分析方法。1979年Lofberg等利用免疫反应原理，采用单向免疫扩散法（radial immunodiffusion，RID）及酶免疫测定法对Cysc进行检测，但这两种方法，操作复杂、影响因素多。此后，不断有较简单和更灵敏的检测方法出现如：放免法（radioimmunoassay，RIA）、荧光法 （fluorescent immuno-assay，FIA）及各种酶联免疫法（enzyme linked immunosorbent assay，EIA）等。但这些方法均属于非均相检测方法，稳定性、重复性差，难以用自动化仪器检测，限制了Cysc在临床上的广泛应用。直到20世纪90年代初，Kynse Andersen等学者报道了一种颗粒增强透射免疫比 浊 法 （particle-enhanced turbidimetric immunoassay，PETIA），采用Cysc特异抗体包被胶乳粒子作自动均相免疫分析，操作简单，检测速度快，使Cysc检测可在生化分析仪上进行。1997年，Finney等又报道了颗粒增强散射免疫比浊法 （particle-enhanced nephelometric immunoassay，PENIA），其测定结果与PETIA法相关性良好，操作更简便，可快速自动检测。目前已开发出成熟的商品试剂盒，为临床开展Cysc的检测提供了极大方便[21]。

随着Cysc研究的不断深入，研究者发现Cysc与人体某些具有遗传倾向的许多疾病有关，因此，需要从分子水平对Cysc基因多态性进行研究。Crawford等建立PCR-RFLP技术，对Cysc基因第一位外显子+73A/G变异进行了分子筛查，来研究与老年性痴呆的关系，取得成功。该方法的建立，为Cysc的基因检测开辟了道路。

综上所述，Cysc因其特定的生物特性及功能，使其成为比较理想的肾小球滤过率的敏感指标得到临床认可。在临床实际应用中，仍存需要探讨的问题：①测量方法有待进一步完善，提高其准确性和灵敏度；②Cysc的临床应用价值需进行大规模、多中心和前瞻性的研究，以提供足够的数据支持等。总之，随着对Cysc研究不断深入和测量方法不断改进，Cysc必将显示出越来越重要的临床研究及应用价值。

[1]张 磊，宫 健，胡 昭，等.肾小球滤过功能的敏感指标血清γ球蛋白血清胱抑素C[J].临床荟萃，2003，18(12):715-717.

[2]程 献.胱抑素C与肾功能指标联合检测的临床意义[J].江西医学检验，2007，25(5):467-468，482.

[3]高力丁，李 兴.血清半胱氨酸蛋白酶抑制剂C诊断肾功能损伤的研究进展[J].医学综述，2004，10(11):693-695.

[4]侯振江，魏明竞.胱抑素C及其检测方法研究进展[J].国际检验医学杂志，2007，28(11):1013-1015.

[5]魏建威，郑登滋，陈 友.血清胱抑素C测定的临床应用[J].实用医技杂志，2007，14(30):4244-4245.

[6]尹 广，唐 政.血清胱抑素C的临床应用[J].肾脏病与透析肾移植杂志，2007，16(3):273-277.

[7]任爱英，王 凡.血清胱抑素C的临床应用及研究[J].检验医学与临床，2008，1(5)，32-34.

[8]Grubb A，Simonsen O，Sturfelt G，et al.Serum concentration of Cystatin C，factor D and 2-microglobulin as a measure of glomerular filtration rate[J].Acta Med Scand，1985，218:499-503.

[9]王清平，顾建文，黄健伟.血清胱抑素C检测对肝肾综合征的诊断价值[J].中国实验诊断学，2007，11(12):1644-1646.

[10]张 磊，刘希会，胡 昭.以血清胱抑素C评价早期肾功能损害的临床研究[J].中国中西医结合肾病杂志，2004，5(2):88-91.

[11]Massey D.Commentary:Clinical diagnostic use of Cystatin C[J].J Clin Lab Anal，2004，18(1):55-60.

[12]Xia LH，Bing XG，An XT.Serum Cystatin C assay for the detection of early renal impairment in diabetic patients[J].J Clin Lab Anal，2004，18(1):31-35.

[13]周娇妹，卢芹芳，林建军.血胱抑素C对窒息新生儿肾损伤的早期诊断价值[J].临床医学，2007，27(12):83-84.

[14]刘俊慧，陈曙光，钱月华，等.胱抑素C检测在儿童肾小球疾病诊断中的意义[J].交通医学，2007，21(5):491-492.

[15]黄 群.血清胱抑素C在2型糖尿病不同肾损害期的变化及其临床意义[J].临床内科杂志，2006，23(7):467-477.

[16]杨再国，李 军.血清胱抑素C在评价2型糖尿病肾功能损害中的应用[J].四川省卫生管理干部学院学报，2007，26(3):189-190.

[17]刘存丽，丁红香，陈 坚.血清胱抑素C与2型糖尿病患者尿白蛋白的关系研究[J].山东医药，2007，47(28):13-14.

[18]曾爱平，周仁芳，王焰兵.血清胱抑素C浓度判断肾小球滤过功能的应用评价[J].临床检验杂志，2002，20(3):159-160.

[19]王盛华，杨晓静，邹 雄.血清半胱氨酸蛋白酶抑制剂C在肾移植功能监测中的应用价值[J].中华检验医学杂志，2007，30(11):1223-1226.

[20]粟宏伟，卢一平，姜 睿.血清胱抑素C评估肾移植患者肾小球滤过率的价值[J].中国现代医学杂志，2007，11(17):1352-1355.

[21]王建影.胱抑素C成检测肾功能灵敏指标[J].中国社区医师:（综合版），2007，9(15):144.