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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(cystatinC)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。cystatinC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血浆内的物积质从体内清除,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)、β2-微球蛋白(β2-MG)、β-痕迹蛋白(BTP)以及血清胱抑素C(CystatinC,
CysC)。
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:⑴稳定的生成率;⑵稳定的血浓度,不受其他病理变化的
影响,不与蛋白结合;⑶肾小球自由滤过;⑷肾小管不分泌、不重吸收;⑸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。
⑴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。
⑵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
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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,-(参考范围)。当肾功能受
损时,CysC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CysC
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、CysC与(其他)肾功能检测项目组合(Scr,Urea,UA和/或CysC),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
CysC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CysC是优于血肌酐(Scr)的内源性标记物。(如下表)
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
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监测GFR轻微的变化;儿童出生数月CysC水平与成人相当,血浆浓度相当稳定。因而以
CysC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。
CystatinC检出糖尿病肾病的灵敏度为40%,特异性为100%。所以,血CystatinC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Hcy之间存在显著相关,而CysC能更简便地反映血浆Hcy水平;
并且当Scr还处于正常水平时CysC就已经提示GFR轻度下降。CysC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CysC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CysC、Scr、尿素三
项指标的实验评价后认为,CysC诊断的敏感度最高。用CysC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CysC的水平显著的相关性,相对于肌酐而言,婴儿中CysC的水平不受
产妇血清水平的影响,所以CysC可以用来监测围产期妇女GFR的情况。最近的研究结果显
示CysC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。
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血清胱抑素C(CystatinC)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,CystatinC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30μg/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(),特异性强,结果准确,线性范围宽(~),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(1μg/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(1μg/L),检测但时间长,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。
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7、颗粒增强透射免疫比浊法(PETIA):
将抗胱抑素CIgG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。
8、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、类风湿因和子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。
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