糖尿病肾病生物学标记物新进展

不才

作者：许戎
单位：北京大学第一医院肾内科　北京大学肾脏病研究所　卫生部重点实验室　教育部慢性肾脏病防治重点实验室（北京大学）

随着世界范围内糖尿病患病率的不断增加[1]，糖尿病肾病(diabetic kidney disease，DKD)的患病率也在不断增高[2]。DKD如不及时诊断和治疗，患者的尿蛋白将逐渐增加，肾功能不断恶化，最终逐渐发展至终末期肾脏病(end stage renal disease，ESRD)。除此以外，DKD患者的心脑血管疾病的患病危险也显著高于普通人群和糖尿病未患肾病患者，甚至有研究发现，DKD患者发生心肌梗死的风险较冠心病的患者更高[3]。

通常通过检测微量白蛋白尿来对DKD进行早期诊断和分期，但尿微量白蛋白检测的变异度较大，且其对于筛选DKD高危人群的敏感性和特异性并不好[4]。近来有研究发现部分糖尿病患者肾功能下降但并不伴随微量白蛋白尿[5]，有学者更加强调肾小球滤过率(slomerular filtration rate，GFR)的早期变化[6]，因此，目前指南推荐对于DKD的诊断和分期应该基于白蛋白尿和GFR的联合判断[7]。值得注意的是，GFR在正常偏高水平时的准确检测较为困难。因此，很多学者致力于寻找微量白蛋白尿和GFR以外的生物学标记物。

一、糖脂代谢相关指标

糖化血红蛋白(glycosylated hemoglobin，HbA1c)可以有效的反映血糖平均水平，来自中国[8]和欧洲[9]的研究均发现HbA1c水平升高与糖尿病患者发生DKD和ESRD的风险密切相关，提示血糖控制与肾脏病预后存在明确的关系。另外，一项纳入了8 260例2型糖尿病患者的意大利多中心研究，随访2年后发现，与平均HbA1c相比，HbA1c变异性是更显著的肾脏预后指标，对于糖尿病患者发生大量白蛋白尿和GFR降低具有独立预测作用[10]。

脂联素是一种胰岛素增敏激素，对于能量代谢具有重要的调节作用，是人体对抗胰岛素抵抗、血管功能异常、动脉粥样硬化等的保护性激素。来自芬兰的一项包含有2 090例患者的研究指出，尿蛋白正常的糖尿病患者尿脂联素排泄量高于111名非糖尿病对照组，提示其反映肾损伤较白蛋白尿更加敏感。这项研究经过平均5.8年的随访发现尿脂联素是DKD进展至ESRD的独立预测因素，而且比白蛋白尿排泄率的预测作用更强[11]。

二、炎症与氧化应激标记物

日本的Hayashino教授分析了糖尿病登记中心2 518例2型糖尿病患者的随访数据，发现基线血清高敏C反应蛋白(high–sensitinity C–reactive protein，hs–CRP)水平位于第二四分位、第三四分位和第四四分位的患者，从不伴白蛋白尿进展至微量白蛋白尿的多元校正风险比分别为1.31、1.55和1.57，但该研究未发现hs–CRP水平与DKD进展之间有明显相关性。该研究提示，2型糖尿病患者血清hs–CRP水平与DKD发生风险相关，但与DKD进展风险无关[12]。

有学者通过检测1型糖尿病患者血清中12种炎症标记物，发现只有可溶性肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor–alpha，TNF)受体及Fas与肾功能密切相关，且前者的预测能力强于年龄和尿蛋白排泄率[13]。后续研究也证实了TNF受体，特别是1型受体，可独立预测2型糖尿病患者ESRD的发生风险，且此预测作用独立于其他炎症标记物(如CRP和白介素–6)以及内皮功能标记物[14]。但也有学者研究发现，1型糖尿病不伴蛋白尿或仅伴微量蛋白尿的患者中，2型TNF受体水平升高者发生肾功能下降的风险升高3倍，而1型受体的预测作用相对较弱[15]。

三、晚期糖基化终末产物

肾脏在晚期糖基化终末产物(advanced glycation end products，AGEs)的代谢过程中发挥重要调节作用，糖尿病肾功能下降患者的血AGEs水平显著升高。有研究发现，2型糖尿病肾功能不全患者的血清中的大分子毒素可以激活AGE受体[16]，而AGE受体的多个下游通路均参与了糖尿病并发症的发生发展中。因此，检测AGE或其受体可以对DKD患者起到筛选作用。

一项纳入284例1型和2型糖尿病患者的研究发现，AGE修饰蛋白羟甲基赖氨酸和丙酮醛经尿液排泄率在合并蛋白尿的患者中显著升高，但其是否可以作为比微量白蛋白尿更敏感的标记物尚不清楚[17]。也有研究发现蛋白的糖基化、氧化和硝化复合物与蛋白尿的产生密切相关，但与肾功能进展关系不大[18]。另一项研究对103例1型糖尿病患者行肾活检，并检测了基线血AGEs，包括甲基乙二醛氢化咪唑啉酮，羧甲基赖氨酸和羧乙基赖氨酸，5年后重复行肾活检，电镜测定基线至5年后的肾小球基底膜(glomerular basement membrane，GBM)厚度变化，结果发现基线AGEs水平升高与GBM厚度进展快显著相关，提示血AGEs可能是DKD进展的早期预测指标[19]。

四、与纤维化相关的细胞因子

microRNAs是一类进化上保守的非编码小分子RNA，与纤维化的发生发展有关。有动物试验研究发现，TGFβ可以上调microRNAs在系膜细胞和肾小球的表达，而通过抑制microRNAs，可以改善蛋白尿及肾脏纤维化[20]。一项纳入55例伴微量蛋白尿的2型糖尿病患者的研究发现，血成纤维细胞生长因子23是患者血肌酐倍增和(或)透析的独立预测因素[21]。血清金属蛋白酶–10 (MMP–10)可降解多种细胞外基质成分，如Ⅲ型胶原、Ⅳ型胶原、Ⅴ型胶原、明胶和弹性蛋白。有学者检测了269例1型糖尿病患者的血清MMP–10，发现位于最高三分位数者发生肾病的风险比位于最低三分位数者增加3～4倍，且与传统危险因素无关[22]。

五、肾小管功能标志物

一项针对94例糖尿病患者的横断面研究检测了多项小管功能标记物，发现尿心肌型脂肪酸结合蛋白(H–FABP)水平是唯一与GFR相关的小管标志物，而N–乙酰–β–D–葡萄糖苷酶(NAG酶)，中性粒细胞明胶酶相关载脂蛋白(NGAL)，肾脏损伤因子–1(KIM–1)等小管损伤的标志物与GFR无关[23]。另一项纳入140例基线GFR>60 ml/min/1.73 m2的2型糖尿病患者的研究通过4年的随访发现，尿肝型脂肪酸结合蛋白(L–FABP)是糖尿病患者发生蛋白尿，肾病进展至ESRD甚至透析的独立预测因子[24]。但也有研究证明校正已知危险因素后，相关性消失[25]。

六、其他标记物

有学者利用蛋白质组学技术开发出了CKD生物学标记物分类器(CKD273)，包含了273种已经确认的尿中的多肽。一项纳入16例1型或2型糖尿病患者的随访研究发现，CKD273比蛋白尿预测DKD进展的时间提前1.5年[26]。另一项病例对照研究也证实了CKD273的预测作用。该研究发现，校正基线蛋白尿和GFR后，CKD273阳性患者DKD进展的风险仍然高达1.35倍[27]。

理想的生物学标记物应该是敏感度及特异性均好，经济且易于检测。目前的相关研究贯穿了代谢、炎症、氧化应激、晚期糖基化终末产物、纤维化、血管生成、肾小管功能、遗传背景及足突细胞损伤等多个领域，但很多方面还存在争议。

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