血清胱抑素C—评估肾小球滤过率的敏感指标

检验医师

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)、β2-微球蛋白（β2-M）以及血清胱抑素C(CystatinC，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：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。⑶内生肌酐清除率（Ccre）一直被认为是反映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Ccre的测定，引起Ccre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(CystatinC，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(CystatinC，Cys C)，又名γ2痕迹碱性蛋白或后γ球蛋白，是半胱氨酸蛋白酶抑制剂蛋白质中的一种。编码CysC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CysC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CysC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CysC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）。

四、血清胱抑素C的优越性

CysC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。
可以代替：
①复杂的全血检测；
② 24小时小便收集；
③体表面积和肌酐清除率的计算；
④患者受放射物质的照射。

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CysC来评价GFR是儿童更为理想的GFR标志物，更能被患者及儿科医师接受。
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Cys C能更简便地反映血浆Hcy水平；并且当Scr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Cys C、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(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30ug／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(1.3ug／L)，特异性强，结果准确，线性范围宽(0.6～1.7 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(1ug／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(1 ug／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至颜色减退的原理进行检测。
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一6000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。