尿微量蛋白联合检测对慢性肾病早期肾损伤诊断的临床应用价值

打开文本图片集

[摘要] 目的 探討尿微量蛋白联合检测对慢性肾病早期肾损伤诊断的临床应用价值。 方法 将2015年8月～2018年8月就诊于湖北省中医院（以下简称“我院”）且临床确诊为慢性肾病的521例患者作为病例组，计算估算的肾小球滤过率（eGFR）并按照分期标准分为五组，包括Ⅰ期（222例）、Ⅱ期（130例）、Ⅲ期（105例）、Ⅳ期（39例）、Ⅴ期（25例），另选86名我院健康体检者作为正常对照组。分别检测6项尿微量蛋白[尿视黄醇结合蛋白（URBP）、尿微量白蛋白（UmAlb）、β2-微球蛋白（Uβ2M）、转铁蛋白（TRF）、免疫球蛋白（UIgG）和尿N-乙酰-β-D氨基葡萄糖甘酶（UNAG）]和血清肌酐，比较各组检测结果，分析尿微量蛋白指标相关性、诊断效能及与慢性肾病分期的关联度和一致性，评价标志物单一及联合检测对于慢性肾病早期肾损伤诊断的临床应用价值。 结果 病例组患者6项尿微量蛋白水平均高于正常对照组，随着慢性肾病病程的进展呈明显升高趋势，差异有高度统计学意义（P < 0.01）。URBP与Uβ2MG、UTRF与UmAlb显著相关（rp = 0.789、0.940）。UmAlb、UTRF与UIgG三者显著相关（均rp > 0.6）。Uβ2MG和URBP与eGFR、肾病分期相关性较好，其他指标相关性中等，UNAG最差。尿微量蛋白5项指标单项检测结果与慢性肾病分期关联度不高，一致性一般（均Kappa值 < 0.4）。尿微量蛋白指标联合检测的诊断效能优于单项指标（AUC > 0.958），并联模式的关联度和一致性均优于串联模式。 结论 尿微量蛋白各有生物学特点，在评估慢性肾病早期肾损伤时各具优势。尿微量蛋白联合检测具有较高的诊断效能，可显著提高诊断效率，对慢性肾病肾损伤的早期诊断、病理分型、分期监测、预后评估具有较高的临床实用价值。

[关键词] 慢性肾脏疾病;早期肾损伤;尿微量蛋白;联合检测;诊断效能

[中图分类号] R466.1          [文献标识码] A          [文章编号] 1673-7210（2019）10（b）-0118-06

Clinical application value of urinary trace proteins combined detection in the diagnosis of early renal injury in chronic kidney diseases

CHEN Peng1   WANG Xiaoqin2   WANG Lan2，3   WU Wenjing2，3   LONG Sijie1

1.Department of Clinical Laboratory， Academy of Traditional Chinese Medicine  Hubei Provincial Hospital of Traditional Chinese Medicine， Hubei Province， Wuhan   430074， China; 2.Department of Nephrology， Academy of Traditional Chinese Medicine  Hubei Provincial Hospital of Traditional Chinese Medicine， Hubei Province， Wuhan   430074， China; 3.the First Clinical College， Hubei University of Chinese Medicine， Hubei Province， Wuhan   430065， China

[Abstract] Objective To investigate the clinical application value of urinary trace proteins combined detection in the diagnosis of early renal injury in chronic kidney diseases. Methods According to calculated estimated glomerular filtration rate（eGFR）and staging criteria， 521 patients with clinically diagnosed chronic kidney diseases were eolled and divided into five groups including phase Ⅰ（222 cases）， phase Ⅱ（130 cases）， phase Ⅲ（105 cases）， phase Ⅳ（39 cases）， phase Ⅴ（25 cases） in Hubei Provincial Hospital of Traditional Chinese Medicine （“our hospital” for short） from August 2015 to August 2018， while another 86 healthy subjects of our hospital were selected as normal control group. Six urinary trace proteins [Urine retinol binding protein （URBP）， urine microalbumin （UmAlb）， urine beta 2-microglobulin （Uβ2M）， urine transferrin （UTRF）， urine immunoglobulin （UIgG） and urine N-acetyl-beta-D glucosamine （UNAG）] and serum creatinine were detected respectively. The results of each group were compared， while analysed the relevance and diagnostic efficiency of urinary trace proteins， and their correlation and consistency with the stages of chronic kidney diseases. The clinical application value of single and combined detection of these markers in the diagnosis of early renal injury in chronic kidney diseases were evaluated. Results The levels of six urinary trace proteins in chronic kidney disease group were higher than those in normal control group， while increased significantly with the progression of disease， and the differences were highly statistically significant （P < 0.01）. The relevance of URBP and Uβ2MG as well as UTRF and UmAlb （rp = 0.789， 0.940） was high. Moreover， urinary trace protein UmAlb， UTRF and UIgG reflecting glomerular injury were well interrelated （all rp > 0.6）. Grade correlation analysis showed that Uβ2MG and URBP were significantly correlated with eGFR and stages of nephropathy， while other proteins were moderately correlated. However， UNAG was the worst. The correlation between six urinary trace proteins and the stages of chronic kidney diseases was ordinary， and the consistency was general （all Kappa < 0.4）. The diagnostic efficiency of urinary trace proteins combined detection was not only superior to that of single index （AUC > 0.958）， but also superior to that of serial mode in terms of correlation and consistency with the stages of chronic kidney diseases. Conclusion Urinary trace proteins have their own biological characteristics， and each of them has its own advantages in evaluating early renal injury in chronic kidney diseases. The combined detection of urinary trace proteins has high diagnostic performance and can significantly improve the diagnostic efficiency. It has high clinical application value for early diagnosis， pathological classification， staging monitoring and prognosis evaluation of renal injury in chronic kidney diseases.

[Key words] Chronic kidney disease; Early renal damage; Urinary trace protein; Combined detection; Diagnostic efficiency

肾损伤是临床上常见的病理生理过程，长期的不良生活方式、多种慢性代谢性疾病或不合理的临床治疗都会导致肾功能受损[1]。由于肾损伤早期没有明显的临床表现，极易被忽视或漏诊，而不加控制的持续性肾损伤将不可逆转，最终发展为终末期肾衰竭，预后极差。早期发现并给予有效的干预措施是争取肾损伤最佳治疗效果的关键。应用简便易行的检测指标对早期肾损伤做出准确的诊断一直是临床诉求的焦点。尿微量蛋白是目前国内大多数实验室广泛应用且反映肾损伤较好的标志物，对早期肾损伤及严重程度的判别、损伤部位的鉴别均有十分重要的临床意义，但缺陷在于单个指标的诊断能力有限[2]。选择恰当的项目组合联合检测可优势互补，能最大限度地发挥检测指标的诊断效能，提高诊断的准确性。本研究仅结合临床实践，对不同分期慢性肾脏疾病（chronic kidney disease，CKD）患者多项尿微量蛋白检测结果进行比较分析，以评价尿微量蛋白对肾损伤的诊断效能，旨在为尿微量蛋白联合检测在肾损伤早期诊断中的应用提供依据。现总结报道如下：

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2015年8月～2018年8月在湖北省中医院（以下简称“我院”）肾病科就诊，按照内科学和改善全球肾脏疾病结局组织制订的诊断标准，根据病史、临床表现、实验室检查、病理影像学检查等确诊为CKD且临床资料完整的521例患者作为研究对象。其中男286例，女235例;年龄15～88岁，平均（54.88±16.39）岁。另选86例同期在我院进行健康体检、经临床和实验室检查排除严重器质性疾病的受检人群作为正常对照组，其中男37例，女49例，年龄17～83岁，平均（51.53±14.16）岁。体检结果包括心律失常、慢性胃炎、前列腺增生、月经不规则等。按照简化的中国人肾脏疾病膳食改良试验方程计算估算的肾小球滤过率（eGFR）：eGFR=175×Scr（mg/dL）-1.234×年齡（岁）-0.179×0.79（女性）mL/（min·1.73 m2）[1，3]。肾功能的分期参照改善全球肾脏疾病结局组织2013年CKD的定义和分期标准[4]确定，Ⅰ期222例，Ⅱ期130例，Ⅲ期105例，Ⅳ期39例，Ⅴ期25例。不同分期患者性别、年龄、高血压史、糖尿病等一般资料比较，差异无统计学意义（P > 0.05），具有可比性。本研究经我院医学伦理委员会批准，所有患者知情同意。

1.2 纳入与排除标准

1.2.1 纳入标准  临床诊断包括：慢性肾小球肾炎、肾盂肾炎、紫癜性肾炎、IgA肾病、多囊肾病、狼疮性肾炎、膜性肾病、糖尿病肾病、慢性间质性肾炎、高血压肾病、药物性肾损害。

1.2.2 排除标准  ①吸烟;②使用大剂量糖皮质激素、器官移植、免疫抑制、透析治疗;③妊娠;④肢体不全;⑤胸腹腔积液;⑥合并慢性肾炎急性发作、急性肾损伤、自身免疫性疾病、严重感染、恶性肿瘤、甲状腺功能异常、血液病、严重心、肝、肺及脑病。

1.3 方法及判定标准

1.3.1 标本采集与处理  所有受检对象均留取晨尿10 mL送检，2000 r/min（离心半径20 cm）离心5 min后，取上清液用1 mol/L的NaOH调pH至7.0，立即上机检测。另空腹采集受检者静脉血2～4 mL，37℃静置15 min，4000 r/min（离心半径20 cm）离心10 min后分离血清待检。

1.3.2 仪器与试剂  血清肌酐测定采用肌氨酸氧化酶法;β2-微球蛋白（Uβ2M）、尿视黄醇结合蛋白（URBP）、转铁蛋白（TRF）采用胶乳增强免疫比浊法检测;尿N-乙酰-β-D氨基葡萄糖甘酶（UNAG）检测采用MPT（6-甲基-2-巯基吡啶）底物法;尿微量白蛋白（UmAlb）、免疫球蛋白（UIgG）采用免疫比浊法测定。上述项目均使用奥林巴斯AU5800全自动生化分析仪进行检测，校准品、质控物及检测试剂全部由宁波美康生物科技股份有限公司提供。所有的检测均严格按照试剂盒说明书和仪器操作规程进行，使用试剂盒配套的校准品进行校准并确保高、低2个水平室内质控在控。生物参考区间包括UmAlb：0～30 mg/L;Uβ2MG：0.1～0.3 mg/L;URBP：<0.7 mg/L;UTRF：0～2.0 mg/L;UNAG：0～12 mg/L;UIgG：0～17.5 mg/L，检测结果高于生物参考区间判为阳性。多项目联合检测时，串联诊断以全部标志物均为阳性才能判定为阳性，并联诊断则以其中任意一项标志物为阳性即判定为阳性。

1.4 统计学方法

应用SPSS 20.0统计学软件对检测数据进行统计学分析。计数资料以例数或百分比表示，采用χ2检验。不同诊断项目的关联度和一致性分析采用Kappa检验。正态分布计量资料以均数±标准差（x±s）表示，采用Kolmogorov-Smirnov检验。偏态分布计量数据以中位数或四分位数表示，采用非参数Mann-Whitney U检验。多个独立样本比较采用非参数秩和Kruskal-Wallis H检验，组间两两比较采用Nemenyi检验。应用Spearman秩相关分析数据间的相关性，r值> 0.7为显著相关，r值0.4～0.7为中等相关，r值< 0.4为弱相关。应用MedCalc18.0软件通过受试者工作特征曲线对检测指标的诊断效能进行评估，曲线下面积的差异比较采用Z检验。以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 CKD不同分期与正常对照组尿微量蛋白检测结果比较

在受检的607例尿液样本中，病例组患者6项尿微量蛋白水平均高于正常对照组，随着CKD病程的进展呈明显升高趋势，差异均有高度统计学意义（均P < 0.01）。除UNAG外，其他5项尿微量蛋白（URBP、UmAlb、Uβ2MG、UTRF、UIgG）在CKD不同分期患者组间均表现出阶段性差异的特征（Ⅰ期与Ⅱ期以及Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分期之间比较除外），差异均有统计学意义（均P < 0.05）。见表1。

2.2 尿微量蛋白指标相关性

总体来看，除URBP与Uβ2MG（rs = 0.789）和UTRF与UmAlb（rs = 0.940）显著相关外，尿微量蛋白指标间中等相关，UNAG、UmAlb和Uβ2MG间的相关性则较低（rs = 0.269、0.281）。对不同尿微量蛋白指标的比较提示反映肾小球损伤的UmAlb、UTRF、UIgG间具有显著相关性（均rs > 0.6），而与反映肾小管损伤的UNAG相关性则较弱。进一步等级相关性分析显示6项尿微量蛋白指标中，仅反映肾小管损伤的Uβ2MG和URBP与eGFR、肾病分期显著相关性，其他指标中等相关，UNAG相关性最弱。见表2。

2.3 尿微量蛋白指标与CKD分期的关联度和一致性分析

尿微量蛋白6个指标单项检测结果与CKD分期的关联度不高，一致性一般（Kappa < 0.4）。不同项目不同组合方式中，并聯模式的关联度和一致性均优于串联模式。所有诊断模式中，以尿微量蛋白6个项目并联模式的关联度最高（rp = 0.614），一致性最好（Kappa = 0.754）。见表3。

2.4 尿微量蛋白指标对CKD的诊断效能分析

尿微量蛋白6个指标的AUC均>0.75，诊断价值最高的是URBP和UTRF。Uβ2MG和UNAG，UmAlb和UIgG分别与URBP和UTRF，差异有高度统计学意义（P < 0.01）。不同项目组合的比较试验显示，尿微量蛋白联合检测的诊断效能优于单项指标，且并联模式AUC均大于串联模式，差异有高度统计学意义（P < 0.01）。尿微量蛋白6个项目并联模式的诊断效能最好，AUC最高（0.958）。见表4。

3 讨论

肾脏特殊的结构和代偿机制以及肾损伤的多样性决定了早期肾损伤诊断的复杂性。目前，临床上对早期肾损伤的诊断方法主要有肾活检、超声影像学和生物学标志物（核素、菊粉、肌酐及衍生方程等）检测。由于创伤性和放射性问题，肾活检和放射性核素法难以常规应用于临床，超声影像学和肌酐等标志物因低敏感度，对肾损伤的判断能力有限。由此，探寻能早期准确诊断肾损伤的高诊断效能的生物学标志物和方法便成为临床迫切需要解决的问题[5-6]。早期肾损伤虽没有明显的形态学及功能改变，但由肾损伤带来的尿微量蛋白排泄量的异常却是最早和最为重要的临床征象。同时，尿液样本易获得、检测简便，利用肾损伤过程中尿微量蛋白质或量的变化对肾损伤进行评估成为了早期诊断肾损伤的一种行之有效的解决办法。近年来，多种尿微量蛋白指标应用于肾损伤的早期评价中，被认为是评估肾损伤的替代指标。然而，在应用指标时仍有一些问题值得我们探讨[2，7-9]：对相同类型（肾小球或肾小管）不同程度的肾损伤，不同尿微量蛋白指标的诊断效能如何？在不同类型（单一或混合）肾损伤的早期诊断中该如何选择、应用这些指标？在肾损害的进程中能否依据单一的检测指标来判断肾功能的变化？

本研究中病例组患者尿微量蛋白的水平均高于正常对照组，表现出随病程的进展逐渐升高的趋势，这些结果提示尿微量蛋白与肾损伤存在着不同程度的相关性。随着肾损伤的逐步加深，尿微量蛋白能不同程度地反映肾实质的早期损伤，与相关文献[2，7-8，10-11]研究的结果相同。此外，CKD不同分期组间比较的结果显示出尿微量蛋白分段性差异的特征。早期肾损伤患者，由于肾脏结构的轻微改变和代偿机制的补充，肾功能可能没有明显的变化。但随着肾损伤的持续进展，肾实质的改变会导致肾功能急进性的变化。改善全球肾脏疾病结局组织最新的诊疗指南中明确地以肾小球滤过率60 mL/（min·1.73 m2）作为CKD的诊断标准，而多篇研究报道也认为该基线值对肾病的转归、预后具有重要的临床诊断价值。这与肾损伤的临床病理变化相吻合，由此也进一步验证了尿微量蛋白在肾损伤诊断中的临床应用价值[1，12-15]。

肾脏的基本功能主要依赖于肾小球滤过率、肾小管选择性重吸收和排泌来实现，由此也奠定了肾小球成为肾损伤的主要部位以及尿微量蛋白滤过的关键所在。本研究结果中，对微量蛋白指标间相关性分析显示，仅反映肾小管损伤的URBP与Uβ2MG、反映肾小球损伤的UmAlb、UTRF和UIgG指标间相关性较高，这可能与肾脏的选择性滤过有关。尿微量蛋白大多来源于肾脏以外的器官，由于生理特性（电荷、分子大小、浓度、功能）和代谢途径的不同，导致了在肾损伤时排泄上的时序差异[16]。等级相关性的分析结果显示仅小分子的Uβ2MG和URBP与eGFR、肾病分期的相关性较好，其他尿微量蛋白指标的相关性一般，也间接证实了尿微量蛋白相对于基于肌酐的eGFR和肾病分期敏感性上的差异。而UNAG是一类由肾小管上皮细胞分泌的有功能活性的酶蛋白，临床上对UNAG的检测主要是通过酶的催化活性来反映肾脏损伤。因此检测结果与肾损伤的程度不成比例，本研究中UNAG的变化趋势也与此结论相符[14]。

合理的选择和应用诊断指标可有力地提升临床的诊断效率。目前，临床上用于早期肾损伤诊断的检测项目有很多，但由于这些标志物内在的生物学特点，单一依靠某一项指标来对早期肾损伤进行确诊仍存在很多不足。诸如检测项目灵敏度低、生物标志物来源多样、表达异质性、特异性差、检测指标受到多种生理或病理因素影响（如UTRF受到肝脏疾病的影响;Uβ2MG在酸性环境中不稳定;尿液标志物浓度依赖于血液浓度）等，极容易导致漏诊或误诊。而多项目的联合应用是解决诊断指标诊断效能不高的有效方法[2，8-9，17-21]。本研究中6项尿微量蛋白指标不同组合诊断效能比较分析也证实了这一点。本研究结果显示，尽管不同尿微量蛋白指标的诊断效能均较高（AUC均>0.75），但敏感度存在很大差异，同时与CKD分期关联度不高。然而，多项目联合检测很大程度提升了尿微量蛋白指标与肾损伤诊断的一致性[2]。不同指标不同组合方式中，联合检测诊断效能优于单项指标，并联模式高于串联模式。6项指标并联模式的诊断效能最高（AUC达0.958），进一步验证了尿微量蛋白联合检测在早期肾损伤诊断中的临床应用价值。虽然本研究没有排除试剂盒差异和仪器性能等共性问题带来的检测误差，但结果提示，在肾损伤疾病的早期诊断、治疗监测中均不能以单一的尿微量蛋白指标来进行判断。建议临床实验室应充分考量诊断指标的生物学特点和检测技术性能，合理地设置检测项目，优势互补，以利于临床对肾损伤的早期准确诊断。

本研究的不足之处在于收集的患者病例较少，没有对其他检测方法（标本类型）和试剂盒、临床决定水平进行比较。同时也没有对相关疾病的病理类型和影响因素进行分析，这些问题有待于更进一步的研究。综上所述，尿微量蛋白各有生物学特点，能不同程度地反映早期肾损伤。但单一应用某一项指标则诊断能力有限，尿微量蛋白联合检测的诊断效能最佳，能更全面地反映肾损伤情况，对CKD患者肾损伤的早期诊断、病理分型、分期监测、预后评估具有较高的临床实用价值。

[参考文献]

[1]  Zhang L，Wang F，Wang L，et al. Prevalence of chronic kidney disease in China：a cross-sectional survey [J]. Lancet，2012，379（9818）：815-822.

[2]  Al-Rubeaan K，Siddiqui K，Al-Ghonaim MA，et al. Assessment of the diagnostic value of different biomarkers in relation to various stages of diabetic nephropathy in type 2 diabetic patients [J]. Sci Rep，2017，7（1）：2684.

[3]  王漢敏，饶珺，赵妍，等.CKD-EPI开发方程在评价慢性肾脏病患者病情中的作用[J].国际检验医学杂志，2015， 36（11）：1515-1517.

[4]  Levin A，Stevens PE，Bilous RW，et al. Kidney Disease：Improving Global Outcomes（KDIGO）CKD Work Group. KDIGO 2012 clinical practice guideline for the evaluation and management of chronic kidney disease [J]. Kidney Int，2013，3（1）：1-150.

[5]  杨渝伟，曾平，张林，等.慢性肾病患者基于血清胱抑素C与肌酐的肾小球滤过率估算方程的建立和评价[J].中华检验医学杂志，2013，36（4）：352-359.

[6]  张路霞，王海燕.中国慢性肾脏病的高患病率及其对检验医学的挑战[J].中华检验医学杂志，2012，35（9）：769-772.

[7]  覥ka A，Dumnicka P，Kunierz-Cabala B，et al. Markers of glomerular and tubular damage in the early stage of kidney disease in type 2 diabetic patients [J]. Mediators Inflamm，2018，2018：1-12.

[8]  Fiseha T，Tamir Z. Urinary markers of tubular injury in early diabetic nephropathy [J]. Int J Nephrol，2016，2016：1-10.

[9]  Lee SY，Choi ME. Urinary biomarkers for early diabetic nephropathy：beyond albuminuria [J]. Pediatr Nephrol，2015， 30（7）：1063-1075.

[10]  李萍，薛邦禄，徐维家.尿视黄醇结合蛋白在早期肾损伤中的诊断价值[J].国际检验医学杂志，2013，34（22）：3005-3006.

[11]  赖馨，陈丽芳，万彦彬.糖尿病肾病4项指标联合检测的临床价值[J].国际检验医学杂志，2015，36（11）：1593-1594.

[12]  严跃红，傅君舟，关昌杰，等.三种CKD-EPI方程在我国糖尿病肾病患者中适用性的对比研究[J].中华肾脏病杂志，2016，32（1）：9-15.

[13]  向代军，张洪瑞，白洁，等.尿α1微球蛋白和β2微球蛋白对2～4期慢性肾病患者的诊断价值[J].检验医学与临床，2014，11（8）：1011-1012.

[14]  Zhou LT，Lv LL，Pan MM，et al. Are urinary tubular injury markers useful in chronic kidney disease？ a systematic review and meta analysis [J]. PLoS One，2016，11（12）：e0167334.

[15]  郭玮，潘柏申.从K/DOQI2002到KDIGO2012慢性肾脏疾病诊疗指南中实验室检测项目相关应用建议的解读[J].检验医学，2015，30（7）：663-667.

[16]  刘红，尹传妍，岳华，等.联合生物标志物检测在慢性肾脏疾病中的临床研究[J].国际泌尿系统杂志，2013，33（6）：769-773.

[17]  Gluhovschi C，Gluhovschi G，Petrica L，et al. Urinary bi-omarkers in the assessment of early diabetic nephropathy [J]. J Diabetes Res，2016，2016：1-13.

[18]  郝坡，孟凡萍.ROC曲线评价多参数对2型糖尿病早期肾损伤的预警作用[J].检验医学与临床，2015，12（19）：2852-2853.

[19]  周达.尿MA、β2-MG、TRF、α1-MG测定对2型糖尿病肾功能损害的应用价值[J].国际检验医学杂志，2013， 34（16）：2193-2194.

[20]  Uwaezuoke SN. The role of novel biomarkers in predicting diabetic nephropathy：a review [J]. Int J Nephrol Renovasc Dis，2017，10：221-231.

[21]  王国政，周华君，金美彤，等.尿β2-微球蛋白测定影响因素的实验评价及纠正方法[J].现代检验医学杂志，2013， 28（1）：111-113.

（收稿日期：2019-03-19  本文编辑：王晓晔）