联合检测血清sTNFR-1、KIM-1水平对2型糖尿病肾病的诊断能效

韩玉明 罗胜芳 万江丽

[摘要] 目的 探究血清可溶性腫瘤坏死因子受体-1（sTNFR-1）、肾损伤分子-1（KIM-1）水平对2型糖尿病肾病（DN）的诊断价值。

方法 选取2016年1月—2019年1月在新疆维吾尔自治区喀什地区第一人民医院（以下简称“我院”）就诊的131例2型糖尿病患者为实验组，根据尿微量白蛋白/肌酐比值（ACR）水平将其分为三组：A1期组49例、A2期组44例、A3期组38例，同时选取我院同期体检的健康人员30名作为对照组。比较各组一般资料、临床实验室指标以及血清sTNFR-1、KIM-1的差异。采用受试者工作特征（ROC）曲线进行分析血清sTNFR-1、KIM-1对2型糖尿病肾病的诊断价值。

结果 实验组A1、A2、A3期年龄比较，差异有统计学意义（P < 0.05），且A3期组年龄大于A2、A1期组，A2期组大于A1期组（P < 0.05）。实验组空腹血糖（FBG）、sTNFR-1、KIM-1水平高于对照组，且随着DN分期的增加而逐渐上升，肾小球滤过率估值（eGFR）则逐渐下降，差异均有统计学意义（均P < 0.05）。sTNFR-1、KIM-1分别与血肌酐（SCr）、尿微量白蛋白（UmAlb）、ACR呈正相关（r = 0.475、0.468、0.526， 0.713、0.693、0.714，均P < 0.05），而与eGFR呈负相关（r = -0.569、-0.721、均P < 0.05）。血清sTNFR-1、KIM-1联合诊断DN的诊断效能要优于单独血清sTNFR-1、KIM-1的诊断效能。

结论 DN患者血清sTNFR-1、KIM-1水平显著升高，且与病情严重程度呈正相关，对糖尿病患者血清sTNFR-1、KIM-1的检测有助于DN患者的早期诊断、早期临床干预，进一步改善2型糖尿病患者的远期预后。

[关键词] 2型糖尿病肾病;可溶性肿瘤坏死因子受体-1;肾损伤分子-1;尿微量白蛋白/肌酐比值

[中图分类号] R587.2          [文献标识码] A          [文章编号] 1673-7210（2020）07（c）-0078-05

Diagnostic efficacy of combined detection of serum sTNFR-1 and KIM-1 levels in type 2 diabetic nephropathy

HAN Yuming   LUO Shengfang   WAN Jiangli

Department of Clinical Laboratory， the First People′s Hospital of Kashgar， Xinjiang Uygur Autonomous Region， Kashgar   844000， China

[Abstract] Objective To explore the diagnostic value of serum soluble tumor necrosis factor receptor-1 （sTNFR-1） and kidney injury molecule-1 （KIM-1） levels in type 2 diabetic nephropathy （DN）. Methods From January 2016 to January 2019， a total of 131 patients with type 2 diabetes mellitus in the First People′s Hospital of Kashgar （ hereinafter referred to as “our hospital”） were selected as the experimental group. According to the urinary microalbumin/creatinine ratio （ACR） level， they were divided into three groups：
A1 group （n = 49）， A2 group （n = 44）， A3 group （n = 38）. And healthy people in the same period in our hospital were selected as the control group （n = 30）. The differences in general information， clinical laboratory indicators and serum STNFR-1 and KIM-1 among the groups were compared. The receiver operating characteristic （ROC） curve was used to evaluate the diagnostic value of serum sTNFR-1 and KIM-1 in type 2 diabetic nephropathy. Results There was significant difference in age among A1， A2 and A3 stages in the experimental group （P < 0.05）， and the age of the A3 group was greater than that of the A2 and A1 groups， and the age of the A2 group was greater than that of the A1 group （P < 0.05）. The fasting blood-glucose （FBG）， ACR， sTNFR-1 and KIM-1 levels in the experimental group were significantly higher than those of the control group， and gradually increased with the increase of stages of DN， while estimation of glomerular filtration rate （eGFR） decreased gradually （all P < 0.05）. sTNFR-1 and KIM-1 were positively correlated with serum creatinine （SCr）， urine microalbumin （UmAlb）， ACR （r = 0.475， 0.468， 0.526， 0.713， 0.693， 0.714， all P < 0.05）， but negatively correlated with eGFR （r = -0.569， -0.721， all P < 0.05）. The diagnostic efficacy of combination of serum sTNFR-1 and KIM-1 in the diagnosis of DN was better than that of serum sTNFR-1 and KIM-1 alone. Conclusion The serum levels of sTNFR-1 and KIM-1 in patients with DN are significantly increased and positively correlated with the severity of the disease. The detection of serum sTNFR-1 and KIM-1 in diabetic patients is helpful to the early diagnosis and early clinical intervention of DN patients and further improving the long-term prognosis of type 2 diabetic nephropathy.

[Key words] Type 2 diabetic nephropathy; Soluble tumor necrosis factor receptor-1; Kidney injury molecule-1; Urinary microalbumin/creatinine ratio

2型糖尿病肾病（DN）是糖尿病最常见的并发症之一，其特点是肾脏损害、肾小球滤过率降低和持续性蛋白尿，为全球慢性肾病和终末期肾病的主要病因[1]。糖尿病患者中DN的发生通常与多种因素相关，炎症和免疫过程可能參与了DN的发生和进展。在动物模型和DN患者肾脏活检中均观察到单核细胞/巨噬细胞比值在肾小球和肾间质中的增加[2]。有研究提示糖尿病患者肾素-血管紧张素系统活性的增加，可激活一系列氧化应激信号通路及细胞因子的转导[3]，异常调节肾脏免疫、炎症过程，导致糖尿病患者肾损伤，促使DN的发生发展。可溶性肿瘤坏死因子受体-1（sTNFR-1）是一种重要的炎症因子[4]，可通过与肿瘤坏死因子α（TNF-α）结合发挥生物学效应，与多种自身免疫疾病、肿瘤等相关，在2型糖尿病患者的肾损害进程中可能同样发挥了重要作用。而肾损伤分子-1（KIM-1）是免疫球蛋白Ig基因超家族成员，有介导凋亡体和氧化脂质的吞噬作用。有研究显示其在损伤后的肾小管细胞中高度表达[5]，通常被认为是急性肾损伤的早期标志物，对肾脏疾病具有早期预测作用。本研究旨在探讨血清sTNFR-1、KIM-1水平对DN的诊断价值，拟为DN的早期诊断提供新思路。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2016年1月—2019年1月在新疆维吾尔自治区喀什地区第一人民医院（以下简称“我院”）就诊的131例2型糖尿病患者为研究对象。纳入标准：符合2010年美国糖尿病协会（ADA）修订的2型糖尿病诊断标准[6]。排除标准：①存在其他疾病所致肾损害;②既往曾接受肾移植手术或已接受透析治疗的肾病患者;③存在严重全身性疾病、重症感染者;④妊娠及哺乳期妇女。其中男67例，女64例;年龄36～75岁，平均（52.62±10.88）岁。根据2015年中华医学会内分泌学会修订的《中国成人糖尿病肾脏病临床诊断的专家共识》[7]，2型糖尿病患者通过检测尿微量白蛋白/肌酐比值（ACR）来评估尿蛋白排泄率，根据ACR水平（即肾脏受损情况）分为三组：A1期组49例：ACR<30 mg/g;A2期组44例：ACR为30～300 mg/g;A3期组38例：ACR>300 mg/g。同时选取同期于我院进行体验的30名健康人员作为对照组。DN诊断标准[7]：存尿白蛋白重度增加（ACR>300 mg/g），或糖尿病相关视网膜病变伴任何一期慢性肾脏病。依据当前临床诊断本研究共纳入47例DN患者。本研究通过医院医学伦理委员会的审核批准，患者及其家属均知情并签署知情同意书。

1.2 方法及实验室指标测定

1.2.1 收集一般资料  收集患者一般资料包括年龄、性别。

1.2.2 血尿样品检测  所有受试者均于清晨空腹8 h后留取静脉血5 mL、晨尿中段尿5 mL，以2000 r/min离心10 min后收集上清，置于-20℃下保存待检。检测患者空腹血糖（FBG）、糖化血红蛋白（HBA1c）、血肌酐（SCr）、尿肌酐（UCr）、尿微量白蛋白（UmAlb）水平。采用高效液相色谱法测量HBA1c（上海惠中MQ-2000PT糖化血红蛋白分析仪）。贝克曼5800全自动生化分析仪及其配套试剂检测受试者FBG、SCr水平。采用免疫速率散射比浊法测定UmAlb、UCr水平。eGFR[mL/（min·1.73 m2）]=175×[SCr（mg/dl）]-1.234×[年龄（岁）]-0.179×性别（男性 = 1，女性 = 0.79）。

1.2.3 检测血清sTNFR-1、KIM-1水平  采用酶联免疫吸附试验检测血清sTNFR-1、KIM-1水平，试剂盒均购自R&D system公司，所有操作步骤均严格按照试剂盒说明书进行。使用酶标仪在450 nm波长下检测OD值，根据OD值计算待测样品浓度。

1.3 统计学方法

采用SPSS 22统计学软件对所得数据进行统计学分析。计量资料采用均数±标准差（x±s）表示，多组间比较采用方差分析，HSD-q法进行组间比较。计数资料采用例数和百分率表示，比较采用χ2检验。采用Pearson检验进行相关性分析。采用受试者工作特征（ROC）曲线进行诊断效能分析。以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各组临床资料、临床实验室指标及sTNFR-1和KIM-1水平比较

各组患者年龄之间比较，差异有统计学意义（P < 0.05），且A3期组年龄大于A1、A2期组及对照组，A2期组大于A1期组及对照组（P < 0.05）。性别比较差异无统计学意义（P > 0.05）。FBG、sTNFR-1和KIM-1水平A3期组大于A2、A1期组及对照组，A2期组大于A1期组和对照组，A1期组大于对照组（P < 0.05），eGFR水平对照组大于A1、A2、A3期组，A1期组大于A2、A3期组，A2期组大于A3期组（P < 0.05）。实验组HBA1c水平高于对照组（P < 0.05），但实验组各组间比较，差异无统计学意义（P > 0.05）。A2、A3期组SCr、UmAlb水平高于A1期组及对照组（P < 0.05）。见表1。

2.2 sTNFR-1和KIM-1水平与肾功能相关临床实验室指标的相关性

Pearson分析结果显示sTNFR-1与SCr、UmAlb、ACR呈正相关，与eGFR成负相关（P < 0.05）。KIM-1与SCr、UmAlb、ACR呈正相关，与eGFR呈负相关（P < 0.05）。见表2。

2.3 血清KIM-1、sTNFR-1对DN的诊断效能

根据DN诊断标准[7]，将纳入本研究的2型糖尿病患者分为DN组（n = 47，阳性样本）及单纯糖尿病组（n = 84，阴性样本），将血清KIM-1、sTNFR-1两指标按水平分布区间分为8个组段，进行诊断DN的价值分析（ROC曲线分析）。结果提示血清KIM-1、sTNFR-1对DN均有较好的诊断效能，见表3、图1。采用临床实用的综合联合诊断模式：仍使用二指标各自的诊断阈值，二指标同为阳性或阴性时做阳或阴性诊断，否则进行复测。若复测结果不变，则结合专业实践及医师观点进行诊断并侧重考虑：阳性诊断参考KIM-1指标（其敏感度较高），阴性诊断参考sTNFR-1指标（其特异度较高）。血清KIM-1、sTNFR-1的联合应用对DN的诊断效能：约登指数为0.717，敏度度和特异性分别为0.915（43/47）和0.802（69/86）。见表3。

3 讨论

随着糖尿病发病率逐年上升，DN已成为全世界范围内终末期肾病及肾功能衰竭的主要原因[1]。DN在2型糖尿病患者中的发生发展可能受到多种因素的影响。既往研究表明，全身和肾脏局部炎症反应在2型糖尿病患者肾损伤中起着关键作用，炎症细胞因子和免疫介质在DN患者体内通常会升高[8]，而糖尿病患者体内免疫系统的早期激活可能与脂肪组织的慢性炎症有关。临床上，UmAlb、SCr、BUN、eGFR通常是是评估DN的重要指标，然而这些临床指标在DN早期阶段可能尚未出现变化[9]，对DN的早期诊断有一定的局限性。

sTNFR-1是一种具有生物学活性的分泌性蛋白，在健康人群的正常肾脏细胞中通常少量表达，但当存在病理性改变时，其水平常急剧升高。sTNFR-1为TNF-α信号通路受体，可通过与TNF-α结合发挥生物学效应，TNF-α为重要的免疫、炎症反应调节因子，参与肿瘤、自身免疫性疾病、炎症等病理过程[10]。临床中已发现sTNFR-1与恶性肿瘤、心功能衰竭、抑郁症等存在一定的相关性[11-13]。sTNFR-1具有诱导细胞凋亡的作用[14]，其在2型糖尿病患者中大量分泌时可能造成肾脏基底膜细胞、肾血管上皮细胞、肾小管上皮细胞的凋亡，进而诱发DN、加重DN患者的病情。除了诱导细胞凋亡外，它还具有传递细胞存活信号的能力[14]，提示在DN的发展过程中，sTNFR-1可能通过向外传导肾脏存活细胞信号趋化炎症因子、免疫细胞等，进一步加剧DN患者的肾脏损害;同时sTNFR-1可刺激系膜细胞氧自由基生成，刺激系膜细胞胶原蛋白、层黏连蛋白分泌导致肾小球硬化。有研究表明在肾脏病理穿刺检查发现的早期DN患者中，其外周血中TNFR-1浓度的升高要早于肾结构的损伤[15]，提示其對DN的早期诊断可能存在极大价值。

KIM-1是一种Ⅰ型跨膜糖蛋白，为免疫球蛋白Ig基因超家族成员，在健康肾脏中表达较低。有研究提示在发生缺血、炎症等肾脏损伤时，KIM-1起到抗炎作用，可在近端肾小管的上皮细胞顶端迅速上调表达，通过吞噬凋亡体和来自肾小管管腔的其他碎片来抑制自身免疫反应对肾脏的损伤，在近曲小管的损伤和修复过程中起到重要作用[16]。提示在2型糖尿病患者肾损伤进程中，KIM-1可能存在同样的肾脏保护作用。也有研究表明KIM-1可以先于血肌酐和血尿素氮升高而作为肾损伤早期发现的指标[17-18]，提示了KIM-1可作为DN的早期诊断指标。

本研究结果显示糖尿病患者的sTNFR-1、KIM-1水平要显著高于对照组，且随着DN病情的逐渐加重，sTNFR-1、KIM-1升高越显著。提示了在DN患者中，sTNFR-1可能发挥了其炎症介导作用，sTNFR-1的大量分泌诱导了肾脏基底膜细胞、肾血管上皮细胞等的凋亡启动，刺激系膜细胞胶原蛋白、层黏连蛋白分泌导致肾小球硬化[19];而KIM-1水平在DN患者体内同样显著升高，可能的原因则考虑DN时损伤的肾组织刺激了近端肾小管上皮细胞顶端大量分泌KIM-1，其可阻断与肾脏G蛋白亚基Gα12结合的GTP，在炎症刺激后与Gα12相互作用并抑制其激活，从而减轻肾脏缺血再灌注损伤;KIM-1可介导肾小管上皮细胞对凋亡细胞的吞噬作用，可下调先天免疫和炎症反应，保护肾脏缺氧损伤[20-21]，对DN患者的肾脏起到反馈性的保护作用。进一步的相关性分析发现sTNFR-1、KIM-1与SCr、UmAlb水平呈正相关，而与eGFR水平呈负相关，提示两者均能够对DN患者的肾脏损伤情况进行早期评估。

ROC曲线结果显示，血清sTNFR-1、KIM-1水平对DN患者均有较好的诊断价值，且联合诊断效能更高，敏感度与特异性分别为92.5%与80.4%。联合诊断提高了其对DN诊断的特异性和敏感度，为DN的早期诊断提供了方便、可靠的诊断指标，在临床上具有较高的应用价值。

综上所述，DN患者血清sTNFR-1、KIM-1水平显著升高，且与病情严重程度呈正相关，对糖尿病患者血清sTNFR-1、KIM-1的进一步研究有助于DN患者的早期诊断、早期临床干预，进一步改善2型糖尿病患者的远期预后。

[参考文献]

[1]  Tziomalos K，Athyros VG. Diabetic Nephropathy：New Risk Factors and Improvements in Diagnosis [J]. Rev Diabet Stud，2015，12（1/2）：110-118.

[2]  Barutta F，Bruno G，Grimaldi S，et al. Inflammation in diabetic nephropathy：moving toward clinical biomarkers and targets for treatment [J]. Endocrine，2015，48（3）：730-742.