新型生物标志物尿NGAL与MCP-1在预测2型糖尿病肾病快速进展中的临床价值研究

本研究发现，在2型糖尿病肾病患者中，尿单核细胞趋化蛋白-1（uMCP-1）和尿中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白（uNGAL）能有效预测肾功能快速恶化（eGFR下降>5 mL/min/1.73 m2/年）。uMCP-1表现出最佳诊断效能（AUC 0.94），联合uACR可进一步提升预测准确性（AUC 0.96），为早期识别高风险患者提供了重要依据。

　　

Abstract

糖尿病肾病（DKD）快速进展的预测仍是全球性挑战。这项前瞻性观察研究评估了两种非侵入性生物标志物——中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白（NGAL）和单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1）在识别DKD快速进展中的预后价值。研究纳入145例T2DM合并DKD患者（2021年10月至2024年6月），根据eGFR下降>5 mL/min/1.73 m²/年分为快速进展组和非快速进展组。采用ELISA法检测基线尿NGAL（uNGAL）和尿MCP-1（uMCP-1）水平，并分析临床特征、风险因素和生物标志物的预测效用。

中位随访1.3年间，38.6%患者表现为快速进展。高血压、心血管疾病、收缩压升高、高空腹血糖及较高尿白蛋白/肌酐比值（uACR）与快速进展显著相关（p<0.05）。快速进展组中位uNGAL和uMCP-1水平显著更高（57.6 vs 28.2 ng/ml；469 vs 220 pg/ml；p=0.01），且随蛋白尿严重程度增加而升高（p=0.03和p=0.01）。多变量分析确认uNGAL、uMCP-1和uACR为独立风险因素。uMCP-1显示最高诊断准确性（AUC 0.94；94.1%灵敏度；89.2%特异性，cutoff值381.2 pg/ml），uNGAL的AUC为0.86（83.4%灵敏度；77.3%特异性，cutoff值39.8 ng/ml）。uMCP-1、uNGAL与uACR联合检测显著提升预测能力（AUC 0.96）。uNGAL和uMCP-1升高患者与uACR升高者类似，快速进展发生率更高。uMCP-1在识别快速进展者方面比uNGAL和uACR具有更好的诊断准确性、灵敏度及特异性。三种非侵入性生物标志物组合进一步改善了预测性能。

Introduction

糖尿病肾病（DKD）是2型糖尿病最常见微血管并发症，发生率20%-40%，导致心血管疾病发病率和死亡率上升，降低健康相关生活质量。DKD患者肾功能随时间逐渐下降，但相当比例患者在数月内快速进展至终末期肾病（ESKD），需要肾脏替代治疗。虽然蛋白尿被认为是重要影响因素，但肾功能快速下降的临床因素尚未被广泛研究。

DKD是进展性疾病，病理生理复杂，影响几乎所有肾单位结构。早期诊断对阻止DKD进展至关重要。然而，由于其临床表现异质性和多因素发病机制，早期预测快速进展仍是全球临床挑战。尿白蛋白和eGFR是临床实践中DKD的金标准生物标志物。然而，非蛋白尿性DKD进展的日益普遍，以及血清肌酐变化直到肾功能显著丧失才出现，现有生物标志物在预测疾病进展方面的灵敏度和特异性有限。这些发现提示肾小管间质损伤可能先于肾小球损伤。最近，慢性炎症在DKD发病机制中的作用也得到认可。认识这些限制并探索潜在生物标志物对推进临床应用、提高诊断准确性和预测能力至关重要。

DKD生物标志物研究仍处于发展阶段，关于及时诊断DKD的信息不完整。近期探索肾小管间质损伤和炎症新型生物标志物的证据对实现更精确的DKD进展预测至关重要。在广泛分类的新型生物标志物中，中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白（NGAL）和单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1）是预测进展的有前景的新型生物标志物。NGAL指示肾小管损伤，而MCP-1指示炎症变化。

NGAL是脂质运载蛋白超家族成员，结构特征为178个氨基酸糖蛋白序列，分子量25 kDa。虽然NGAL最初在中性粒细胞中发现，但也存在于多种人体组织，如肾、心、肝、肺。特别是在肾脏中，它表达于肾小管上皮细胞，指示肾小管功能容量，因此其水平随肾小管损伤而升高。此外，NGAL作为循环生物标志物，与高血糖、胰岛素抵抗和肥胖密切相关，这些都是导致DKD相关肾损伤的重要风险因素。

最近，炎症信号通路被认识到在DKD进展中起重要作用。MCP-1（CCL2）是有效的单核细胞趋化剂，属于CC亚家族趋化因子，由单核白细胞、皮质肾小管上皮细胞和足细胞产生。MCP-1已被证明促进巨噬细胞积聚，介导间质炎症及 consequent DKD纤维化。动物和人类研究检测了DKD患者循环和尿MCP-1水平，报告这些水平与DKD发病机制显著相关。

然而，关于这些生物标志物对疾病严重程度诊断准确性的研究稀少。这是印度人群首项评估两种关键致病通路指标NGAL和MCP-1组合在预测DKD快速进展中诊断作用的研究。

本研究旨在评估两种新型非侵入性生物标志物尿NGAL和MCP-1在区分快速进展者与非快速进展者中的诊断效用。我们还探索了快速进展的患病率、临床特征和潜在风险因素。

Materials and methods

Study population

这项前瞻性观察研究在印度Manipal的Kasturba医学院进行。研究了2021年10月至2024年6月期间145例T2DM合并DKD患者队列，经机构伦理委员会（IEC-421-2021）和印度临床试验注册中心（CTRI/2021/09/036450）批准后实施。所有参与者均签署知情同意。

Inclusion criteria

所有年龄18岁以上、根据KDIGO指南临床诊断为DKD（CKD 1-3期）的T2DM患者纳入本研究。

Exclusion criteria

排除叠加非糖尿病肾病、晚期CKD（CKD 4和5期）、自身免疫疾病、活动性尿路感染、肾结石疾病、癌症及随访少于6个月的DKD患者。

Data collection

根据方案记录所有患者基线临床和人口统计学数据，包括年龄、身高、体重、体重指数、性别、腰臀比、腹围；以及生化实验室参数，如尿白蛋白（ALB）肌酐水平和血糖、肌酐、尿素、总胆固醇、甘油三酯、碳酸氢盐、HbA1c血清水平。通过手动汞柱血压计在医院测量血压。通过Bio-Rad D100系统上的高效液相色谱分析HbA1c。在Roche Diagnostics的Cobas 8000分析仪（模块701）上测量总胆固醇（比色法）、甘油三酯（酶法）、尿素（脲酶和谷氨酸脱氢酶动力学测试）、肌酐（Jaffe法）和碳酸氢盐（CO2-L测定）。通过Cobas 8000系统模块501上的免疫比浊法评估uACR水平。所有上述检测均按制造商说明进行。

基线评估后，前瞻性随访患者至观察期结束。研究的结局是eGFR快速下降。随访结束时，根据eGFR下降将患者分为快速进展者和非快速进展者。

Urinary NGAL and MCP-1 assay

在基线样本中单时间点估计尿NGAL和MCP-1。入组时收集一次8毫升尿液样本用于生物标志物分析。尿液样本以3000 rpm离心10分钟，上清液储存于-80°C直至分析。采用 sandwich 酶联免疫吸附测定（ELISA）定量测量生物标志物，包括重复样本。使用Fine test ELISA试剂盒（Cat. No EH0012）检测尿NGAL（uNGAL）。使用Diaclone ELISA试剂盒（Cat. No 873.030.096）进行尿MCP-1（uMCP-1）分析。使用Thermo Scientific Multiskan FC ELISA读板器读取光密度。uNGAL水平以ng/ml表示，uMCP-1水平以pg/ml表示。

Definitions

DKD：根据KDIGO指南，DKD定义为持续蛋白尿升高、eGFR降低或两者兼具，且有糖尿病视网膜病变/活检证实糖尿病肾病证据。

eGFR & CKD分期：使用“CKD-EPI方程通过血清肌酐估计eGFR，GFR = 141*min（Scr/κ, 1）α * max（Scr/κ,1）^-1.209 * 0.993^Age *1.018（女性）×1.159（黑人），其中Scr为血清肌酐（mg/dl），κ女性为0.7、男性为0.9，α女性为-0.329、男性为-0.411，min表示Scr/κ或1的最小值，max表示Scr/κ或1的最大值”。根据KDIGO标准将患者分为CKD各期。

快速进展者：根据KDIGO 2012标准，使用2009年CKD-EPI肌酐方程，eGFR持续下降>5 mL/min/1.73 m²/年。

蛋白尿：基于尿白蛋白-肌酐比值（uACR），根据KDIGO指南，蛋白尿分为正常至轻度增加（A1）、中度增加（A2）或重度增加（A3）。

Statistical analysis

使用Shapiro检验评估变量正态分布。连续变量以均值±标准差表示，非连续变量以中位数（四分位距）表示。通过卡方检验或Fisher精确检验比较分类变量百分比。使用t检验和Mann–Whitney U检验比较连续变量的均值和