《Journal of Diabetes Research》：A Pilot Study of Urinary Cubilin Shedding in Type 1 Diabetes Mellitus: A Potential Biomarker to Predict Nephropathy
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考虑到微量白蛋白尿的低敏感性和糖尿病肾病患病率的增加，生物标志物的发现是糖尿病研究的优先事项。研究人员先前已报道过1型糖尿病患者在微量白蛋白尿出现前尿中Cubilin脱落增加。在本研究中，研究人员利用从最大型1型糖尿病前瞻性队列研究之一——匹兹堡糖尿病并发症流
考虑到微量白蛋白尿的低敏感性和糖尿病肾病患病率的增加，生物标志物的发现是糖尿病研究的优先事项。研究人员先前已报道过1型糖尿病患者在微量白蛋白尿出现前尿中Cubilin脱落增加。在本研究中，研究人员利用从最大型1型糖尿病前瞻性队列研究之一——匹兹堡糖尿病并发症流行病学（Pittsburgh Epidemiology of Diabetes Complications, EDC）中收集的尿样，探讨了尿Cubilin作为糖尿病肾病生物标志物的预测价值。研究人员通过ELISA检测了招募时肾功能正常且尿白蛋白正常的参与者的尿Cubilin水平。根据超过20年随访期间的疾病进程，将患者分为三组。第1组保持正常肾功能和正常白蛋白尿，第2组保持肾功能但出现大量白蛋白尿，第3组在随访期间进展为肾功能下降超过40%。研究人员证明，经肌酐校正的尿Cubilin预测进行性糖尿病肾病的受试者工作特征曲线下面积为0.81。三组间尿Cubilin与肌酐比值经Kruskal–Wallis检验评估仅边缘显著（p = 0.066）。在比较肾功能下降超过40%组与其他两组时，尿Cubilin与肌酐比值的多重比较校正p值为0.05。肾功能下降超过40%组与肾功能保持组之间的尿Cubilin与肌酐比值差异显著，p值为0.017。研究人员提出，尿Cubilin可能成为预测1型糖尿病患者进行性糖尿病肾病的有前景的生物标志物。需要更大规模患者人群的研究来进一步验证尿Cubilin脱落作为预测进行性糖尿病肾病的新型生物标志物。
**1型糖尿病尿Cubilin脱落作为肾病预测生物标志物的初步研究解读**
**研究背景与问题**
糖尿病肾病（diabetic nephropathy, DN）是成人终末期肾病（end-stage kidney disease, ESKD）的最常见病因，占新发病例的40%。在美国，19岁及以下青少年中1型糖尿病（type 1 diabetes, T1D）的患病率从2001年的1.48/1000人上升至2017年的2.15/1000人，16年间相对增加45.1%。微量白蛋白尿（microalbuminuria, MA）是监测肾损伤和预测未来心血管及神经认知并发症的临床工具，但其敏感性较低，且出现MA时肾损伤已较为严重，这促使研究人员寻找替代生物标志物以捕捉早期分子改变，从而预测DN的发生。尽管DN主要是肾小球疾病，但早期肾小管功能障碍的标志物被认为在DN早期具有临床价值。近端肾小管上皮细胞（proximal tubule epithelial cells, PTECs）通过megalin–cubilin受体复合物及amnionless从肾小球滤液中回收白蛋白。研究人员先前在T1D小鼠模型和患者中报道，megalin表达受损导致内化减少和胞内运输改变，引起cubilin的尿脱落。中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白（neutrophil gelatinase–associated lipocalin, NGAL）是肾脏炎症和PTEC损伤的指标，广泛用于预测急性肾损伤，多项研究也提出NGAL可作为T1D中DN早期检测的生物标志物。此外，T1D和2型糖尿病（type 2 diabetes, T2D）患者中循环和尿中促炎细胞因子（如白细胞介素-8（IL-8）和单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1））水平升高，并与尿白蛋白排泄和DN相关。为验证这些发现，本研究利用匹兹堡糖尿病并发症流行病学（Pittsburgh Epidemiology of Diabetes Complications, EDC）队列（n=658）中T1D患者的尿样，探讨肾小管和炎症生物标志物（IL-8、MCP-1、cubilin、NGAL及维生素D结合蛋白（VDBP））的预测价值。该队列是最大型T1D前瞻性队列之一，患者于1950–1980年间确诊，尿样在基线时（MA或肾功能不全发生前）采集，平均随访超过20年。论文发表在《Journal of Diabetes Research》。
**主要关键技术方法**
本研究采用ELISA（MyBioSource Cubilin assay和R&D Systems）检测尿中IL-8、cubilin、MCP-1、NGAL和VDBP水平，并使用比色法ELISA测定尿肌酐以进行校正。所有检测均使用EDC队列中基线时肾功能正常（eGFR > 90 mL/min/1.73 m2）且尿白蛋白正常（normoalbuminuria, NA）的参与者随机尿样。样本在-20°C保存，解冻后离心取上清。统计方法包括Kruskal–Wallis检验比较三组连续变量，Mann–Whitney U检验进行组间比较，受试者工作特征（ROC）曲线分析评估各生物标志物的预测能力，并计算曲线下面积（AUC）、95%置信区间（CI）、敏感性和特异性。
**研究结果**
**3.1 基线特征与随访结果**
三组（第1组：随访期间保持正常肾功能和NA；第2组：出现大量白蛋白尿但肾功能保持正常；第3组：进行性DN，eGFR下降>40%）的基线特征和随访时长相似。随访期间，第2组和第3组的尿白蛋白排泄率（AER）显著高于第1组。尽管进行性DN组的尿蛋白浓度相对较高，但未达到统计学显著性，且各组间出现MA的时间无差异。
**3.2 尿中IL-8、MCP-1、NGAL和VDBP水平**
三组间尿IL-8、MCP-1、NGAL和VDBP水平（经肌酐校正）无显著差异（见表1，p值未列出）。
**3.3 尿Cubilin水平**
尿Cubilin排泄量在三组间经Kruskal–Wallis检验仅边缘显著（p = 0.066）。在比较第3组（eGFR下降>40%）与其他两组时，多重比较校正p值为0.05。通过Mann–Whitney U检验直接比较第3组与第1组（保持正常AER和eGFR），p值为0.017（图2a），表明基线尿Cubilin与肌酐比值在进展为肾功能下降的患者中显著升高。此外，ROC分析显示，尿Cubilin与肌酐比值预测进行性DN的AUC为0.82（95% CI = 0.61, 1），最佳截断值29.5 ng/mg可最大化敏感性和特异性（图2b）。联合NGAL后AUC仅轻微增加至0.83（95% CI = 0.62, 1）。单变量和多变量逻辑回归模型中，未校正和校正后的优势比分别为1.07（95% CI = 1, 1.06）和1.08（95% CI = 1, 1.17）。
**讨论与结论**
Cubilin是一种460 kDa的糖基化蛋白，含有27个C端CUB重复序列，与megalin共表达以促进PTEC和足细胞中白蛋白的内吞作用。由于缺乏跨膜结构域，cubilin易于从尿中脱落。研究人员先前在T1DM动物模型中报道了PTEC中megalin和cubilin表达下调，且在T1D患者中观察到cubilin脱落先于MA。本研究进一步表明，基线时尿cubilin脱落增加的患者在随访期间肾功能显著下降。尿蛋白水平在进展组中虽高于大量白蛋白尿但肾功能保持组，但差异无统计学意义，提示cubilin脱落的作用独立于蛋白尿。此外，足细胞来源的假设得到支持：尽管cubilin脱落增加，但其配体VDBP在PTEC中并未升高，提示cubilin可能来源于足细胞。近期全基因组关联研究（GWAS）发现cubilin基因（CUBN）的错义变异（I2984V）与T1D患者20年随访期间持续MA风险增加41%相关，且在T2D中与心脏和卒中风险相关，进一步支持cubilin在DN进展中的遗传学作用。结论：研究人员提出尿cubilin可作为预测T1D患者进行性DN的潜在生物标志物。本研究的主要局限性是样本量小，限制了普遍性和协变量纳入。未来需在更大患者人群中验证尿cubilin脱落的预测价值，并阐明胰岛素信号改变与PTEC和足细胞中cubilin膜运输之间的细胞信号事件机制，以促进T1D药物发现。
