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作者：曾洁张江涛张天娇

尿白蛋白（urinealbumin，u-ALB）微量升高是糖尿病肾病一个早期且敏感的指标，能预测糖尿病患者的死亡率[1]。现已在临床上广泛应用于各种原因所致肾脏损伤的诊断、分期和预后评估，以及心脑血管疾病的风险评估[2]。临床在应用u-ALB时，最理想的样本是24h尿，但24h尿难以收集。随机尿能良好地替代[3]，KDIGO和美国糖尿病协会等指南都指出可以使用随机尿[4,5]，并以ACR报告结果。当随机尿ACR≥30mg/g时，需用晨尿做进一步确认[4]。若需要更准确的结果，则可以收集一段时间的尿样，评估白蛋白排泄量[4]。人体中完整的白蛋白由个氨基酸组成[氨基酸序列见图1，为便于后文对质谱法的描述，图1中肽段编号方式参照了美国国家标准与技术研究所（NationalInstituteofStandardsandTechnology，NIST）的编号[6]]，是单链蛋白，其三维结构呈"心"型，有3个球形结构域。白蛋白肽链内部有17对二硫键和一个未配对的胱氨酸残基（Cys34）。尿液中除了有完整结构的白蛋白外，还有以其他形式存在的白蛋白，包括聚合物类[7]、分子量各异的白蛋白片段[8]、N末端或C末端缺失部分氨基酸的白蛋白[9]、非免疫反应性白蛋白（immunochemicallynonreactivealbumin或者immuno-unreactivealbumin）[10]；此外，由于白蛋白是人体主要的运载蛋白，有多个药物结合位点，可能存在与药物结合的白蛋白。图1人白蛋白氨基酸序列及质谱检测肽段u-ALB在尿液中存在形式的多样性为其准确定量带来了极大的挑战。鉴于u-ALB在临床应用的重要性，为促进u-ALB检测结果准确可比，国际临床化学学会（InternationalFederationofClinicalChemistry，IFCC）、美国国家肾脏病教育计划（NationalKidneyDiseaseEducationProgram，NKDEP）等组织成立了尿白蛋白分析标准化工作小组（WorkingGrouponStandardizationofAlbuminAssayinUrine，WG-SAU），通过建立参考方法和制备参考物质推进u-ALB检测标准化。本文就u-ALB检测方法和标准化进程进行阐述。

一、u-ALB的检测方法

尿常规检查使用的试纸条法是u-ALB检测常用方法，但该方法属于半定量/定性检测方法，检测下限在~mg/L[2]，不适用于慢性肾脏病的早期发现。本文主要讨论u-ALB的定量检测方法，包括免疫分析法、高效液相色谱法（HighPerformanceLiquidChromatography，HPLC）和质谱法。（一）免疫分析法和HPLCu-ALB检测利用免疫分析原理的方法包括：放免法（Radio-Immunoassay，RIA）、免疫透射比浊法、免疫散射比浊法、酶联免疫吸附分析、化学发光免疫分析等。免疫比浊法是临床使用最多的u-ALB检测方法。年国家卫生健康委临床检验中心组织的尿液定量生化室间质评（ExternalQualityAssessment，EQA）数据显示免疫散射比浊法和免疫透射比浊法是我国u-ALB检测的主要方法，分别占总体参加用户的27.6%（/）、67.5%（/），涉及至少44种体外诊断试剂。目前市售u-ALB诊断产品的检测下限可以达到2~3mg/L。HPLC检测u-ALB的基本原理是分子排阻，即利用不同蛋白分子量不同的性质分离待测蛋白进行定量测量。HPLC检测u-ALB结果比RIA或其他免疫分析方法结果高的现象引发了一些争议，造成结果偏高的因素可能不仅是因为尿液中存在非免疫反应性白蛋白，还可能与HPLC法的分析性能有关。利用分子排阻法在色谱上洗脱白蛋白时，洗脱峰中可能包含相对分子质量（Mr）在~的其他蛋白质，如转铁蛋白、α1酸性糖蛋白和α1蛋白酶抑制剂，造成结果偏高[11]。另外，白蛋白与单体IgG、α1微球蛋白等蛋白的色谱峰可能存在交叉，也会使HPLC结果偏高[11]。一项对质谱法与HPLC法的比对结果显示：HPLC法比质谱法高了约38%[12]Sviridov等[13]为探讨尿液中多种形式的白蛋白对免疫分析法的影响，设计使用溴化氰（CNBr）、胰蛋白酶、抗坏血酸、过氧化氢（H2O2）等多种物质处理白蛋白，模拟尿中可能存在的白蛋白形式，比较两种不同免疫反应原理的方法受影响的情况。两种免疫分析方法分别是使用多抗血清的免疫比浊法（美国BeckmanLX20）和使用单克隆抗体的竞争性免疫分析法（德国SiemensImmulite）。使用多抗血清的LX20几乎能识别经各种处理的白蛋白和白蛋白片段，只有经胰蛋白酶解的白蛋白片段不具反应性；使用单抗的Immulite方法对于经CNBr处理的白蛋白片段几乎没有交叉反应。Babic等[12]研究中值得一提的是经抗坏血酸孵育，白蛋白产生部分裂解但仍然经二硫键连接，即模拟了Comper所提的"非免疫反应性白蛋白"。LX20和Immulite分别能保留98%和78%的反应性，即使在更极端的条件下Immulite只有2%的反应性而LX20仍有65%的反应性。这说明非免疫反应性白蛋白的存在确实会造成部分免疫分析法结果偏低，特别是使用单抗原理的免疫方法。但多抗原理的免疫方法几乎不受干扰，这一点与HPLC法所提出的无法检出是矛盾的。总体来说，HPLC法受限于自身的方法学局限性还不能替代免疫分析方法检测u-ALB，而免疫分析法在开发和设计时需要考虑抗体的性质，目前IFCCWG-SAU首选基于多抗血清的免疫分析法定量u-ALB[14]。（二）质谱法1．同位素稀释液相色谱质谱法（IsotopeDilutionLiquidChromatographyMassSpectrometry，IDLC-MS）：RavinderSingh团队[15]在前期研究[12]的基础上，利用毕赤酵母（Pichiapastoris）合成15N标记的人血清白蛋白（纯度为98.95%）作为内标，检测未标记的b+（m/z=.1）、b+（m/z=.6）和15N标记的15N-b+（m/z=.2）、15N-b+（m/z=.1），定量限为10.5mg/L。检测限为4.84mg/L，重复性为4.0%~12.6%，日间变异为7.1%~12.2%，校准范围为4~mg/L。2．同位素稀释液相色谱串联质谱法（IsotopeDilutionLiquidChromatographyTandemMassSpectrometry，IDLC-MS/MS）：（1）MayoClinic的方法：RajivKumar团队[16]建立了以蛋白水解为基础的LC-MS/MS法是首个使用全长纯化的重组15N标记的人白蛋白（15NrHSA）作为内标的方法。样本和内标经胰蛋白酶酶解和色谱分离后，同时检测C末端和N末端3个肽段，分别为42LVNEVTEFAK51、QTALVELVK和13DLGEENFK20[17]。方法重复性为1.9%~12.3%，日间变异为6.4%~14.1%，校准范围为3.13~mg/L。该方法有待专家实验室进行验证，可望成为u-ALB候选参考方法。（2）NIST的方法：NIST在RajivKumar等[16]的研究基础上，同时检测经胰蛋白酶酶解后分布在白蛋白各个部位的11个肽段（图1），其中HSA_1、HSA_2和HSA_14是RajivKumar方法检测的3个肽段，其余8个是NIST方法新增肽段，每个肽段对应两个子离子[6]。该方法的定量限约为5.3mg/L，检测范围约为5~mg/L。AshleyBeasley-Green认为该方法能绝对定量完整的尿白蛋白，可作为u-ALB候选参考方法[6]。

二、u-ALB检测的现状

当前u-ALB检测方法间检测结果仍存在较大差异。Bachmann等[18]收集份未冰冻尿样，分析评估雅培、强生、贝克曼、罗氏、西门子等公司17个不同分析系统u-ALB检测结果的现状。这些分析系统与MayoClinic的质谱法结果比较有正偏差也有负偏差，最大的正偏差与最大的负偏差之间差异巨大，在12~30mg/L、31~mg/L和~mg/L区间内分别为45%、37%和42%。Jacobson等[19]评价了美国和加拿大通过认可的24个实验室u-ALB及ACR的准确性。与质谱法相比，各个实验室u-ALB结果呈负偏差（-7.9%~-26.0%），并且部分分析方法或者实验室的u-ALB检测的分析不精密度仍然是一个主要问题。2至7年波兰地区检测u-ALB、u-Crea和ACR的总体变异分别为20%、6.5%和36%[20]。年在国家卫生健康委临床检验中心组织的全国尿液定量生化检测室间质量评价中，参加u-ALB和u-Crea检测的实验室数量分别为家和家，其中同时参加两个项目的实验室数量为家，剔除离群值后分析剩余家实验室的总体分析变异，u-ALB为11.6%~20.7%，u-Crea为6.6%~8.5%，ACR为15.5%~42.6%。总体情况与波兰EQA相当。

三、u-ALB检测的标准化

（一）参考物质1．尿液蛋白标准物质：早期IFCC计划与欧盟标准物质研究所合作参照CRM的制备方法制备尿蛋白二级参考物质，包括白蛋白、免疫球蛋白G、α1微球蛋白、视*醇结合蛋白、转铁蛋白、κ轻链、λ轻链和α2巨球蛋白。以α1微球蛋白、视*醇结合蛋白、κ轻链和λ轻链的纯物质以及CRM作为一级参考物质为该尿蛋白候选参考物质定值[21]。目前尚无该候选参考物质的后续报道及销售信息。2．u-ALB一级参考物质和二级参考物质：截至目前，绝大多数市售u-ALB检测方法能溯源到IFCC血清蛋白参考物质CRM（后更名为ERM-DA），0年ERM-DAk/IFCC替换了快售罄的CRM。ERM-DAk/IFCC的基质是经脱脂处理的人血清，与尿液样本间存在互换性问题。IFCCWG-SAU小组一项重要任务就是制备适用于u-ALB检测的具有互换性的参考物质。NIST为此研制了尿白蛋白的一级参考物质（SRM）和二级参考物质（SRM）。SRM是重组HSA的水溶液，仅适用于IDLC-MS/MS。SRM是含有白蛋白和肌酐的冰冻人尿液，有4个浓度水平，适用于校准包括免疫法在内的临床实验室常规检测程序[22,23]。这两个参考物质目前仍处于评估状态，尚未对外销售。Itoh等[24]将市售高纯度HSA溶于纯水中，经纤维素膜透析和滤膜（0.2μm）过滤后，HSA溶液再经凝胶过滤分离得到仅含有单体HSA的溶液，成品为是冻干物质（cRM-UA）。该物质以ERM-DA作为校准品，定值和不确定度（k=2）为（.1±9.11）mg/L，cRM-UA在溯源链上比ERM-DA低一级，可作为u-ALB的二级参考物质用于校准和质控。（二）参考测量程序如前文所述MayoClinic和NIST各自建立的IDLC-MS/MS法都是u-ALB检测的候选参考测量程序。这两个实验室为相互验证方法的可比性同时检测了30人份尿样，结果显示有差异[24]，原因可能是两者对样本分析前处理方式不同，两者所用校准品（HSA纯品）、内标（15NrHSA）和胰蛋白酶等物质来源不同。IFCC专家组认为弄清楚差异原因是进一步推进u-ALB标准化的关键因素，鉴于此，两个实验室计划进行第二次比对研究[24]。第二次比对结果还未公开发表。（三）IFCC描述的溯源链按照ISO文件对校准溯源性的规定可以绘制u-ALB检测的溯源图（图2）[23]。在NISTSRM发布前可以使用质谱法为患者尿液样品盘定值后，以定值患者尿液样品盘校准厂家选定测量程序。图2尿白蛋白检测程序校准的溯源图此外，鉴于临床上常用ACR报告u-ALB结果，u-Crea也需要标准化。u-Crea标准化相对比较简单，可以直接使用血清肌酐参考方法作为u-Crea参考方法，并以此为尿液中肌酐赋值。NIST已经发布了u-Crea参考物质SRM，样本基质是冰冻人尿液，定值方法为NIST血清肌酐IDLC-MS参考测量程序。SRM尿肌酐的有证值为（61.8±1.3）mg/dl[25]。

四、结语与展望

由糖尿病和高血压导致的慢性肾脏病已成为全球性公共健康问题，早发现早治疗可在患者进入临床蛋白尿期之前逆转病程，u-ALB作为一个早期且敏感的标志物在临床上应用越来越广，也越来越重要。当前u-ALB检测可比性较差，不同原理之间、相同原理不同方法间都存在较大差异。一个重要的原因是对u-ALB被测量定义不明确。尿液中白蛋白有多种存在形式，不同原理检测方法所测定的u-ALB不同，理论上来说：质谱法检测的是完整白蛋白，HPLC法是完整白蛋白和非免疫反应白蛋白，而使用多抗血清的免疫比浊法检测的是完整白蛋白及各种白蛋白衍生物（包括聚合物、片段、非免疫反应白蛋白等）。对于这种被测量定义不明确的检验项目，一种可行方式是约定被测量如糖化血红蛋白A1C。一旦确定公认的u-ALB被测量，还需要重新审视数据的临床意义，确认现行指南的浓度划分方式是否适宜。参考方法和参考物质无疑是u-ALB检测标准化的关键技术手段，但当前相关研究还主要在国外实验室，国内尚无相关文献报道，有待专业机构和人员