羧基端糖基化肽的临床新应用

羧基端糖基化肽的临床新应用

陈鑫

上海市松江区疾病预防控制中心

摘要：精氨酸抗利尿激素（AVP）是一种人体内的关键激素，但其较难测定且有检测误差。羧基端糖基化肽是一种39-氨基酸糖肽，它包含了AVP前体的C-末端部（CT-proAVP），是一种稳定而敏感的AVP释放替代测试物。羧基端糖基化肽的测定已经被证实是一种实用的临床指示物，可用于糖尿病的诊断和脓血症、心血管疾病的监测。笔者综述了一些关于AVP和羧基端糖基化肽之间关系的文献，从而证实了羧基端糖基化肽作为一种AVP替代生物标志物的价值。

AVP的活性

精氨酸抗利尿激素具有多种生理功能，包括渗透调节、血液动力学、止血、内分泌作用及调节中枢神经等。它主要在下丘脑部的大细胞性神经元细胞中产生，经过轴突运输至垂体腺后叶，当受到血压和渗透压的刺激时就会释放。一旦进入外周血，AVP通过三种受体发挥外周作用，V1a受体介导的是小血管的血管收缩，V2受体介导的是抗利尿作用，V1b受体介导一种内分泌样作用的功能，该受体主要存在在胰岛的小岛细胞中。

AVP的临床应用

AVP分泌的减少或者缺失可能是由于丘脑下部的渗透压感受器、视束上或室旁的细胞或者视上垂体束的一个或者多个位点的缺失引起的。糖尿病有典型的AVP分泌减少，进而引起了多尿、烦渴等由于肾脏富集尿的作用下降引起的症状。过量的AVP分泌可能由神经垂体本身或者肿瘤或肺组织等的异位作用引起。另外，目前已经证实：选择性封闭AVP受体已成为一种新的临床治疗方法。

1992年，Lindneretal.发现，心脏停搏复苏成功的病人血清中AVP的浓度显著性高于那些没有复苏的病人[1]。在一个复杂的血管扩张休克中，尤其是在严重休克中，相对AVP缺乏是血管弹性和组织灌注消失的一个重要病理生理因素。

羧基端糖基化肽的特点

羧基端糖基化肽，是一种AVP-相关糖肽，在1972年被Holverda描述[2]。它由39个氨基酸组成，包含很多富含亮氨酸的片断。与AVP一起，羧基端糖基化肽是从一种包含164个氨基酸的前体中水解出来，这种包含了164个片段的氨基酸由信号肽、AVP、后叶激素运载蛋白Ⅱ和羧基端糖基化肽组成。因此，羧基端糖基化肽是pro-AVP的C-端的一部分。

羧基端糖基化肽的确定

改善对于像AVP这样具有生物活性又很快被清除的肽类激素的测定，一个主要方法就是测定这些物质的可能没有功能而又稳定的前体肽浓度。这些没有功能的激素原片段的释放能够反映成熟激素的水平，从而提供了一种替代测定方法。羧基端糖基化肽是一种理想的反映AVP释放的替代片段。

对羧基酸糖基化肽的检测是利用免疫检测法进行的，该方法利用针对血管紧张素前体在C-端前体区域的一段132-164氨基酸序列的两种多细胞体系进行。一种抗体结合在聚苯乙烯管上，另一种抗体被辣根过氧化物酶标记，进行免疫检测。这种检测提供了相当先进的方法测定成熟的AVP的浓度。

正常人中的羧基端糖基化肽浓度

在359名健康志愿者中，羧基端糖基化肽平均浓度为4.2pmol/L（1-13.8pmol/L），在男性和女性中有显著性差异（5.2对3.7pmol/L，P<0.0001），并且会随着个体的身体状况而有波动。羧基端糖基化肽的水平在禁食时升高至正常的最高水平，饮水后迅速降低至最低的正常水平[3]。这些发现证实了羧基端糖基化肽与成熟AVP的行为一致，并且可以做为AVP释放的一种替代标志物。

疾病中的羧基端糖基化肽

糖尿病

临床上羧基端糖基化肽最常见的应用是对糖尿病的诊断。糖尿病病人晚期的垂体功能常用饮水剥夺试验来进行测定。在一个小规模的羧基端糖基化肽概念证实实验中[4]，38个病人的胰岛素诱导了血糖过低的症状，具有完整垂体功能病人的基础羧基端糖基化肽浓度在3.7-1.5pmol/L之间，注射了胰岛素之后可以升高至11.1-4.6pmol/L，而糖尿病人的羧基端糖基化肽的浓度却只受较小的影响。胰岛素注射后45分钟的羧基端糖基化肽浓度低于4.75pmol/L，这样诊断糖尿病具有100%的精确性。

病危病人

在研究中，101个进行性危重病人的血清羧基端糖基化肽的浓度伴随着脓血症的严重程度显著升高。健康对照组的浓度平均为4.1pmol/L，脓血症病人的浓度为50.0pmol/L，严重脓血症为73.6pmol/L，脓血症休克为171.5pmol/L。外周羧基端糖基化肽的浓度水平在脓血症非存活者中的浓度（171.5pmol/L）高于存活者（86.6pmol/L），并且它的浓度在logistic回归模型的结果中是一个独立的显著性预测因子[5]。

心力衰竭和心肌梗塞

由于AVP浓度与慢性心力衰竭病人的预后有关，羧基端糖基化肽的测定将有利于这些病人改善预后评估。羧基端糖基化肽浓度升高的慢性心力衰竭病人与那些低羧基端糖基化肽浓度的病人相比，预后较差。

羧基端糖基化肽单独使用或者与N-端B-型促尿钠排泄肽（心力衰竭诊断的标准生物标志物）结合使用的预测价值评估在980例急性心肌梗塞（AMI）的病人中进行[6]。在死亡或心力衰竭病人中的血清羧基端糖基化肽浓度比那些幸存者的浓度升高（平均数18.5pmol/L对6.5pmol/L，P<0.0005）。这些结果支持了心力衰竭可以激活AVP系统的观点。两种生物标志物在临床特征之外提供了更多的预后信息，从而可以将病人分为低，中等，高危险三组，这种危险度分级在将来的选择治疗方案中将非常有用。

基于这些研究，美国国家临床生物化学研究会将羧基端糖基化肽列在了心脏病的潜在生物标志物中。

下呼吸道感染

血清羧基端糖基化肽浓度在545个下呼吸道感染（LRTI）的病人和50个健康人中进行测定[7]。LRTI病人（25.3pmol/L）和社区获得性肺炎（CAP）病人中的羧基端糖基化肽平均浓度显著高于对照组（5.0pmol/L，P<0.001）。羧基端糖基化肽浓度随着CAP的严重程度而升高。在非幸存者中，羧基端糖基化肽浓度明显高于幸存者（70.0pmol/L对24.3pmol/L，P<0.001）。外周羧基端糖基化肽浓度与肺炎的临床严重程度成相关关系。所以，羧基端糖基化肽浓度是一种在LRTI病人，特别是在CAP病人中危险度分级的有用工具。

Stolzetal.评价羧基端糖基化肽浓度可以作为一种潜在的预后参数。在该研究中，167个住院或者需要较长时间临床观察的病人中都出现了慢性肺阻塞（COPD）急剧恶化的情况。这些病人在14天和6个月的时候都进行了临床和实验室的肺功能评估。羧基端糖基化肽浓度与住院天数及临床死亡之间有显著的相关关系。长期临床存活在羧基端糖基化肽浓度≥40pmol/L的病人中占了44%，而在羧基端糖基化肽浓度＜40pmol/L的病人中占了82%（P＜0.0001）。结果表明，羧基端糖基化肽浓度是一种良好的预后标志物。

结束语

羧基端糖基化肽是一种稳定的AVP前体片段。羧基端糖基化肽的测定是临床上对血清AVP浓度测定的一种可靠替代方法，而AVP在常规的检测中并不能直接检测。这在原发（如电解质紊乱）和继发（如心血管的不稳定性，慢性心力衰竭，脓血症）的疾病中是非常有用的。

参考文献：

[1]Lindner，K.H.etal.（1992）Stresshormoneresponseduringandaftercardiopulmonaryresuscitation.Anesthesiology77，662–668

[2]Holwerda，D.A.（1972）Aglycopeptidefromtheposteriorlobeofpigpituitaries.I.Isolationandcharacterization.Eur.J.Biochem.28，334–339

[3]Morgerthaler.NG.etral.（2006）Assayforthemeasurementofcopeptin，astablepeptidederivedfromtheprecursorofvasopressin.Clin.Chem.52，112-119

[4]Katan，M.etal.（2007）Anteriorandposteriorpituitaryfunctiontestingwithsimultaneousinsulintolerancetestandanovelcopeptinassay.J.Clin.Endocrinol.Metab.92，2640–2643

[5]Morgenthaler，N.G.etal.（2007）Copeptin，astablepeptideoftheargininevasopressinprecursor，iselevatedinhemorrhagicandsepticshock.Shock28，219–226

[6]Khan，S.Q.etal.（2007）C-terminalprovasopressin（copeptin）asanovelandprognosticmarkerinacutemyocardialinfarction：LeicesterAcuteMyocardialInfarctionPeptide（LAMP）study.Circulation115，2103–2110

[7]Muller，B.etal.（2007）Circulatinglevelsofcopeptin，anovelbiomarker，inlowerrespiratorytractinfections.Eur.J.Clin.Invest.37，145–152