尿NGAL與CKD腎小管間質損傷的相關性研究

張 科，劉彧崟，張 春，張德太

(1.華中科技大學同濟醫學院附屬協和醫院檢驗科，湖北武漢430022;2.華中科技大學同濟醫學院附屬協和醫院腎內科，湖北武漢430022)

中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白(neutrophil gelatinase-associated lipocalin，NGAL)是相對分子質量為25 000的糖蛋白，是運輸小的疏水性配體的脂質運載蛋白家族成員，主要作用是參與抗菌和調節氧化應激。NGAL相對分子質量小、穩定并可分泌，故被認為是許多疾病，如急性腎損傷[1]、腫瘤[2]診斷和預后的生物學指標。

新近研究顯示NGAL可能與慢性腎病(chronic kidney disease，CKD)，如 IgA 腎病、狼瘡性腎病、慢性腎小球腎炎以及糖尿病腎病[3-7]等的病理、生理過程相關。MORI等[8]研究表明NGAL能反映CKD實時腎損傷的程度。另有學者證實鼠同源NGAL(lipocalin 2，Lcn2)隨著腎功能的降低，其在近端小管有高表達，表達水平與腎小管損傷程度密切相關，尿Lcn2分泌量與腎組織Lcn2的表達水平呈正相關，因而認為Lcn 2可能是腎小球受損后腎小管及間質細胞病理性增殖的特定啟動因子[9-11]。目前，國內NGAL與CKD腎小管損傷的臨床研究少有報道。為此，我們研究了兩者之間的相關性，旨在探討NGAL是否可以作為CKD腎小管間質損傷嚴重程度的標志物。

材料和方法

一、研究對象

選取2012年12月至2013年3月華中科技大學同濟醫學院附屬協和醫院腎內科行腎穿刺的CKD住院患者124例，其中慢性腎小球腎炎29例、腎盂腎炎10例、紫癜性腎炎4例、IgA腎病11例、隱匿性腎炎6例、狼瘡性腎炎11例、原發性腎病綜合征20例、糖尿病腎病9例、間質性腎炎24例，所有患者要求血壓控制良好，并能排除慢性腎炎急性發作、急性腎損傷、敗血癥及腫瘤等，收集腎穿刺患者腎穿刺前一天晨尿和靜脈血。選取2013年3月健康體檢者30名作為正常對照組，其中男16例，女14例，年齡25～72歲，腎功能和尿常規結果均正常，泌尿系統影像學檢查無異常，無肝、腎疾病及糖尿病等，同時收集晨尿和靜脈血。

二、儀器與試劑

NGAL和視黃醇結合蛋白(retinol binding protein，RBP)試劑購自北京九強公司(批號分別為12-0530P 和 12-0808)，β2-微 球 蛋 白 (beta2-microglobulin，β2-MG)和半胱氨酸蛋白酶抑制劑C(cystatin C，Cys C)試劑購自北京利德曼公司(批號分別為211022J和211124K)，測定儀器為日本OLYMPUS AU5421全自動生化分析儀。尿液分析使用迪瑞H-800尿液干化學分析儀及配套試劑。

三、方法

1.NGAL、RBP、Cys C 和 β2-MG 測定NGAL測定采用膠乳增強免疫透射比濁法，RBP、Cys C和β2-MG測定采用免疫比濁法。

2.腎臟病理活檢 CKD患者行常規腎穿刺取活檢組織，制片后分別行蘇木精-伊紅、六胺銀和馬松三色染色。依據Banff病理學分類分級系統腎小管間質半定量進行評分，無腎小管間質病變為0分、病變范圍 0%～5%為1分、病變范圍 6%～25%為2分、病變范圍25%～50%為3分、病變范圍＞50%為4分。依據腎小管間質損傷程度將CKD患者分為輕度損傷、輕-中度損傷、中度損傷、中-重度損傷和重度損傷。由于重度損傷的患者一般情況較差，或者有禁忌癥，故臨床重度損傷腎穿刺很少，因此一般只分為輕度損傷、輕-中度損傷、中度損傷及中-重度損傷 4 組[12]。

四、統計學方法

采用SPSS 19.0和GraphPad Prism 5軟件進行統計分析。相關分析采用Spearman等級相關分析。尿NGAL呈偏態分布，采用中位數(M)[四分位間距(inter-quartile range，IQR)]來描述，組間比較采用非參數兩獨立樣本Mann-Whitney U檢驗。以P＜0.05為差異有統計學意義。

結 果

一、CKD各組和正常對照組一般臨床資料比較

CKD各組和正常對照組性別構成、年齡和體重指數(body mass index，BMI)差異均無統計學意義(P ＞0.05)。見表1。

表1 CKD各組和正常對照組一般臨床資料比較

二、CKD各組和正常對照組尿NGAL水平比較及尿NGAL與腎小管間質損傷的相關性分析

CKD各組尿NGAL均明顯高于正常對照組(P均=0.000)，隨著腎小管間質損傷程度的加重，尿NGAL水平逐漸升高，各組間差異均有統計學意義(P均＜0.05)。見表2。

Spearman等級相關分析顯示尿NGAL水平與腎小管間質損傷程度呈正相關(r=0.762，P ＜0.01)。

表2 CKD各組和正常對照組尿NGAL水平比較

三、尿NGAL與RBP、β2-MG和Cys C的相關性分析

尿NGAL與尿RBP、尿β2-MG、血清Cys C呈正相關[r=0.784、0.692、0.759，P 均 ＜0.01]，回歸方程分別為 Y=28.865X+59.607、Y=70.502X+48.69、Y=91.464X+2.391 1。見圖1 ～3。

圖1 尿NGAL與尿RBP的相關性分析

圖2 尿NGAL與尿β2-MG的相關性分析

圖3 尿NGAL與血清Cys C的相關性分析

四、尿NGAL診斷CKD腎小管間質損傷的ROC曲線分析

尿NGAL、尿RBP、血清Cys C和尿β2-MG診斷CKD腎小管間質損傷的ROC曲線見圖4。尿NGAL的ROC曲線下面積為0.855，最佳臨界點為45.35 ng/mL，敏感性為 77.2%，特異性為84.6%。尿RBP、血清 Cys C和尿 β2-MG 的 ROC曲線下面積分別為 0.803、0.776 和 0.748。尿RBP和尿 β2-MG最佳臨界點分別為0.35和0.55 mg/L 時，敏感性分別為 88.0%和 64.4%，特異性分別為66.7%和75.0%。

圖4 尿NGAL、尿RBP、血清 Cys C和尿β2-MG診斷CKD腎小管間質損傷的ROC曲線

討 論

CKD種類繁多，臨床表現與腎臟的組織學改變并不完全一致，其治療方案及病情也差別極大，臨床確診主要依賴于腎穿刺。腎穿刺是一種有創檢查，技術要求高且存在各種禁忌癥，一般只有大型醫院才能開展該項檢查。因此，尋找可以替代腎穿刺且能反映腎小管間質損傷的診斷指標意義重大。NGAL以往主要作為急性腎損傷的指標。然而，最近的研究顯示NGAL與CKD的病理、生理過程有關。因此，本研究擬通過尿NGAL來反映CKD病程中腎小管間質損傷的程度，揭示尿NGAL與腎小管間質損傷的關系。

本研究結果顯示不同腎小管間質損傷程度的CKD患者尿NGAL水平均明顯高于正常人群(P均=0.000)，并且隨著腎小管間質損傷程度的增加，尿NGAL水平逐漸上升。通過腎組織病理學確認的腎小管間質損傷程度與尿NGAL水平具有很好的相關性(r=0.762，P ＜0.01)。進一步分析顯示CKD患者尿NGAL水平與反映腎小管功能的經典指標——尿RBP、β2-MG以及反映腎小球濾過率的敏感指標——Cys C均呈明顯正相關(r=0.784、0.692、0.759，P 均 ＜0.01)。因此，尿NGAL除了能反映CKD患者腎小管間質損傷的程度外，在一定程度上還反映了CKD總體腎功能的情況。Cys C和NGAL的聯合檢測有助于CKD的早期診斷。這一觀點與 VIAU等[10]和BOLIGNANO 等[9，13]的研究結論一致。本研究結果顯示尿NGAL診斷CKD腎小管間質損傷的ROC曲線下面積為0.855，最佳臨界值為45.35 ng/mL，敏感性為77.2%，特異性為84.6%。

NGAL參與了CKD的病理、生理過程，主要由腎小管上皮細胞產生而升高。NGAL是一種早期的腎臟損傷標志物，在腎小管間質輕度損傷的時候就已經升高。而腎小管功能的傳統標志物——RBP和β2-MG是在腎小管損傷、吸收功能減少后才升高，且β2-MG穩定性不高，測定時對技術要求較高[14]。因此，NGAL相對于 RBP和β2-MG而言具有較高的診斷特異性，但必須注意的是尿NGAL會受到一些腫瘤、急性腎損傷以及慢性腎炎急性發作的影響。因此，在運用NGAL來評價CKD患者的時候，要排除上述疾病的影響。

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