尿NGAL和KIM-1對冠脈造影術后造影劑腎病的預測研究

許小進，張 清

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尿NGAL和KIM-1對冠脈造影術后造影劑腎病的預測研究

許小進，張 清

目的 探討尿腎損傷分子-1(KIM-1)、中性粒細胞明膠酶相關載脂蛋白(NGAL)對冠脈造影術后發生造影劑腎病(CIN)的早期診斷意義。方法 選取江蘇省淮安市第一人民醫院心內科2015年1月—2015年11月收治的行冠脈造影術的病人共132例為研究對象，依據是否發生造影劑腎病分為CIN組(28例)和非CIN組(104例)，分別于入院時及手術后2 h、6 h、12 h及24 h留取尿液標本，測定其NGAL和KIM-1含量并進行對比。結果 所有132例病人均完成冠狀動脈造影術，其中發生CIN28例，發病率為21.2%；CIN組病人合并高齡、心功能不全、糖尿病及慢性腎功能不全比例高于非CIN組，差異有統計學意義(P<0.05)。CIN組和非CIN組術前尿KIM-1及NGAL含量處于正常水平，兩組比較無統計學意義(P>0.05)；CIN組術后尿KIM-1及NGAL含量較術前均有不同程度的增高，且術后6 h尿KIM-1及NGAL增高明顯，術后12 h達到峰值，術后24 h仍處于較高水平，非CIN組術后尿KIM-1及NGAL較術前增高不明顯，且與CIN組比較具有統計學意義(P<0.05)。結論 尿KIM-1及NGAL可作為冠脈造影術后發生腎損害的生物標志物，并可用于早期的CIN診斷，具有較高的敏感性及特異性。

造影劑腎病；經皮冠狀動脈介入；中性粒細胞明膠酶相關載脂蛋白；腎損傷分子1；冠脈造影術

隨著社會的進步，人們的生活水平不斷提高，心腦血管疾病近年來的發病率逐年上升，冠心病作為心血管疾病的頭號病種，已經成為心血管疾病發病致死的主要原因。冠心病的診斷目前以冠狀動脈造影為金標準，該技術應用臨床50余年來，以其創傷小，準確率高，一旦確診可立即治療等優勢已在全世界范圍內推廣應用。冠脈狹窄的治療又以經皮冠脈介入治療為主要治療手段[1-2]。隨著冠脈造影及冠脈介入治療在臨床上的不斷發展，含碘造影劑的應用也越來越廣泛，在臨床大量應用造影劑提供精確影像的同時，由含碘造影劑引起的相關并發癥也越來越受到臨床醫生的重視，其中，造影劑腎病(contrast-induced nephropathy，CIN)發病率逐年升高，已成為諸多并發癥中最為常見的一種。CIN的發生可能給病人帶來嚴重的后果，直接影響到病人心血管疾病的治療及預后，其導致的急性腎功能不全可能給病人帶來嚴重的經濟及心理負擔。國外有學者曾報道：正常人中使用含碘造影劑CIN的發病率為1%～6%，在腎功能不全病人中使用含碘造影劑造成CIN的發病率為40%～50%，若病人合并有高血壓、糖尿病等危險因素時CIN的發病率將會更高[3-5]。國內學者也有共識：CIN已經成為導致腎功能不全的三大原因之一[6]，另外兩個原因為外科手術及低血壓，且已經成為藥物中毒導致腎衰竭的主要原因之一[7]。

目前國內臨床應用的造影劑指南仍遵循2007年歐洲影像學會造影劑安全委員會發布的指南，其中對CIN的診斷標準有以下解釋：在應用含碘造影劑后，排除其他原因導致腎損害的情況下，72 h內血清肌酐(Scr)絕對值升高44 μmol/L或較基礎水平升高25%則可診斷為CIN，后中國專家共識中又將這一時間改為48 h[8]。眾所周知，CIN的發生不但會造成病人住院時間延長，病情遷延復雜，增加病人負擔，直接影響病人的預后及轉歸，更有甚者可能造成病人死亡，給醫院及家屬帶來沉重的負擔。臨床上如何避免CIN的發生已經成為多學科醫師不得不面對的問題，隨著研究的深入，學者們發現[4，9]，以往的單純應用血清肌酐清除率的變化作為CIN的診斷標準顯得不切合實際，由于影響Scr的因素太多，如性別、年齡、營養狀況、肌肉代謝水平等，還與炎癥，藥物等諸多因素有關。而且有學者研究顯示[10]：含碘造影劑對Scr水平影響的變化峰值往往出現在應用造影劑后的5 d～7 d，而非指南中要求的72 h或48 h。由此看出Scr水平變化并不能及時，準確的對CIN做出診斷，從而有可能對病人病情做出錯誤的判斷，從而延誤病人的病情導致錯過最佳治療時機。所以筆者認為應用Scr變化水平作為CIN的診斷標準缺乏敏感性及特異性，臨床上，如何尋找對CIN高度敏感及具有特異性的生物標志物已經成為學者們研究的熱點。

臨床上已經報道多種與CIN有關的，可能成為診斷腎功能下降的標志物[11-12]，如腎損傷分子-1(kidney injury molecule-1，KIM-1)、白細胞介素-18、中性粒細胞明膠酶相關載脂蛋白(neutrophil gelatinase- associated lipocalin，NGAL)、半胱氨酸蛋白酶抑制劑 C (cystatin C)等。目前臨床上對于KIM-1及NGAL的研究報道較少，其對造影劑腎病發生發展的特異性及敏感性作用不明確，本研究旨在通過測定應用含碘造影劑前后尿KIM-1及NGAL含量的變換，探討兩種標志物對CIN診斷中的作用及意義。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取我院心內科2015年1月—2015年11月收治的行冠脈造影術的病人共132例為研究對象，其中男88例，女44例；年齡42歲～76歲(59歲±13歲)；其中合并高血壓81例，合并心功能不全42例，合并糖尿病38例，合并慢性腎功能不全14例。依據是否CIN把病歷分為兩組，CIN組28例和非CIN組104例。

1.1.1 入選及排除標準 以順利完成冠狀動脈造影術且病歷資料完整，病人依從性好，且愿意配合后續治療觀察為入選標準；以對碘劑過敏、急性心肌梗死，急性腎衰竭，一側腎臟切除史和10 d內接受過造影劑檢查為排除標準。

1.1.2 CIN診斷標準 根據2007年歐洲影像學會造影劑安全委員會發布的指南，所有病人在入院后檢測血清肌酐值，并視為腎功能的基礎指標，在應用含碘造影劑后，排除其他原因導致腎損害的情況下，72 h內復查血清肌酐，其絕對值升高44 μmol/L或較基礎水平升高25%則診斷為CIN。

1.2 研究方法

1．2.1 冠脈造影操作方法 所有病例均行冠脈造影術，采用甸海醇為造影劑，術前靜脈輸注生理鹽水500 mL，采用Seldinger穿刺發經橈動脈穿刺，放置動脈鞘，經動脈鞘分別把導管送入左、右冠狀動脈開口處，快速推入造影劑，根據冠狀動脈狹窄情況選擇性行支架植入術。

1．2.2 KIM-1及NGAL檢測方法 所有病人入院時及術后2 h、6 h、12 h及24 h留取尿液標本，用離心機以2 000 r/min離心5 min，收集上清液，置于-70 ℃冰箱保存備用，所有標本采集后用ELISA法檢測各標本KIM-1及NGAL值。本實驗KIM-1及NGAL試劑均由上海瑞齊試劑公司提供，均在保質期內，操作過程均按照產品說明書嚴格執行。

2 結 果

2.1 兩組病人一般情況比較 所有132例病人均完成冠狀動脈造影術，且均完成標本的采集及數據測定，其中發生CIN28例，發病率為21.2%，CIN組病人年齡(64.3±8.9)歲，遠大于非CIN組的(49.6±9.5)歲，CIN組病人合并心功能不全、糖尿病及慢性腎功能不全比例高于非CIN組，差異有統計學意義(P<0.05)。詳見表1。

表1 兩組病人一般情況比較

2.2 兩組病人尿KIM-1含量比較 CIN組和非CIN組術前尿KIM-1及NGAL含量處于正常水平，兩組比較無統計學意義(P>0.05)，與術前比較，CIN組術后尿KIM-1及NGAL含量均有不同程度的增高，且術后6 h尿KIM-1及NGAL增高明顯，術后12 h達到峰值，術后24 h仍處于較高水平，非CIN組術后尿KIM-1及NGAL增高不明顯，且與CIN組比較差異有統計學意義(P<0.05)。詳見表2。

表2 兩組病人尿KIM-1含量比較(±s)

表3 兩組病人尿NGAL含量比較(±s)

3 討 論

近年來，由于心血管疾病的發病率逐年上升，冠狀動脈造影術及冠狀動脈介入治療已在臨床上廣泛開展，含碘造影劑的應用也越來越廣泛，隨之帶來的并發癥越來越多，這其中的造影劑腎病以其高發病率正受到臨床醫師的重視。目前臨床對CIN的發病機制還未完全明確，經國內外學者的不斷研究發現，含碘造影劑能夠對腎小管直接損害，繼而引發的腎組織缺血、缺氧等是CIN發病的重要因素。CIN一旦發生，則預示著病人需要延長住院時間，增加治療費用，且術后病死率將明顯增加，給病人、家庭、醫院帶來嚴重的經濟及精神負擔。有文獻報道稱，正常人中使用含碘造影劑發生CIN的發病率為1%～6%，有些可達40%～50%甚至更高[3-5]。這與病人的個體差異，是否合并高齡，糖尿病、高血壓等基礎疾病有很大關系，故單純的應用Scr絕對值作為病人是否發生腎損害顯得不太嚴謹。

目前，臨床上越來越多的研究指向對CIN發生更具有特異性及敏感性的生物標志物上，提及比較多的有KIM-1，白細胞介素-18，NGAL，cystatin C等[11-12]。這其中KIM-1被報道可能是急性腎損傷的理想標志物[13]，它是由334個氨基酸殘基組成的一種新型的跨膜蛋白，于1998年首先被發現于大鼠缺血-再灌注的腎細胞中，其在正常的腎組織中含量微弱，只有在腎臟遭受毒性或發生缺血再灌注時腎小管上皮細胞自我修復時，KIM-1會大量產生并釋放于尿液中，直至腎細胞完全修復，其含量可在尿液及腎組織中被檢測。有研究曾對40例腎臟損傷病人尿液KIM-1表達研究發現[14]，在腎臟缺血性損傷12 h后，尿液中即可檢出KiM-1蛋白。也有動物研究實驗證實[15]：在對大鼠應用腎損害物質造膜后，在其尿液中檢測KIM-1蛋白表達可發現，2 h后即可檢出KIM-1蛋白，12 h該蛋白含量到達頂峰，并于24 h以后逐漸衰減。且尿液KIM-1蛋白表達顯著增加時間要早于血肌酐、尿素氮等指標出現變化，說明KIM-1蛋白表達的敏感性較高。NGAL主要存在于腎臟近曲小管[16-17]，與KIM-1一樣，在正常情況下NGAL含量極低，當腎臟近曲小管受損時，NGAL產生大量表達，并且迅速釋放于血液及尿液中，Schinstock等研究發現[18]，當腎臟受到損害后，血液中的NGAL表達主要來源于中性粒細胞，而尿液中的NGAL表達主要來源于腎臟，故尿NGAL蛋白表達更能及時、準確地反映出腎臟受損情況。目前，國內外大多數對KIM-1及NGAL的研究都停留在動物實驗及體外研究階段，對于臨床應用及涉及人體研究的內容較少，本研究通過檢測行冠脈造影術病人手術前后尿KIM-1及NGAL含量的變化，并對比血清肌酐值發生明顯改變的時間，探討尿KIM-1及NGAL對于冠脈造影術后造影劑腎病的發生做出預測的可行性，對KIM-1及NGAL的臨床應用提供了較為詳細的理論支持。

本研究共對132例行冠脈造影術的病人作為研究對象：其中發生CIN的病人共28例，發病率約21.2%，與此前國內研究結果相近，研究結果顯示：CIN組和非CIN組術前尿KIM-1及NGAL含量處于相當水平，兩組比較無統計學意義(P>0.05)，CIN組尿KIM-1及NGAL含量術后6 h開始明顯增加，術后12 h達到峰值，術后24 h仍處于較高水平，與術前相比差異具有統計學意義(P<0.05)，非CIN組尿KIM-1及NGAL含量術前及術后各時間段變化不大，差異無統計學意義(P>0.05)。組間比較術后6 h后差異開始明顯，且術后6 h、12 h及24 h比較差異有統計學意義(P<0.05)。說明腎小管上皮細胞在受到毒性侵犯或缺血再灌注損傷初期，尿液中即有KIM-1及NGAL蛋白高表達，而在腎毒性較低或損傷較小時，尿液中KIM-1及NGAL蛋白表達不明顯。此種腎損傷標志物標本留取方便，操作簡潔，特異性及敏感性較高。本研究結果表明：尿KIM-1及NGAL含量可作為冠脈造影術后急性腎損害的診斷指標，是早期診斷CIN的一種便捷，可靠的監測依據。本研究同時發現，合并高齡、心功能不全、糖尿病及慢性腎功能不全病人發生CIN的概率明顯增加，說明合并上述病史是CIN發病的高危因素[19]，臨床中如遇合并上述病史需行冠脈造影術的病人應盡早預防CIN的發生。但由于本實驗病歷數較少，觀察時間節點較少，特別是術后尿KIM-1及NGAL含量變化觀察時間間隔較短，不能明確描繪其含量變化趨勢，所得實驗結果僅能作為尿KIM-1及NGAL對冠脈造影術后造影劑腎病的初步預測診斷，實驗過程中發現及需解決的不足還需在今后工作中繼續完善。

綜上所述，應用含碘造影劑行冠脈造影術發生CIN的發病率較高[20-21]，且CIN一旦發生會延長病人住院時間，增加治療費用，且術后病死率明顯增加，給病人、家庭、醫院帶來嚴重的經濟及精神負擔[22]，如何避免CIN的發生成為心血管介入醫師不得不面對的問題，如何早期發現，預防，甚至治療已成為當前研究的熱點，本研究結果表明尿KIM-1及NGAL可作為冠脈造影術后發生腎損害的生物標志物，并可用于早期的CIN診斷，具有較高的敏感性及特異性。

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(本文編輯郭懷印)

南京醫科大學附屬淮安第一醫院(江蘇淮安 223300)

張清，E-mail：763975939@qq.com

R541.4 R256.2

B

10.3969/j.issn.1672-1349.2016.22.033

1672-1349(2016)22-2686-04

2016-09-05)

引用信息：許小進，張清.尿NGAL和KIM-1對冠脈造影術后造影劑腎病的預測研究[J].中西醫結合心腦血管病雜志，2016，14(22)：2686-2689.