兒童急性腎損傷及早期生物標記物的臨床評價

劉華+何小解+丁慶雄

[摘要]目的 分析兒童急性腎損傷的臨床特征，探討生物標記物對兒童AKI的診斷價值。方法 選取2016年6月～2017年3月在我院兒科和中南大學湘雅二醫院兒童醫學中心腎內科住院的患兒60例作為研究對象，按照AKIN標準分為AKI組（30例）和非AKI組（30例），選取同期同年齡段健康體健兒童24例作為對照組。分析AKI患兒臨床特征及影響因素，觀察不同組患兒尿及血清中生物標記物水平，比較不同生物標記物對AKI的診斷價值。結果 引起AKI的常見疾病分別為膿毒癥、藥物中毒、重癥過敏性紫癜和蛇咬傷。身高和體重與AKI發生有較高的相關性（P<0.05）。入院后2 h，除SCr外，兩組患兒的尿KIM-1、NGAL、L-FABPs、血清CysC及NGAL水平比較，差異均有統計學意義（P<0.01）。入院后48 h，兩組患兒的SCr水平比較，差異有統計學意義（P<0.01）；AKI組其他各項指標水平較之前下降，但仍高于非AKI組，差異均有統計學意義（P<0.01）。入院2 h，尿KIM-1、NGAL、L-FABP、血清CysC、NGAL及SCr診斷AKI的AUC分別為0.912、0.922、0.909、0.906、0.943和0.533。入院48 h，尿KIM-1、NGAL、L-FABP、血清CysC、NGAL及SCr診斷AKI的AUC分別為0.887、0.904、0.858、0.818、0.889和0.942。結論 AKI與疾病嚴重程度有關。在腎臟病變的情況下，身高和體重可能是AKI發生的影響因素。血NGAL對AKI的早期臨床診斷可能具有較好的參考價值，SCr仍不失為預測AKI的一項重要指標。

[關鍵詞]急性腎損傷；兒童；生物標記物；臨床評價

[中圖分類號] R692.5 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-4721（2017）08（c）-0101-05

[Abstract]Obiective To analyze the clinical features of pediatric acute kidney injury and to investigate the diagnostic value of biomarkers for pediatric AKI.Methods From June 2016 to March 2017，a total of 60 patients who were hospitalized in the department of pediatric in our hospital and the second xiangya hospital of central south university were selected as research objects.They were assigned to AKI group （30 cases） and non-AKI group （30 cases） according to the definition by the AKIN criteria.Also 24 healthy children of the same age were recruited as the control group.The clinical characteristics and influencing factors of AKI children were analyzed，and the biomarkers of different groups of children were observed and the diagnostic value of different biomarkers for AKI was compared.Results The common causes of AKI were sepsis，drug intoxication，severe allergic purpura and snakebite.Height and weight had a higher correlation with AKI （P<0.05）.At 2 hours after hospitalization，except SCr，the levels of urine KIM-1，NGAL，L-FABP，serum CysC，and serum NGAL were significantly higher in AKI group than those in non-AKI group，and the differences were statistically significant（P<0.01）.At 48 hours after hospitalization，the levels of SCr were significantly higher in AKI group than those in non-AKI group，and the differences were statistically significant（P<0.01）.Although the levels of other biomarkers in AKI group declined，they were still significantly higher than those in non-AKI group，and the differences were statistically significant（P<0.01）.At 2 hours after hospitalization，the value for the AUC was determined for urine KIM-1，NGAL，L-FABP，serum CysC，NGAL and SCr was 0.912，0.922，0.909，0.906，0.943 and 0.533 respectively.At 48 hours after hospitalization，the value for the AUC was determined for urine KIM-1，NGAL，L-FABP，serum CysC，NGAL and SCr was 0.887，0.904，0.858，0.818，0.889 and 0.942 respectively.Conclusions AKI is associated with the disease severity.Height and weight may be the influence factors of pediatric AKI in renal pathologic conditions.The serum level of NGAL may have good reference value for early clinical diagnosis of AKI，SCr is still an important predictor of AKI.endprint

[Key words]Acute kidney injury；Children；Blomarkers；Clinical evaluation

急性腎損傷（acute kidney injury，AKI）是指腎功能突然喪失，導致腎小球濾過率下降及水、電解質、酸堿平衡失調。AKI在兒童中并不少見[1-4]，其發生率占住院患兒的0.39%[5]，就危重癥而言，甚至高達82%[4]。AKI也是危重癥患兒發病率和死亡率的獨立危險因素[6]。此外，約46.8%AKI患兒在后續的1～3年內存在慢性腎臟病（chronic kidney disease，CKD）風險[7]。因此，對AKI患兒早期發現、合理干預至關重要。

AKI的診斷，傳統意義上依賴于血清肌酐（serum creatinine，SCr）和尿量的檢測。然而，SCr敏感度及特異度均不高[4]。尿量更是較為粗略，且易受多種因素的影響，精確度低。近年來發現了一些可能較早預測AKI發生的生物標記物，例如胱蛋白酶抑制物C（cystatin C，CysC）、腎損傷分子-1（kidney injury molecule-1，KIM-1）、中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白（neutrophil gelatinase associated lipocalin，NGAL）和肝型脂肪酸結合蛋白（liver-type fatty acid binding proteins，L-FABPs）等[8-11]。但其臨床應用尚存有爭議，尤其對兒童AKI早期評估的價值鮮有報道。本研究以60例患兒作為研究對象，分析AKI患兒的臨床特點及可能發生的危險因素，評估生物標記物對AKI的診斷價值，以期為兒童AKI的早期防治提供幫助，現報道如下。

1資料與方法

1.1一般資料

收集2016年6月～2017年3月我院兒科及中南大學湘雅二醫院兒童醫學中心腎內科的住院患兒60例，患兒因血、尿、組織學及影像學檢查發現異常且病程在3個月內。排除標準：病程≥3個月CKD患兒或有遺傳性疾病及家族史的患兒。按照2005年AKIN標準[12]，48 h內SCr升高≥26.4 mol/L或較原SCr升高≥50%。將60例患兒分為AKI組（30例）和非AKI組（30例）。選取同期同年齡正常健康體查兒童24例作為對照組。本研究經醫院醫學倫理委員會批準和同意，所有入選患兒的家長均簽署知情同意書。

1.2方法

分別留取60例患兒入院即刻、2 h和48 h的空腹靜脈血各4 ml，并留取入院2 h、48 h的尿液各10 ml，離心后取上清液置于-80℃冰箱保存待檢。對照組標本為體檢后剩余尿液及血清，保存待檢，與入選患兒進行基線水平（AKI組與非AKI組為入院即刻測量值）比較。采用免疫比濁法分別檢測尿KIM-1、NGAL和L-FABP及血清CysC和NGAL。運用全自動生化分析儀（日本日立公司，日立7150型）檢測SCr和尿素氮（blood urea nitrogen，BUN）。CysC、KIM-1、NGAL、L-FABPs試劑盒均購自蘇州英諾凱生物醫藥科技有限公司，嚴格按說明書執行操作。

1.3觀察指標

比較AKI組、非AKI組及對照組的一般資料；對AKI患兒的相關危險因素進行分析；比較AKI組、非AKI組各生物標記物的動態變化；比較各生物標記物對AKI的診斷價值。

1.4統計學方法

采用SPSS 17.0統計學軟件進行數據分析，正態分布的計量資料用均數±標準差（x±s）表示，兩組間比較采用t檢驗；非正態分布計量資料用中位數和四分位間距表示，兩組間比較采用Mann-Whitney U檢驗；多組間比較采用單因素方差分析；計數資料采用率表示，組間比較采用χ2檢驗；采用logistic回歸分析AKI的相關因素并求出優勢比（OR）。采用受試工作者特征（receiver operating characteristic curve，ROC）曲線分析法對各生物標記物診斷AKI的價值進行評價。以P<0.05為差異有統計學意義。

2結果

2.1 AKI患兒疾病發生情況及不同分組間一般資料及基線資料的比較

本研究共納入60例患兒進行分析，其中AKI組30例（50.0%），非AKI組20例（50.0%）。AKI組中，膿毒癥15例（50.0%），藥物中毒8例（26.7%），重癥過敏性紫癜6例（20.0%），蛇咬傷1例（3.3%）。AKI組、非AKI組和對照組患兒在性別、年齡、身高、體重一般資料及SCr、BUN基線資料比較，差異均無統計學意義（P>0.05）（表1），具有可比性。

2.2 AKI組患兒相關危險因素的logistic分析

以性別、年齡、身高、體重、SCr和BUN指標因素為自變量，以AKI為因變量，對AKI組患兒相關危險因素進行logistic分析。首先對相關影響因素進行賦值（表2）。

logistic回歸分析結果顯示，與AKI有關的變量分別為身高（P<0.05，OR=0.696）和體重（P<0.05，OR=0.723）（表3）。

2.3兩組患兒尿及血清生物標記物動態變化的比較

入院后2 h尿KIM-1、NGAL、L-FABP、血清CysC及NGAL水平已開始明顯升高；入院后48 h，尿和血清中上述各標記物水平較前下降。入院后2 h，兩組患兒的尿KIM-1、NGAL、L-FABP、血清CysC及NGAL水平比較，差異有統計學意義（P<0.01）；兩組患兒的SCr水平比較，差異無統計學意義（P>0.05）。入院后48 h，兩組患兒的尿KIM-1、NGAL、L-FABP、血清CysC及NGAL水平比較，差異均有統計學意義（P<0.01）；兩組患兒的SCr水平比較，差異有統計學意義（P<0.01）（表4）。endprint

2.4各生物標記物預測AKI臨床價值的比較

運用ROC曲線分析法比較各生物標記物對AKI的診斷價值。結果顯示，入院后2 h，以SCr診斷AKI的曲線下面積（area under curve，AUC）較低；尿KIM-1、NGAL、L-FABP的AUC均高于SCr，其中尿NAGL的AUC較高；血清CysC、NGAL的AUC也高于SCr，其中血NAGL的AUC較高。入院后48 h，尿KIM-1、NGAL、L-FABP、血清CysC及NGAL的AUC均低于SCr（表5）。

3討論

近年來，兒童AKI呈現日益增長的趨勢。盡管對該病的診治有了長足進步，但是AKI的發病率及死亡率仍高居不下，尤其在危重癥患兒。對于兒童AKI的診斷，目前廣泛采用的是國際公認RIFLE、AKIN和KDIGO分類法[13]。本研究參照AKIN分類標準，共納入30例AKI患兒進行研究，發現引起AKI的常見疾病分別為膿毒癥（50.0%）、藥物損傷（26.7%）、重癥過敏性紫癜（20.0%）和蛇咬傷（3.3%）。30例患兒入院時均有不同程度循環障礙及臟器損傷等表現，提示AKI與疾病嚴重程度有關。本研究進一步對AKI患兒6項指標行單因素logistic回歸分析發現，在腎臟有病變的情況下，身高和體重可能與AKI發生密切相關（P<0.05），考慮腎小球濾過率受身高、體重影響可能導致上述改變。

用AKI取代傳統概念急性腎衰竭（acute renal failure，AFR），強調的是腎功能障礙為一個連續進展過程，而非最終不可逆轉的結局。其基本出發點在于將AFR診斷提前，達到早期干預、早期治療從而降低病死率的目的。SCr作為診斷AKI的常用標記物，存在一定的局限性。首先，SCr改變受非腎性疾病的影響因素較多，例如年齡、性別、種族、飲食、劇烈運動、脫水程度以及肌肉含量與代謝等。其次，藥物對SCr的變化也會產生影響。再者，SCr水平變化常滯后于腎功能喪失改變，從而延誤AKI的早期治療。而尿量更易受血容量和利尿劑使用的影響。因此，尋找早期、敏感度和特異度更高的AKI生物標記物已成為學術界的研究熱點。近年來，一些有潛在價值的生物標記物相續得以鑒定，然而其臨床應用，尤其對兒童AKI診斷的預測尚待進一步證實。

鑒于此，本研究比較并分析了四種反映腎小管損傷的指標Cystatin C、KIM-1、NGAL和L-FABP對兒童AKI的診斷價值。本研究中，AKI組患兒入院后2 h尿KIM-1、NGAL、L-FABP、血清CysC及NGAL水平已開始明顯升高；入院后48 h，尿和血清中上述各標記物水平較前下降。然而在不同時間點，與非AKI組比較，AKI組尿和血清中各標記物水平均升高，差異有統計學意義（P<0.01）。該結果提示，尿KIM-1、NGAL、L-FABP、血清CysC及NGAL水平對于早期診斷AKI意義可能較好。入院后2 h，兩組患兒的SCr水平比較，差異無統計學意義（P>0.05）；入院后48 h，AKI組患兒的SCr水平較非AKI組明顯升高，差異有統計學意義（P<0.01）。該結果提示，作為標記物，SCr對于AKI診斷有延遲性。

本研究ROC曲線分析結果提示，入院后2 h，尿KIM-1、NGAL和L-FABP的AUC分別為0.912、0.922和0.909；血清CysC、NGAL和Cr的AUC分別為0.906、0.943和0.533。四種生物標記物在尿和血清中的AUC均較SCr高，提示早期檢測上述各標記物可能有助診斷AKI。其中，以血清NGAL早期診斷AKI的價值較高，這與Padhy等[14]報道是相符的。NAGL是一種分子量為2 5000道爾頓的單體，屬于脂質運載蛋白2家族的成員。正常情況下，NGAL在人腎組織中表達低下[15]。發生AKI后不久，血及尿液中的NAGL水平即可顯著升高[16]，目前認為NAGL是一種能早期預測AKI的重要指標[17]。入院后48 h，尿KIM-1、NGAL和L-FABP的AUC分別為0.887、0.904和0.858；血清CysC、NGAL和Cr的AUC分別為0.818、0.889和0.942。以SCr的AUC較高，這表明盡管存在諸如特異度相對較低、可能的診斷延遲等局限性，SCr檢測由于其操作簡單、價格便宜，仍不失為預測AKI的重要指標，在臨床上被廣泛采用。最新一項研究顯示，在心臟術后2 h內完成SCr檢測，可能精確預測患者AKI的發生[18]。因此，對于AKI早期生物標記物的合理、綜合評價，仍需要廣大腎科工作者的不懈努力。

綜上所述，本研究前瞻性觀察了AKI患兒臨床特點及早期生物標記物的診斷價值，發現AKI與疾病嚴重程度有關。在腎臟有病變的情況下，身高和體重可能是AKI發生的影響因素。AKI發生時，除了SCr改變外，尿KIM-1、NGAL、L-FABP、血清CysC及NGAL水平均可發生改變。其中，血NGAL對AKI的早期臨床診斷可能具有較好的參考價值。SCr檢測由于操作簡單、便利、臨床使用廣泛，仍不失為預測AKI的一項重要指標。然而，本研究標本量少，存在局限性，對兒童AKI的臨床特點及早期生物標記物的評估仍需進一步證實。

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（收稿日期：2017-07-14 本文編輯：孟慶卿）endprint