血、尿中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白與胱抑素C對肝硬化并發急性腎損傷的診斷價值

許長紅， 江坤仁

(1 武漢市漢南區紅十字會醫院 內科， 武漢 430090； 2 武漢市漢南區人民醫院 內科， 武漢 430090)

血、尿中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白與胱抑素C對肝硬化并發急性腎損傷的診斷價值

許長紅1， 江坤仁2

(1 武漢市漢南區紅十字會醫院 內科， 武漢 430090； 2 武漢市漢南區人民醫院 內科， 武漢 430090)

目的檢測血、尿中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白(NGAL)、胱抑素C(CysC)水平，分析其對肝硬化患者并發急性腎損傷(AKI)的早期診斷價值。方法選擇2015年1月-2017年3月于武漢市漢南區紅十字會醫院就診的腎功能正常的肝硬化患者236例，依據入院后48 h內是否并發AKI分為AKI組78例，非AKI組158例，選擇同期健康體檢者100例為對照組。采用ELISA法檢測血清NGAL(sNGAL)和尿液NGAL(uNGAL)及血清CysC濃度，并將血肌酐(SCr)濃度和腎小球濾過率(GFR)進行組間比較。計量資料多組間比較采用單因素方差分析，進一步兩組間比較采用SNK-q檢驗；相關分析采用Pearson相關分析法；利用受試者工作特征曲線(ROC曲線)分析相關指標的診斷價值。結果入院48 h，AKI組sNGAL、uNGAL、CysC同非AKI組和對照組相比，差異均有統計學意義(P值均<0.05)；將AKI組依照腎損傷標準進行分期，分期高的患者sNGAL、uNGAL濃度顯著高于分期低的患者，差異均有統計學意義(P值均<0.05)；與入院前比較，入院6 h時sNGAL、uNGAL及CysC水平開始升高，而Scr與GFR入院48 h才開始變化，即sNGAL、uNGAL與CysC開始上升時間明顯早于Scr與GFR(P值均<0.05)。AKI組患者sNGAL、uNGAL及CysC濃度與SCr呈正相關(r值分別為0.650、0.681、0.581，P值均<0.05)。ROC曲線示，sNGAL曲線下面積為0.845±0.435，最佳閾值為542.68 μg/L，敏感度為0.824，特異度為0.794；uNGAL曲線下面積為0.836±0.326，最佳閾值為75.12 μg/L，敏感度為0.816，特異度為0.766；CysC曲線下面積為0.818±0.267，最佳閾值為1.48 mg/L，敏感度為0.808，特異度為0.732。結論NGAL與CysC可以作為肝硬化患者發生AKI的早期診斷指標，對了解肝硬化患者的腎功能損傷狀況及制訂相應措施具有重要意義。

肝硬化； 腎功能不全, 急性； 中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白； 胱抑素C； 診斷

失代償期肝硬化患者可能出現腹水、肝腎綜合征、自發性腹膜炎等并發癥[1]，其中急性腎損傷(acute kidney injure，AKI)是最常見的并發癥，主要機制為腎毒性損傷、血流動力學障礙等導致腎小管上皮細胞壞死，最終使腎小球濾過率(GFR)下降[2]。Nadkarni等[3]研究證實，肝硬化患者病死率與AKI具有明顯相關性。目前，診斷AKI的敏感性及特異性較高的生物學標志物已有相關報道[4]，中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白(neutrophil gelatinase-associated lipocalin，NGAL)水平變化可及時反映腎功能情況，尤其在監測腎臟疾病嚴重程度及治療方面發揮了至關重要的作用[5]。而胱抑素C(cystatin C，CysC)是反映GFR的特異性及敏感性指標，能早期反映腎功能的真實情況[6]。本研究主要通過收集肝硬化并發AKI患者的臨床資料，探討血、尿NGAL及CysC水平對肝硬化并發AKI的早期診斷價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選取2015年1月-2017年3月于武漢市漢南區紅十字會醫院住院治療的腎功能正常的肝硬化患者。肝硬化的診斷標準[7]：既往有病毒性肝炎病史、大量飲酒等；有肝功能減退及門靜脈高壓的臨床表現；生化檢查示Alb下降、血清膽紅素升高及PT延長等；B超或CT提示肝硬化或內鏡發現胃底靜脈曲張；肝活組織檢查有肝小葉形成。肝硬化基礎上的AKI診斷標準[8]：患者腎功能在48 h內惡化，尿量連續6 h<0.5 ml/kg或血清肌酐(SCr)增至原來的1.5倍或升高絕對值≥26.5 μmol/L(0.3 mg/L)。依據2012年全球腎臟病預后組織(KDIGO)制訂的AKI分期標準[9]將AKI分為3期，即1期：SCr升高≥26.5 μmol/L(0.3 mg/L)或升高1.5～1.9倍，且尿量<0.5 ml·kg-1·h-1，時間6～12 h；2期：SCr升高2.0～2.9倍，且尿量<0.5 ml·kg-1·h-1，時間≥12 h；3期：SCr升高≥353.6 μmol/L(4 mg/L)或需要腎臟替代治療，或患者<18歲，估計GFR降低到<35 ml·min-1·1.73 m-2，或SCr升高≥3倍，且尿量<0.3 ml·kg-1·h-1，時間≥24 h或無尿≥12 h。排除標準：其他疾病引起的AKI，如肝腎綜合征、急慢性腎小球腎炎、腎病綜合征、泌尿系結石或腫瘤等；伴有臟器功能不全，惡病質或處于急性感染期患者等。選擇同期門診健康體檢者作為對照組。本研究經本院醫學倫理會審批通過，患者或家屬均簽署知情同意書。

1.2 指標檢測 對2組患者入院6、12、24、48 h分別抽取肘靜脈血5 ml檢測相關生化指標，包括SCr、CysC、血清NGAL(sNGAL)及留取清晨中段尿液行尿NGAL(uNGAL)檢測。CysC采用免疫比濁法測定，SCr采用酶法測定，sNGAL及uNGAL均采用ELISA法，GFR采用計算法，根據Cockcroft-Gault方程：GFR=(140-年齡)×體質量/72×SCr×0.84(女性0.85)。以上相關操作均按試劑盒說明進行，各指標由本院引進的日本日立7600型全自動生化分析儀進行檢測。

2 結果

2.1 一般資料 共收集肝硬化組患者236例，其中男143例，女93例，年齡35～75歲，平均(49.43±13.73)歲；對照組100例，其中男59例，女41例，年齡34～73歲，平均(48.65±14.98)歲。2組患者在性別、年齡、體質量等方面差異均無統計學意義(P值均>0.05)，具有可比性。依據患者48 h內SCr上升水平將肝硬化組分為AKI組(78例)和非AKI組(158例)，AKI組中1期28例，2期38例，3期12例。

2.2 入院48 h的SCr、GFR、CysC、sNGAL、uNGAL水平比較 結果顯示，非AKI組及對照組患者的SCr、CysC、sNGAL、uNGAL水平均低于AKI組，而非AKI組GFR高于AKI組(P值均<0.05)；對照組SCr、CysC、sNGAL、uNGAL水平均低于非AKI組，而GFR高于非AKI組(P值均<0.05)(表1)。

2.3 AKI組不同分期的患者入院48 h的SCr、GFR、CysC、sNGAL及uNAGL水平比較 結果顯示，不同時期患者的SCr、GFR、CysC、sNGAL、uNGAL水平差異均具有統計學意義(P值均<0.05)(表2)。

2.4 肝硬化患者在不同時間點sNGAL、uNAGL、CysC、SCr、GFR水平變化 與入院時相比，入院6 h時sNGAL、uNGAL與CysC水平已開始升高，而SCr與GFR變化不明顯，在48 h才開始變化(P值均<0.05)(表3)。

2.5 AKI組患者入院48 h sNGAL、uNGAL及CysC與SCr的Pearson相關性分析 結果顯示，sNGAL、uNGAL及CysC均與SCr呈正相關(r=0.650，P=0.013；r=0.681，P=0.009；r=0.581，P=0.011)(圖1～3)。

2.6 sNGAL、uNGAL及CysC診斷肝硬化繼發AKI的ROC曲線分析 sNGAL的AUC為0.845±0.435，最佳閾值為542.68 μg/L，敏感度為0.824，特異度為0.794；uNGAL的AUC為0.836±0.326，最佳閾值為75.12 μg/L，敏感度為0.816，特異度為0.766；CysC的AUC為0.818±0.267，最佳閾值為1.48 mg/L，敏感度為0.808，特異度為0.732(圖4)。

3 討論

AKI是肝硬化常見并發癥之一，常見為服用利尿劑、消化道出血、腹瀉等致血容量不足以及腎毒性藥物直接造成腎缺血灌注所致[10]。肝硬化患者一旦發生AKI，其預后較差，病死率較高，若早期診斷治療，腎功能損傷可逆轉，極大改善患者預后及生存質量[11]。故尋找早期能夠診斷AKI的生物學標志物至關重要。

表1 3組間入院48 h的SCr、GFR、CysC、sNGAL、uNGAL比較分析

注：與AKI組比較，1)P<0.05；與非AKI組比較，2)P<0.05

表2 AKI組不同分期的患者入院48 h的SCr、GFR、CysC、pNAGL及uNAGL比較分析

注：與1期比較，1)P<0.05；與2期比較，2)P<0.05

表3 不同時間點sNGAL、uNAGL、CysC、SCr、GFR變化比較

注：與入院時比較，1)P<0.05；與入院6 h比較，2)P<0.05；與入院12 h比較，3)P<0.05；與入院24 h比較，4)P<0.05

圖1 AKI組患者sNGAL與SCr的相關性

圖2 AKI組患者uNGAL與SCr的相關性

圖3 AKI組患者CysC與SCr的相關性

圖4 sNGAL、uNGAL及CysC診斷肝硬化繼發AKI的ROC曲線

目前SCr作為檢測腎功能的指標不夠準確，與患者性別、種族、健康營養狀態等有關，另在反映腎功能方面其開始上升時間較為延遲，故不能特異性及敏感性的反映腎功能真實情況[1]。NGAL是由197個氨基酸殘基組成的分泌性小分子蛋白物質[12]。生理狀態下，在人類中性粒細胞、腎小管細胞及胃壁細胞等均可表達，機體中NGAL參與免疫、趨化、抑制氧化應激等作用[13]。劉華杰等[14]研究證實，腎小管上皮細胞可表達少量NGAL，當腎組織缺血缺氧性損傷時，血液及尿液中NGAL水平明顯升高。目前NGAL已作為早期診斷腎小管損傷的特異性及敏感性檢測指標，其開始上升時間較早，對于診斷AKI較SCr迅速有效，而肝硬化并發AKI以腎前性和腎性為主，故NGAL診斷肝硬化并發AKI具有較強的理論依據。CysC恒定表達于有核細胞中，可自由通過腎小球基底膜，在近曲小管被完全重吸收，腎小管自身不分泌CysC，一旦尿液中檢測出CysC可提示AKI[15-16]。

本研究比較AKI組、非AKI組及對照組SCr、GFR、CysC、sNGAL、uNGAL水平發現，非AKI組及對照組患者SCr、CysC、sNGAL、uNGAL水平均低于AKI組，說明AKI組患者SCr、CysC、sNGAL、uNGAL水平均明顯升高。對照組SCr、CysC、sNGAL、uNGAL水平均低于非AKI組，而GFR高于非AKI組，說明肝硬化患者腎功能指標較正常者輕度偏高，即肝硬化可能為腎損傷的危險因素之一。本研究通過對AKI組不同KDIGO標準分期的患者SCr、GFR、CysC、sNGAL及uNAGL比較發現，不同分期患者SCr、GFR、CysC、sNGAL、uNGAL水平差異均具有統計學意義，隨著病情嚴重程度的增加，CysC、sNGAL、uNGAL亦不同程度升高，此與國內學者趙煒[17]研究結論相一致。本研究通過對肝硬化并發AKI患者入院6、12、24及48 h的NGAL、SCr、CysC及GFR水平比較發現，入院6 h時sNGAL、uNGAL與CysC水平開始升高，而此時SCr與GFR變化不明顯，說明NGAL、CysC可以早期反映腎功能改變情況，而SCr、GFR入院48 h才明顯改變(P值均<0.05)，明顯滯后于NGAL、CysC(入院6 h)。另外，本研究發現，sNGAL、uNGAL及CysC均與SCr呈正相關(r值分別為0.650、0.681、0.581，P值均<0.05)。由此說明，尚可以用sNGAL、uNGAL及CysC替代SCr用于早期反映腎功能真實情況。最后本研究通過利用sNGAL、uNGAL及CysC用于診斷肝硬化繼發AKI的ROC曲線顯示，sNGAL、uNGAL及CysC三者對于診斷AKI具有較高的敏感性及特異性，與葛斌等[18]報道相符。

綜上所述，sNGAL、uNGAL及CysC較SCr及GFR更為準確反映早期腎功能不全，尤其用于診斷肝硬化并發AKI具有較高的特異性及敏感性，為AKI的早期發現及治療提供了強有力的依據，有利于降低患者病死率及致殘率，值得臨床推廣。

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引證本文：XU CH, JIANG KR. Value of serum and urinary neutrophil gelatinase-associated lipocalin and cystatin C in diagnosis of liver cirrhosis complicated by acute kidney injury[J]. J Clin Hepatol, 2017, 33(11): 2136-2140. (in Chinese)

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(本文編輯：朱 晶)

Valueofserumandurinaryneutrophilgelatinase-associatedlipocalinandcystatinCindiagnosisoflivercirrhosiscomplicatedbyacutekidneyinjury

XUChanghong,JIANGKunren.

(DepartmentofInternalMedicine,TheRedCrossHospitalofHannanDistrict,Wuhan430090,China)

ObjectiveTo investigate the value of serum neutrophil gelatinase-associated lipocalin (sNGAL), urinary neutrophil gelatinase-associated lipocalin (uNGAL), and serum cystatin C (CysC) in the early diagnosis of acute kidney injury (AKI) in patients with liver cirrhosis.MethodsA total of 236 patients with liver cirrhosis and normal renal function who visited The Red Cross hospital of Hannan District from January 2015 to March 2017 were enrolled, and according to the presence or absence of AKI within 48 hours after admission, these patients were divided into AKI group with 78 patients and non-AKI group with 158 patients. Another 100 healthy subjects who underwent physical examination were enrolled as control group. ELISA was used to measure sNGAL, uNGAL, and serum CysC, and serum creatinine (SCr) and glomerular filtration rate (GFR) were compared between groups. A one-way analysis of variance was used for comparison of continuous data between multiple groups, and the SNK-qtest was used for further comparison between two groups. A Pearson correlation analysis was also performed, and the receiver operating characteristic (ROC) curve was used to evaluate the diagnostic value of these indices.ResultsAt 48 hours after admission, there were significant differences in sNGAL, uNGAL, and CysC between the AKI group and the non-AKI group/control group (allP<0.05). The patients in the AKI group were stratified by AKI stage based on the criteria for kidney injury, and the patients with a higher stage had significantly higher levels of sNGAL and uNGAL than those with a lower stage (bothP<0.05). The levels of sNGAL, uNGAL, and CysC started to increase at 6 hours after admission, while Scr and GFR started to change at 48 hours after admission, i.e., sNGAL and uNGAL increased significantly earlier than Scr and GFR (P<0.05). In the AKI group, sNGAL, uNGAL, and CysC were positively correlated with SCr (r=0.650, 0.681, and 0.581, allP<0.05). According to the ROC curve analysis, sNGAL had an area under the ROC curve (AUC) of 0.845±0.435, an optimal cut-off value of 542.68 μg/L, a sensitivity of 0.824, and a specificity of 0.794, uNGAL had an AUC of 0.836±0.326, an optimal cut-off value of 75.12 μg/L, a sensitivity of 0.816, and a specificity of 0.766, and CysC had an AUC of 0.818±0.267, an optimal cut-off value of 1.48 mg/L, a sensitivity of 0.808, and a specificity of 0.732.ConclusionNGAL and CysC can be used as indices for the early diagnosis of AKI and have great significance in evaluating renal injury and developing treatment measures for patients with liver cirrhosis.

liver cirrhosis； renal insufficiency, acute； neutrophil gelatinase-associated lipocalin; cystatin C; diagnosis

R575.2； R692

A

1001-5256(2017)11-2136-05

10.3969/j.issn.1001-5256.2017.11.017

2017-05-10；

2017-06-03。

許長紅(1967-)，男，主治醫師，主要從事肝硬化方面的研究。