膿毒癥患者血清NGAL、KIM-1、Cys-C對急性腎損傷的診斷能效

劉瑞清 孟志云 褚洪光 厲兆春

1.山東省濰坊市中醫(yī)院腎內(nèi)科，山東濰坊 261000；2.山東省濰坊市中醫(yī)院超聲科，山東濰坊 261000

膿毒癥是因機體對感染反應(yīng)失調(diào)所致的全身炎癥反應(yīng)綜合征，具有發(fā)病率高、病情嚴重、病死率高等特點[1]。急性腎損傷（AKI）是膿毒癥最嚴重的并發(fā)癥，有報道表明[2]，膿毒癥患者AKI 發(fā)病率超過50%，病死率高達70%。由于AKI 診斷具有滯后性，多數(shù)膿毒癥患者確診AKI 時已延誤了最佳治療時機，錯失AKI 早期損傷可逆轉(zhuǎn)階段。早期預(yù)測膿毒癥患者AKI發(fā)生風(fēng)險，并采取及時有效干預(yù)措施，可有效緩解患者病情和改善預(yù)后。中性粒細胞明膠酶相關(guān)載脂蛋白（NGAL）是一種分泌性蛋白，屬脂質(zhì)運載蛋白超家族成員。研究顯示[3]，AKI 早期NGAL 濃度迅速上升，是評估AKI 的靈敏性生物標志物。腎損傷分子-1（KIM-1）為跨膜蛋白，腎功能正常時KIM-1 基因及蛋白不表達；當(dāng)腎臟出現(xiàn)缺血、毒性藥物損傷等腎損傷時，KIM-1基因表達明顯上調(diào)[4]。胱抑素C（CysC）是一種在血液中生成量穩(wěn)定的小分子蛋白，是反映腎小球病變的指標[5]。本研究檢測血清NGAL、KIM-1、CysC 水平，探討對膿毒癥患者AKI 的預(yù)測價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2017 年3 月～2018 年8 月山東省濰坊市中醫(yī)院ICU 收治的89 例膿毒癥患者。所有患者入ICU后連續(xù)觀察72 h，根據(jù)觀察期間患者是否出現(xiàn)AKI分為AKI 組和非AKI 組，其中AKI 組42 例，男25 例，女17 例；年齡47～79 歲，平均（58.3±11.2）歲；體重指數(shù)（BMI）22～29 kg/m2，平 均（24.6±2.3）kg/m2；非AKI組47 例，男28 例，女19 例；年齡45～76 歲，平均（56.9±12.6）歲；BMI 23～28 kg/m2，平均（23.9±2.5）kg/m2。兩組性別、年齡、BMI 等基線資料比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P ＞0.05），具有可比性。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準，全部患者及家屬簽署知情同意書。

1.2 納入與排除標準

納入標準：①膿毒癥符合2012 年SSC（Surviving Sepsis Campaign Guidelines）膿毒癥指南[6]；②AKI 符 合2012 年KDIGO（Kidney Disease Improving Global Outcome）臨床指南[7]。

排除標準：①孕產(chǎn)婦及哺乳期女性；②入ICU 前合并有腎臟疾病，如腎臟終末期疾病、慢性腎臟病，其他原因所致的間質(zhì)性腎炎、腎小球腎炎等；③合并心臟功能不全及肝臟功能障礙；④合并惡性腫瘤；⑤入院前合并AKI 的膿毒癥。

1.3 方法及觀察指標

收集膿毒癥患者入ICU 后不同時間點（入院0、6、12、24、48 h）的血液標本，均為5 mL，以3000 r/min的轉(zhuǎn)速離心10 min，離心半徑為15 cm，留取上清液置于-80℃環(huán)境下保存待檢。采用雙抗體夾心酶標免疫分析法檢測不同時間點血清NGAL（試劑盒由上海邦景實業(yè)有限公司提供，生產(chǎn)批號：20161124）、KIM-1（上海一研生物科技有限公司提供，生產(chǎn)批號：20170106）水平，采用免疫比濁法檢測血清Cys-C（上海景源醫(yī)療器械有限公司提供，生產(chǎn)批號：20160927）水平，操作過程嚴格按照試劑盒上說明進行。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 16.0 軟件進行統(tǒng)計分析。計量資料以均值±標準差（）表示，兩組獨立樣本比較采用成組t 檢驗，多組樣本比較采用重復(fù)測量方差分析。計數(shù)資料采用例數(shù)或百分比表示，采用χ2檢驗。血清NGAL、KIM-1、Cys-C 關(guān)系采用Pearson 積矩相關(guān)性分析，采用受試者工作特征曲線（ROC）評估血清NGAL、KIM-1、Cys-C 對膿毒癥患者AKI 的預(yù)測價值。以P ＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組不同時點血清NGAL、KIM-1、Cys-C 水平比較

兩組患者入院后血清NGAL、KIM-1、Cys-C 水平在不同時點兩兩比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P ＜0.05）。與非AKI 組同期比較，AKI組血清NGAL、KIM-1、Cys-C 水平均高于非AKI 組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P ＜0.05）。見表1～3。

2.2 AKI 組患者血清NGAL、KIM-1、Cys-C 的相關(guān)性分析

AKI 組患者入院后6、12、24 h 血清NGAL 分別與KIM-1、Cys-C 呈正相關(guān)（r=0.579、0.631、0.671，P <0.05；r=0.602、0.622、0.635，P ＜0.05），血清KIM-1 與Cys-C 呈正相關(guān)（r=0.627、0.601、0.652，P ＜0.05）。

表1 兩組不同時點血清NGAL 水平比較（ng/L，）

表1 兩組不同時點血清NGAL 水平比較（ng/L，）

注：與入院0 h 比較，aP ＜0.05；與入院6 h 比較，bP ＜0.05；與入院12 h 比較，cP ＜0.05；與入院24 h 比較，dP ＜0.05；與非AKI 組同期比較，*P ＜0.05。NGAL：中性粒細胞明膠酶相關(guān)載脂蛋白；AKI：急性腎損傷

表2 兩組不同時點血清KIM-1 水平比較（ng/L，）

表2 兩組不同時點血清KIM-1 水平比較（ng/L，）

注：與入院0 h 比較，aP ＜0.05；與入院6 h 比較，bP ＜0.05；與入院12 h 比較，cP ＜0.05；與入院24 h 比較，dP ＜0.05；與非AKI 組同期比較，*P ＜0.05。KIM-1：腎損傷分子-1；AKI：急性腎損傷

表3 兩組不同時點血清Cys-C 水平比較（ng/L，）

表3 兩組不同時點血清Cys-C 水平比較（ng/L，）

注：與入院0 h 比較，aP ＜0.05；與入院6 h 比較，bP ＜0.05；與入院12 h 比較，cP ＜0.05；與入院24 h 比較，dP ＜0.05；與非AKI 組同期比較，*P ＜0.05。Cys-C：胱抑素C；AKI：急性腎損傷

2.3 血清NGAL、KIM-1、Cys-C 對膿毒癥患者AKI的預(yù)測價值

繪制ROC 曲線評估血清NGAL、KIM-1、Cys-C對膿毒癥患者入院后發(fā)生AKI 的預(yù)測價值，為盡早預(yù)測AKI 發(fā)生風(fēng)險，采用膿毒癥患者入院6 h 的相關(guān)指標進行預(yù)測。見表4、圖1。

表4 血清NGAL、KIM-1、Cys-C 對膿毒癥患者AKI 的預(yù)測價值

圖1 血清NGAL、KIM-1、Cys-C 預(yù)測膿毒癥患者AKI 的ROC 曲線

3 討論

AKI 是膿毒癥常見并發(fā)癥[8]，Poukkanen 等[9]調(diào)查芬蘭17 個ICU 中心收治的膿毒癥患者發(fā)現(xiàn)，約50%患者伴有不同程度AKI。在伴有AKI 的膿毒癥患者中，病死率高達74.5%。尿量及血肌酐（SCr）是臨床診斷AKI 的重要手段，尿量易受到利尿劑、脫水以及尿路梗阻等因素的干擾，需結(jié)合臨床診斷。SCr 作為評估AKI 的指標易受性別、年齡、蛋白質(zhì)攝入、肌肉代謝等的影響，此外，SCr 僅在腎小球濾過率下降至＜50%才升高，不能及時診斷腎損傷[10-12]。

NGAL 是分子量為25 kD 的分泌性糖蛋白，屬lipocalin 超家族成員，在腎小管上皮細胞、中性粒細胞以及血管內(nèi)皮細胞中表達。正常生理狀態(tài)下，腎臟組織中NGAL 呈低表達，當(dāng)組織缺血或者毒素損傷腎小管時，腎小管上皮細胞在損傷開始的2 h 內(nèi)即可分泌NGAL，誘導(dǎo)浸潤于腎小管間質(zhì)中的中性粒細胞凋亡，以減少腎損傷[13-14]；同時，高表達的NGAL 還能使腎小管上皮細胞再修復(fù)以保護腎功能[15]。Nadim 等[16]研究顯示，AKI 患者血液、腎臟皮質(zhì)小管以及尿液中NGAL 水平顯著升高。程悠悠等[3]證實，早期檢測NGAL，可提前48 h 診斷AKI，且血液中NGAL 濃度越高，AKI 病情越嚴重。KIM-1 是在人體腎臟中呈微弱表達的跨膜糖蛋白，組織特異性高。研究發(fā)現(xiàn)[17]，腎臟組織缺血或者發(fā)生毒性損傷時，近端腎小管上皮細胞中KIM-1 過度表達，位于KIM-1 外功能區(qū)斷裂后的產(chǎn)物排出腎臟。因此，檢測KIM-1 可早期評估AKI。Liangos等[18]發(fā)現(xiàn)KIM-1 濃度在AKI 患者術(shù)后2 h 即可明顯升高，其預(yù)測AKI 的靈敏度可達92%。何捷等[19]研究表明，KIM-1 預(yù)測AKI 的靈敏度和特異性分別為82.8%和77.5%。Cys-C 為半胱氨酸蛋白酶抑制劑超家族成員，在血液中的表達相對穩(wěn)定，不易受病理性疾病影響，主要通過腎小球自由濾過排出體外，當(dāng)腎臟損傷發(fā)生腎功能下降時，血液中Cys-C 水平顯著升高[20]。

本研究結(jié)果顯示，兩組患者入ICU 后4 h，血清NGAL、KIM-1、Cys-C 濃度上升，且在24 h 達到最高，提示膿毒癥患者存在不同程度腎損傷，并隨著入院時間延長，腎損傷程度逐漸加重。AKI 患者入院后不同時點血清NGAL、KIM-1、Cys-C 水平均高于非AKI組，提示NGAL、KIM-1、Cys-C 可作為預(yù)測膿毒癥患者潛在AKI 發(fā)生風(fēng)險，濃度越高，提示腎組織缺血或者毒性損傷越嚴重，引發(fā)AKI 風(fēng)險越大。入ICU 后不同時點，AKI 患者血清NGAL 與KIM-1、Cys-C 呈不同程度正相關(guān)性，血清KIM-1 與Cys-C 呈不同程度正相關(guān)性。提示NGAL、KIM-1、Cys-C 作為反映腎損傷的指標，相關(guān)指標存在某種內(nèi)在聯(lián)系。可能是因為膿毒癥患者存在嚴重炎性反應(yīng)，合成并釋放大量炎癥細胞因子損傷腎小管上皮細胞，刺激腎小管上皮細胞大量表達NGAL、KIM-1，同時腎小球濾過大量Cys-C。臨床需要早期預(yù)測膿毒癥患者是否發(fā)生AKI，并由此采取及時有效的干預(yù)措施。膿毒癥患者早期腎損傷階段即出現(xiàn)NGAL、KIM-1、Cys-C 水平升高。因此，早期檢測上述指標并預(yù)測AKI 發(fā)生風(fēng)險具有重要價值。繪制ROC 曲線評估膿毒癥患者入ICU 后4 h NGAL、KIM-1、Cys-C 預(yù)測膿毒癥患者潛在AKI 發(fā)生風(fēng)險。結(jié)果顯示，不同指標均能有效預(yù)測AKI 發(fā)生，并且三指標聯(lián)合檢測對AKI 的預(yù)測價值更高，靈敏度、特異性分別為0.93、0.87，準確性可達0.91。提示NGAL、KIM-1、Cys-C 聯(lián)合檢測是預(yù)測膿毒癥患者AKI 發(fā)生的可靠指標。

綜上所述，血清NGAL、KIM-1、Cys-C 可反映膿毒癥患者早期腎損傷，早期聯(lián)合檢測是預(yù)測膿毒癥患者AKI 發(fā)生風(fēng)險的靈敏度高、特異性好的生化標志物，從而為臨床早期制訂治療方案提供指導(dǎo)。