桂龍
【摘 要】體外循環術后急性腎損傷(AKI)是心臟術后常見的并發癥之一,臨床對于腎功能的監測及治療常基于術后血肌酐(Scr)升高水平及尿量的多少,往往因其表達的滯后性,而錯過AKI的早期治療,腎損傷因子-1(KIM-1)作為一種特殊的生物學標志物,具有高度的敏感性及特異性,能較早的表達異常,利于臨床的早期監測與干預。本文就KIM-1對于體外循環術后急性腎損傷的監測的研究進展進行綜述。
【關鍵詞】腎損傷因子-1;急性腎損傷;體外循環
【中圖分類號】R654.2 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-6851(2020)10--02
體外循環是心臟手術不可或缺的一部分,而其帶來的缺血再灌注損傷、全身炎性反應、機械性損傷等,使得術后急性腎損傷成為增加患者死亡率、延長住院時間、影響患者生存質量等嚴重的并發癥之一[1]。2005年AKI國際合作研討會對于急性腎損傷進行了詳細的定義[2]:48小時內Scr上升≥0.3mg/dl(即26.5umol/l)或Scr升高≥原Scr值的50%和(或)尿量≤0.5ml/(kg.h)。肌酐屬于小分子物質,主要通過腎小球濾過,在腎小管內吸收很少,人體所產生的肌酐幾乎全部隨尿液排除,Scr及尿量的監測受到藥物的影響、心臟功能的不同、血容量的變化等差異較大,且靈敏度也較低,甚至在AKI發生后數天才能逐漸表達,而此時的臨床治療較為滯后。近年來,許多學者致力于對手術后AKI早期診斷的研究。
1 KIM-1的生物學特征
腎損傷因子(kindey injury molecule 1,KIM-1)是腎損傷的早期生物學標記物之一,它是一種免疫球蛋白域的上皮細胞黏附分子[3],表達于近曲小管上皮細胞,其胞質段含有酪氨酸磷酸化序列,具有高度的保守性,而胞外段在金屬蛋白酶的作用后,釋放可溶性的片段至腎小管中而隨尿排除。KIM-1在正常的腎組織中幾乎不表達,而在腎小管急性缺血或中毒性損傷時,可溶性的片段迅速大量釋放而強烈表達[4]。
2 KIM-1的動物實驗
一項基于動物實驗的KIM-1檢測的研究中[5],缺血再灌注(IRI)的小鼠的血樣及腎組織標本中,KIMI-1出現于AKI的早期(IRI后3小時)開始上升,而同時行免疫熒光和Western blot方法監測的血肌酐水平卻尚未變化,不僅如此,小鼠尿中的KIM-1所表現的變化趨勢與IRI損傷的程度也密切相關。
3 KIM-1的臨床研究
KIM-1可以作為包括心臟手術在內的各種原因所致AKI的生物標記物,Mishra的研究[6]中發現,作為腎損傷的標記物中的中性粒細胞凝膠酶相關脂質運載蛋白(NGAL)及IL-8在AKI出現后的2-4小時顯著增加,也具有較高的敏感性,但其不持久,峰值時間較短,無法在臨床工作中迅速檢測來動態反應AKI的變化,而KIM-1在AKI損傷后12-24小時內持續穩定,故臨床上更容易反應,進而為治療贏得時機。
KIM-1還是一種磷脂酰絲氨酸受體,使得腎小管上皮細胞賦予吞噬功能,發揮體內“清道夫”的角色,利于調亡壞死細胞的碎片清除。在體外循環手術后2小時,AKI患者KIM-1與非AKI患者相比顯著增加(P<0.05),其在術后24小時中AKI的預測靈敏度范圍為92%-100%,ROC曲線下面積為0.78-0.91[7]。國內一項兒童臨床研究中[8],在住院治療的316名患兒中,其中有59名患兒被診斷為AKI,通過監測這些患兒尿KIM-1值發現,AKI組較正常腎功能組明顯增高,在Scr未升高前KIM-1指標已有明顯的變化,隨著腎損傷的程度家中隨之上升,延長了住院時間。此外,還有部分學者進行了針對于體外循環術中及術后不同時間點監測血、尿KIM-1的動態變化的臨床研究,一定程度上展示了其早期診斷的優越性。
4 小結
新型的生物標記物KIM-1因其在體內的高靈敏度及高特異性的表達,對于監測、診斷體外循環術后早期AKI的臨床優越性高于傳統的腎功能監測指標,能夠更早的被臨床所識別,對于早期的干預治療有著重要的意義。
參考文獻
Fang Zhongrong,Wang Guyan,Liu Qing,Zhou Hui,Zhou Shan,Lei Guiyu,Zhang Congya,Yang Lijing,Shi Sheng,Li Jun,Qian Xiangyang,Sun Xiaogang,Wei Bo,Yu Cuntao. Moderate and deep hypothermic circulatory arrest has a comparable effect on acute kidney injury after total arch replacement with frozen elephant trunk procedure in type A aortic dissection.[J]. Interactive cardiovascular and thoracic surgery,2019,29(1).
Warnock DG.Towards a definition and classification of acute kidney injury[J].J Am Soc Nephrol,2005,16(11),3149-3150.
Ichimura T,Asseldonk EJ,Humphreys BD,et al.Kidney injury molecule-1 is a phosphatidylserine receptor that confers a phagocytic phenotype on epithelial cells[J].J Clin Invest,2008,118(5):1657-1668.
Han WK,Waikar SS,Johnson A,et a1.Urinary biomarkers in the early detection of acute kidney injury[J].Kidney hat,2008,73:862-886.
趙石磊,鄭秀峰,嵇穎,楊雯,禹程遠,崔蕾.KIM-1在腎缺血再灌注損傷小鼠及亞臨床AKI患者中的表達[J].哈爾濱醫科大學學報,2019,53(06):622-627.
Mishra J,Dent C,Tarabishi R,et al.Neutrophil gelatinase associated lipocalin(NGAL) as a biomarker for acute renal injury after cardiac surgery[J].Lancet,2005,365(9466):1231-1238
Huang Y,Don-Wauchope AC.The clinical utility of kidney injury molecule-1 in the prediction,diagnosis and prognosis of acute kidney injury:a systematic review[J].Inflamm Allergy Drug Targets.2011,10 (4):260-71.
杜悅,崔家鵬,侯玲,等.尿 NGAL 和 KIM-1 在兒童急性腎損傷中的改變及臨床意義[J].中國醫科大學學報,2012,41(3):247-249.