尿α1-微球蛋白及尿N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶對膿毒癥急性腎損傷的早期預測價值

郭 穎，沈業周，張 儉

(杭州師范大學附屬醫院 重癥醫學科，浙江 杭州 310015)

膿毒癥是危及人類生命健康的棘手難題，約1/3的膿毒癥患者會合并急性腎損傷(acute kidney injury，AKI)。如何早期發現膿毒癥引起的腎損傷，提高生存率，是當前的研究熱點。α1-微球蛋白(α1-Microglobulin，α1-M)是低分子量蛋白家族的成員，正常尿液中含量極微。在涉及近端腎小管的損傷時，α1-M重吸收減少，從而增加了α1-M向尿液的溢出，尿中游離單分子α1-M濃度的增加可作為腎小管疾病診斷的基礎。N-乙酰-β-D氨基葡萄糖苷酶(N-Acetyl-β- D-Glucosaminidase，NAG)是一種溶酶體刷狀緣酶，正常時尿NAG的排出量相對恒定，在腎小管損傷后被釋放到尿液中，在尿液中性質穩定，不受運動、水合狀態或尿流率的影響。因此，本文設計了回顧性研究，從尿α1-M及尿NAG著手，旨在探討尿α1-M及尿NAG對膿毒癥相關的急性腎損傷的早期預測價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象和分組

1.1.1 對象選取標準 選取2018年4月—2020年6月杭州師范大學附屬醫院收治的膿毒癥/膿毒性休克患者60例。納入標準：①符合2016年美國重癥醫學會發布的膿毒癥/膿毒性休克(SSC指南)的診斷標準；②明確診斷為膿毒癥/膿毒性休克；③年齡18～90歲；④明確診斷后存活時間>24 h；⑤患者接受ICU醫師認為的全部必要治療；⑥患者90天內信息未失訪。排除標準：①高血壓及糖尿病控制不佳的患者；②突然中斷治療或者自動出院的患者；③惡性腫瘤。本研究經醫院倫理委員會審查，患者或家屬知情同意。

1.1.2 分組 根據2012年改善全球腎臟病預后組織(kidney disease:improving global outcomes，KDIGO)制定的KDIGO AKI指南診斷標準，符合下列情況之一者即可診斷為AKI：①48 h內SCr上升≥0.3 mg/dL (或≥26.5 μmol/L)；②確認或推測7天內SCr增加至基礎值的1.5倍及以上；③每小時尿量<0.5 mL/kg，且持續6 h以上。按是否發生急性腎損傷(AKI)分為膿毒癥腎損傷組(sepsis-induced acute kidney injury，SAKI組)和膿毒癥非腎損傷組(非SAKI組)。

1.2 一般資料收集 收集患者的性別、年齡、體溫、平均動脈壓(mean arterial pressure，MAP)、心率等一般情況。

1.3 觀察指標

1.3.1 24 h內的尿標本及血標本數據 收集患者被確診為膿毒癥時的24 h內的尿標本及血標本的實驗室結果，包括尿α1-M、尿NAG、尿β2-微球蛋白(β2- microglobulin,β2-M)、尿視黃醇結合蛋白(retinol binding protein,RBP)、尿微量白蛋白(microalbumin,MA)、尿肌酐(urine creatinine,UCr)、SCr、血尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)、血白細胞(white blood cells,WBC)、血白介素-6(interleukin-6,IL-6)、血降鈣素原(procalcitonin,PCT)、血超敏C反應蛋白(hypersensitive C-reactive protein,SCRP)。

1.3.2 評分 根據收集的各項生理參數指標和實驗室檢查結果分別獲得入重癥醫學科24 h內的急性生理與慢性健康狀況評分系統Ⅱ(acute physiology and chronic health evaluation Ⅱ，APACHE Ⅱ)評分、序貫性器官衰竭評估(sequential organ failure assessment, SOFA)評分。

1.3.3 住院情況及預后 記錄患者重癥監護室(intensive care unit，ICU)滯留時間、平均住院天數、生存情況；記錄導致患者的感染類型、呼吸機的使用、血管活性藥物的使用、利尿劑的使用、連續腎臟替代治療(continuous renal replacement therapy，CRRT)的情況。統計2組患者的7天、28天生存情況。

1.4 數據處理 采用SPSS 26.0及MedCalc18.2.1軟件對所得數據進行統計分析。計量資料用均數±標準差表示，分類變量以占總體樣本百分比表示。計量資料進行正態性檢驗后選擇檢驗方法，兩組數據滿足正態分布且方差齊，則采用兩獨立樣本均數檢驗，若兩組數據的總體方差不齊，則采用近似檢驗(’檢驗)；若任意一組數據不符合正態分布，則采用非參數檢驗。分類變量組間比較使用卡方檢驗或Fisher檢驗。使用受試者工作特征曲線(ROC)分析研究變量預測膿毒癥患者發生AKI的可能性，計算受試者-操作者特征曲線下面積(AUC)及發生AKI的最佳臨界值(Cut-off值、敏感性及特異性)。<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 臨床資料 本次研究最終納入的膿毒癥/膿毒性休克患者共60例，其中未發生SAKI的患者34例，發生SAKI的患者26例，2組性別、年齡、心率、MAP、感染部位差異無統計學意義(>0.05)，2組間的體溫、呼吸機使用、升壓藥使用、利尿劑、CRRT的使用情況差異有統計學意義(<0.05)，見表1。

表1 非SAKI組和SAKI組一般情況比較

2.2 實驗室指標和住院情況比較 非SAKI組與SAKI組的實驗室相關指標、病情和住院情況，發現2組間的WBC、PCT、UCr、ICU住院天數差異無統計學意義(>0.05)，2組間的SCRP、IL-6、α1-M、β2-M、NAG、MA、RBP、SCr、BUN水平及APACHE Ⅱ、SOFA評分均差異有統計學意義(<0.05)，見表2。

表2 非SAKI組和SAKI組的觀察指標比較

2.3 各項實驗室指標對膿毒癥急性腎損傷的診斷價值 尿α1-M、NAG、β2-M、MA、RBP及SCr用于預測膿毒癥患者是否發生腎損傷的預測率分別為86.4%、82.7%、73.5%、69.3%、70.5%、82.4%，各指標對膿毒癥急性腎損傷的AUC、敏感度、特異度詳見表3。對預測率最高的尿α1-M和尿NAG進行聯合，發現預測率為91.6%，AUC為0.916，敏感度為88.46%，特異度為79.41%。各指標和尿α1-M聯合尿NAG的ROC曲線見圖1。

表3 各實驗室指標對膿毒癥相關性腎損傷的診斷價值

圖1 各實驗室指標(A)和尿α1-M聯合尿NAG(B)的ROC曲線圖Figure1 ROC curve of each experimental indicators(A)、urinary α 1-m and urinary NAG(B)

2.4 生存情況 SAKI組7天病死率(50.0%)高于非SAKI組(20.6%)，差異有統計學意義(=5.735，=0.027)；SAKI組28天病死率(57.7%)與非SAKI組(41.2%)，差異無統計學意義(=1.609，=0.297)。

3 討論

隨著對AKI研究的深入，越來越多的研究根據AKI的病因直接分類，AKI的兩個最重要的病因是膿毒癥和手術。膿毒癥患者后續發生AKI的概率大約為41.5%～53.2%，病死率大約為50.6%～70.2%；與非膿毒癥AKI或單純膿毒癥相比，膿毒癥AKI患者住院時間更長、合并癥更多、負擔更重、預后(就腎功能和存活率而言)更差。

本研究探討了尿α1-M以及尿NAG對膿毒癥患者是否發生急性腎損傷的早期預測價值。結果顯示，膿毒癥AKI組和膿毒癥非AKI組的APACHE Ⅱ分值、SOFA分值、升壓藥使用、利尿劑、CRRT的使用之間存在統計學差異，且SAKI組的各項數據均高于非SAKI組。APACHE Ⅱ評分、SOFA評分是目前重癥醫學科內應用較為廣泛的危重病評估量表，可以將患者疾病的危重程度進行量化，分值越高，機體各個臟器系統遭受疾病打擊越大，這些均表明SAKI組的病情較重，這一結論在2組的7天與28天病死率比較方面也得到了驗證。本次實驗中膿毒癥AKI組的7天病死率和28天病死率均高于膿毒癥非AKI組，但是7天的病死率之間差異有統計學意義，而28天的病死率差異無統計學意義。ROC曲線分析提示尿α1-M、尿NAG、尿β2-M、尿MA、尿RBP、SCr用于預測膿毒癥是否發生腎損傷均有一定的預測價值，其中尿α1-M、尿NAG的預測價值較高，敏感性均優于肌酐，這與既往研究一致：血肌酐是AKI的一個不可靠的指標，因為它的濃度在大約50%的腎功能喪失之前可能不會改變。

當近端腎小管受到損害時，α1-M再吸收減少，增加了α1-M向尿液的溢出，因此AKI患者中尿α1-M的增加是合理的。SPRINT試驗表明，尿液標志物可以量化腎小管功能，腎小管功能不全的標志物中的較高的α1-M與隨后發生AKI的更高風險相關，而與eGFR其他危險因素無關。Bagshaw等研究發現，早期檢測尿α1-M升高是未來患者需要進行CRRT的一個很好的鑒別指標，AUC為0.86，需要進行CRRT提示該患者的腎臟功能嚴重喪失，且膿毒癥AKI組的尿α1-M與非膿毒癥AKI組相比，第3天時的數值被發現顯著增加。在本研究中，SAKI組的尿α1-M水平顯著高于非SAKI組，尿α1-M預測膿毒癥是否發生AKI的診斷率為86.4%、AUC為0.864，與相關研究一致。本次實驗由于樣本量較少的關系，無法探究AKI的分級與尿α1-M是否存在線性相關，但是國外的一項新生兒的實驗中，結果提示AKI組和非AKI組的尿α1-M有顯著性差異，且隨著腎損傷的程度，尿α1-M逐漸升高。尿α1-M不僅與AKI的分級存在相關性，且尿α1-M表達與AKI患者的后續腎功能改善程度顯著相關，與6個月后估計的腎小球濾過率顯著相關。

NAG是近端小管溶酶體中最活躍的糖苷酶。NAG可以檢測出亞臨床腎損傷，與慢性腎臟病的進展密切相關。在Charlton等的報道中，尿液NAG水平在檢測AKI時比血肌酐提前12小時至4天升高。這些都提示我們，NAG是一種很有前途的AKI即將發生的預測因子。在120例接受有創冠狀動脈診斷的患者中，有無AKI患者的血肌酐無顯著性差異，而入院時NAG水平存在顯著差異。這一實驗結果在本次實驗中也得到了驗證，SAKI組的尿NAG濃度顯著高于非SAKI組，當尿NAG濃度大于35.1 U/L時，該患者有更高的AKI發生風險。我們得出結論，尿NAG可能是膿毒癥腎損傷的潛在的特異性早期腎小管損傷預測物。一項大鼠實驗中，給大鼠注射慶大霉素和汞等近端小管毒素會導致尿NAG濃度顯著增加，而在經過抗氧化治療后，尿NAG恢復到基線水平。我們推斷NAG不僅與近端小管損傷的組織學證據有很好的相關性，還可反映對腎小管損傷的有效治療。Inoue等對102例確診AKI患者和102例未確診AKI患者進行橫斷面研究，評估包括NAG在內的9種尿液生物標志物的診斷和預后能力，尿NAG診斷AKI的AUC為0.81(95%CI為0.73～0.88)，本研究中尿NAG早期預測膿毒癥是否發生腎損傷的預測率為82.7%。

本研究尚存在一定局限性：樣本數量偏少，未能實現在腎損傷組內進行腎損傷的嚴重程度分級比較，只能得出尿α1-M與尿NAG對膿毒癥患者后續是否發生AKI存在早期預測價值，而無法探尋其與膿毒癥發生腎損傷的嚴重程度的相關性及一致性。隨著我們對預測AKI的新型標志物的不斷研究，可能會進一步提高對膿毒癥AKI的預測價值。

綜上，尿α1-M、尿NAG對膿毒癥發生急性腎損傷有一定的早期預測價值，且二者聯合早期預測膿毒癥發生急性腎損傷的價值更高，可以作為有效的預測指標。