血清胱抑素C和腎小管損傷標志物對急性腎損傷診斷價值的研究

伍偉飛

急性腎損傷（AKI）是臨床疾病的嚴重并發(fā)癥之一，超過50%的患者需收住在ICU治療[1-2]。因此需盡早識別有發(fā)生AKI風險的患者，以實施腎臟保護策略。但是AKI是異質(zhì)綜合征，屬于多因素作用導致的臨床癥狀，目前研究發(fā)現(xiàn)單一生物標志物的靈敏度和特異度不足，許多新型生物標志物已經(jīng)用于危重患者的診治，并發(fā)現(xiàn)的幾種標志物[IL-18、腎損傷因子-1、中性粒細胞明膠酶相關(guān)載脂蛋白、血清胱抑素C（sCysC）]血清肌酐（sCr）升高之前已經(jīng)發(fā)生AKI，但是還沒有被應(yīng)用在臨床實踐中[3-4]。有研究發(fā)現(xiàn)，功能性生物標志物和腎小管損傷生物標志物的組合可以更加準確的預測AKI[5-6]。因此本研究擬評估sCysC、尿N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶（uNAG）和尿白蛋白/肌酐比值（uACR）這些新的生物標志物及其組合在預測危重患者發(fā)生AKI的價值。

1 對象和方法

1.1 對象 選擇2015年7月至2017年7月我院ICU收治的211例危重患者。納入標準：（1）門急診就診6h內(nèi)收治到ICU的患者；（2）年齡≥18歲；（3）簽署知情同意書。排除標準：（1）入院時伴有終末期腎?。唬?）既往行腎切除術(shù)，腎移植以及入院前已經(jīng)使用透析治療的患者；（3）ICU停留時間＜48h。排除50例患者，具體原因：年齡＜18歲12例，既往行腎切除術(shù)3例，腎移植術(shù)后1例，終末期腎病11例，入院前接受過腎臟替代治療（RRT）13例，拒絕簽署知情同意書10例。最終納入135例患者，男70例（51.9%），女65例（48.1%），平均年齡（59.4±7.0）歲，其中 58例（43.0%）發(fā)生 AKI，其余納入非AKI組。所有患者均由家屬簽署知情同意書并通過醫(yī)院倫理委員會審查。

1.2 方法 患者入院后收集性別、年齡、BMI，入院診斷，合并癥，APACHEⅡ評分，器官衰竭評估（SOFA）評分，sCr水平，并記錄RRT的比例，ICU停留時間和28d刪失率（治療28d內(nèi)死亡及中途拒絕治療出院的患者視為刪失）。

收治ICU后監(jiān)測24h液體出入量，保證液體平衡并記錄出入量數(shù)據(jù)。患者收治ICU后1h內(nèi)同時收集血液和尿樣，抽取患者肘靜脈血液5ml，在4℃離心10min后，將1ml的血清和血漿等分試樣在-80℃立即冷凍，同時收集患者的中段尿，并在收集后24h內(nèi)測定sCysC、uNAG、uACR水平，入院后每天測定sCr水平。使用 UniCel DxC 800 Synchron系統(tǒng)（Beckman Coulter，Brea，CA，USA）測量 sCysC 和 sCr，尿肌酐，uNAG 和尿白蛋白水平。

膿毒癥診斷依據(jù)：有明確的感染部位及感染癥狀，全身多臟器功能的SOFA評分≥2分。AKI的診斷標準由改善全球腎臟疾病預后（KDIGO）分類的肌酐標準定義[7-8]，有AKI患者，記錄入院時AKI分期，以及收治ICU后48h內(nèi)AKI的最大分期，sCr和尿量不符合時按照最大分期處理（詳見表1）。將以前6個月內(nèi)sCr濃度最低值作為基線。如果基線sCr不可用，通過使用腎臟疾病改善（MDRD）公式反向計算，估計腎小球濾過率（eGFR）為75ml/（min·1.73m2）[8]。如果患者存在慢性腎臟疾?。–KD），但是以前的sCr結(jié)果不可用，再次使用MDRD公式對CKD的相關(guān)階段進行反向計算基線sCr。

表1 AKI的KDIGO分期

1.3 統(tǒng)計學處理 應(yīng)用SPSS 23.0統(tǒng)計軟件，計量資料用±s表示，組間比較采用t檢驗；計數(shù)資料組間比較采用χ2檢驗，采用方差分析比較AKI不同分期間各生物標志物的差異，使用Spearman相關(guān)性檢驗分析變量之間的相關(guān)性，使用邏輯回歸模型各標志物與AKI發(fā)生率之間的聯(lián)系。以靈敏度為縱坐標，1-特異度為橫坐標繪制ROC曲線來評估不同生物標志物對AKI的診斷價值，對于聯(lián)合診斷根據(jù)多重邏輯回歸模型生成的預測概率最佳截止值。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者一般臨床資料的比較 兩組患者性別、年齡、入院類型的比較均無統(tǒng)計學差異（均P＞0.05）；AKI患者中合并有腎功能不全和膿毒癥的比例明顯高于非AKI患者（均P＜0.05）。共有45例（33.3%）入院時并發(fā)膿毒癥，在AKI組中有31例（53.4%）存在膿毒癥。此外，AKI組患者在入院時sCr濃度、APACHE II評分、SOFA評分、乳酸、膽紅素等指標均高于無AKI組，差異均有統(tǒng)計學意義（均P＜0.05）。AKI組的ICU停留時間和使用腎臟替代療法均明顯高于非AKI組（均P＜0.01），兩組之間28d刪失率無明顯統(tǒng)計學差異（P＞0.43），詳見表 2。

表2 兩組患者一般臨床資料的比較

在所有發(fā)生AKI的58例患者中，入院評估AKI第1期有11例（18.9%）；AKI第2期13例（22.4%）；AKI第3期有16例（27.6%），其中10例（17.2%）需腎臟替代治療。收治ICU后24h再次評估，之前無AKI的18例（31%）患者均發(fā)生不同程度的腎損傷，此時無AKI患者比例與入院時比較差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.01）。需腎臟替代治療的患者26例（44.8%）較入院時明顯增多（P＜0.01），詳見表 3。

表3 入住ICU后24h內(nèi)有AKI患者分期情況[例（%）]

2.2 兩組及不同AKI分期間3種生物標志物水平的比較 兩組患者3種生物標志物均有統(tǒng)計學差異（均P＜0.01），詳見表 4。uNAG 和 uACR 在第 1、2、3期之間差異均有統(tǒng)計學意義（均P＜0.01），但在第1期和第2期之間兩者差異均無統(tǒng)計學意義（均P＞0.05），并且在第3期是否需RRT治療之間差異均無統(tǒng)計學意義（均P＞0.05），詳見表5。

表4 兩組患者3種生物標志物的比較

2.3 sCysC、uNAG和uACR相關(guān)性分析結(jié)果 3種生物標志物之間均呈正相關(guān)，sCysC與uNAG（r=0.731，P＜0.01），sCysC 與 uACR（r=0.70，P＜0.01），uNAG 與uACR（r=0.651，P＜0.01），詳見圖1-3。

2.4 各生物標志物ROC曲線分析結(jié)果 為了提高這些生物標志物在AKI檢測中的表現(xiàn)，本研究選擇了3種生物標志物的組合（sCysC+uNAG，uNAG+uACR，sCysC+uACR）。單獨檢測的ROC曲線分析中，sCysC的AUC值高于uNAG和uACR（P＜0.01）。sCysC具有高特異度（0.99），但靈敏度有限（0.55）。uNAG具有相對較高的靈敏度（0.84），但特異度較低（0.60）。uACR靈敏度為0.54，特異度為0.76。在聯(lián)合檢測中，根據(jù)多重邏輯回歸模型生成的預測概率最佳截止值。sCysC+uNAG組的AUC值為0.973，均高于單個生物標志物和其他兩個聯(lián)合組（P＜0.01）。sCysC+uNAG組比單個生物標志物或其他兩個組顯示出更高的特異度和靈敏度（分別為0.99和0.82），見表 6 和圖4。

表5 AKI不同分期患者生物標志物的比較

圖1 sCysC與uNAG散點圖

圖2 sCysC與uACR散點圖

圖3 uNAG與uACR散點圖

表6 不同標志物之間以及聯(lián)合檢測的ROC分析結(jié)果

圖4 各生物標志物的ROC曲線分析

3 討論

KDIGO指南中提供了最新AKI的診斷和分期標準，對存在高危因素的患者進行早期診斷，確診后根據(jù)sCr或尿量的動態(tài)變化進行臨床分期[7-8]。但是sCr和尿量作為診斷或分期指標，依舊存在很多缺陷，不能及時準確地反映腎功能因此，尋找新的早期、敏感、可靠的腎臟損傷標志物是未來的發(fā)展方向。近年的研究結(jié)果表明，IL-18、腎損傷因子-1、中性粒細胞明膠酶相關(guān)載脂蛋白、sCysC等生物學標志物的升高早于sCr、尿素氮改變或尿量變化，并能夠動態(tài)監(jiān)測，有望提高AKI診斷的敏感性[9-10]。但由于AKI的復雜性和異質(zhì)性，臨床上多種病理生理機制相互作用，單一指標診斷AKI的效能及價值存在一定的局限性。因此，本研究目的是探討在危重患者中使用不同生物標志物的組合（sCysC+uNAG，uNAG+uACR，sCysC+uACR）預測AKI發(fā)生的價值。

SCysC是腎小球功能標志，在所有有核細胞中產(chǎn)生的SCysC在腎小球中自由濾過并完全吸收，通過近端腎小管細胞分解代謝，并且不被小管分泌到尿液中。因此，SCysC被認為是比sCr更好的腎小球濾過率標志物，可以預測AKI和不良預后[11]。本研究中，sCysC的AUC值顯著高于uNAG或uACR。此外，sCysC對預測AKI的特異度遠遠大于uNAG或uACR，而其靈敏度有限。此外國內(nèi)外研究認為來自近端和遠端腎小管細胞和非腎細胞的uNAG在腎小管損傷后釋放到尿液中。由于其分子較大不能通過腎小球濾過，因此是反映腎小管損傷的敏感標志物，同樣可以作為預測AKI的生物標志物[12-13]。盡管NAG對反映腎小管損傷敏感，但其對AKI的特異性有限。此外，其對AKI和結(jié)果的預測能力也不盡相同[13]。在本研究中，uNAG顯示檢測AKI的低于中度AUC值。并且對AKI檢測的靈敏度高于其特異度（0.84和0.60）。既往研究中有關(guān)uACR預測AKI的能力在不同研究中仍存在分歧[14-15]，尿白蛋白是腎功能的另一功能生物標志物，研究認為尿白蛋白少量可以通過濾過屏障，被近端小管正常吸收，因為尿白蛋白增加反映了腎小球損傷基底膜的滲透性增加，表明腎小球結(jié)構(gòu)和功能改變[14]。本研究中，uACR預測AKI提示為低到中度AUC值，uNAG可以作為AKI的早期損傷生物標志物也可以預測不良結(jié)局。

本研究ROC曲線分析結(jié)果表明，sCysC作為AKI檢測和預后預測具有高特異度的功能生物標志物，uNAG作為腎小管損傷生物標志物，具有比其更好的特異度和靈敏度。sCysC+uNAG組與單獨的生物標志物或其他兩組在比較AKI檢測時表現(xiàn)出更高的特異度和靈敏度，在檢測AKI和預測不良結(jié)果方面具有較高的診斷價值，這與其他研究相似[16]。該組合的優(yōu)勢是由于具有高特異度的功能生物標志物和具有高靈敏度的腎小管損傷生物標志物組成的組合反映了腎單位的不同損傷機制。該組的標本包括血清和尿樣。尿生物標志物可能對內(nèi)在組織學損傷更敏感，生物標志物的血清水平可能對清除率的變化更為敏感。本研究表明，在復雜的臨床環(huán)境中，不同特征和來源的（血清和尿液）標本組合可能為預測AKI發(fā)生提供更好的臨床策略。這些研究結(jié)果與以前的研究結(jié)果一致，既往研究表明由功能性生物標志物（血漿CysC）加腎小管損傷生物標志物（尿NGAL）的組合改善了心臟術(shù)后患者AKI離散特征的預測能力[17]。本研究發(fā)現(xiàn)具有不同靈敏度和特異性的生物標志物的組合改善了診斷性能。此外，uNAG+uACR組和sCysC+uACR組在本研究中沒有顯著改善診斷性能?？赡苁怯捎趗NAG+uACR組包含相同的標本來源，sCysC+uACR組包括兩個聚集在一起的功能生物標志物，均代表腎小球功能并且享有相同的機制。

本研究的局限性在于，首先測量時間及患者經(jīng)濟情況限制，只進行了一次生物標志物的檢測，未能記錄sCr、sCysC、腎小管損傷標志物發(fā)生變化的早晚時間。其次，本研究為單中心研究，在樣本量上有所受限，還需進一步研究證實本研究的結(jié)論。本研究的最終結(jié)果顯示，sCysC與AKI的最壞分期和需要RRT治療之間具有最強的獨立相關(guān)性，并且sCysC和uNAG組合對預測AKI的發(fā)生具有較高診斷價值。

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