尿肾损伤分子—1对脓毒症急性肾损伤诊断价值分析

薛萍　钟润芝

[摘 要] 目的：探讨尿肾损伤分子-1（KIM-1）是否对脓毒症急性肾损伤具有早期诊断价值。方法：选取2011.2至2014.3在我院ICU入住的脓毒症患者82例，根据AKIN定义的AKI诊断标准将患者分为AKI 组（39例）和非 AKI 组（43例）。测定并比较两组患者入科后0h、2h、12h、24h、48h的尿KIM-1和血清肌酐（Scr）水平。并运用受试者工作特征（ROC）曲线及曲线下面积（A）分析尿 KIM-1 水平对脓毒症 AKI诊断的灵敏度、特异度。结果：AKI组患者KIM-1水平在入科12h 开始升高，24 h时达到高峰，AKI组KIM-1浓度于12h、24h、48h显著高于非 AKI组（P<0.05）。将全部患者按 KIM-1水平五分位分组，发现随着 KIM-1 浓度升高，AKI 发病率升高。随访28 d，AKI 组患者死亡率为58.97%，非AKI 组患者出现死亡率23.26%。ROC 曲线分析，KIM-1 的曲线下面积为0.873，95%的可信区间为0.762～0.943，以19.83pg/mL为截断值时，其敏感度为88.23%，特异度为87.61。结论：尿 KIM-1 可以作为早期诊断脓毒症AKI 的检测指标。

[关键词] 尿肾损伤分子-1；脓毒症急性肾损伤；诊断价值

中图分类号：R446 文献标识码： A 文章编号：2095-5200（2015）03-074-03

脓毒性急性肾损伤（acute kidney injury，AKI）常为可逆性，及时发现和治疗可以防止其发展成为肾实质性肾衰竭，将有助于降低脓毒症器官的受累率，降低患者病死率改善预后[1-2]。临床常以血清肌酐（Scr）轻微升高和尿量的明显减少来诊断急性肾损伤。但是对于早期脓毒性肾损伤，当Scr开始升高时，肾损伤已达50%以上[3]，诊断时间的滞后导致可以恢复的AKI患者贻误最佳治疗时机。而且，脓毒症会降低血肌酐的分泌，加上细胞外液量、红细胞压积、体重等会影响肌酐代谢。使得以肌酐改变作为AKI 标志物并不可靠。因此，寻找新的，能早于血肌酐和尿量等反映肾功能的具有诊断价值的生物标志物很有必要。尿肾损伤分子-1（kidney injury molecule-1，KIM-1）是一种新型跨膜糖蛋白，它在正常肾组织中几乎不表达，在缺血或肾毒性等所致急性肾损伤的近端小管上皮细胞呈高表达。本文旨在探讨KIM-1是否对脓毒症急性肾损伤（acute kidney injury，AKI）具有早期诊断价值。

1 一般资料

1.1 研究对象

选取2011年2月至2014年3月入住本院ICU的脓毒症患者82例，其中男51例，女31例，年龄 22～78 岁。所有脓毒症患者按照是否达到AKI标准分为AKI组（n=39 例）和非AKI组（n=43 例）。急性肾损伤（AKI）诊断标准[5]：急性肾脏损伤网络（AKIN）2005年9月在阿姆斯特丹举行会议，将AKI定义为：由导致肾脏结构或功能变化的损伤引起的肾功能突然（在48 h内）下降，表现为血肌酐绝对值增加26.5μmol/L（0.3 mg/dL），或者较基础值增加≥50%（达到原血清肌酐基线值的1.5倍），或尿量<0.5mL·kg-1·h-1持续6h以上（排除梗阻性肾病或脱水状态）。患者基本特征，包括性别、年龄以及肾小球滤过率（eGFR）等指标无统计学差异，具有可比性。

1.2 纳入与排除标准

纳入患者均符合2008 年 SSC 会议脓毒症定义[4]：在感染的基础上出现以下标准的两点及以上：（1）体温>38 ℃或<36 ℃；（2）心率>90 次/min；（3）呼吸>20 次/min 或 PaCO2<4.25 KPa；（4）白细胞计数>12×109/L 或者<4×109/L，或不成熟的中性粒细胞数>10%。

排除标准：患有肿瘤、恶性血液病、结缔组织病、精神疾病，原有慢性肾功能障碍，长期服用甲状腺素片或抗甲状腺药物，连续应用糖皮质激素3 d 以上，器官移植或干细胞移植后，妊娠、哺乳期妇女或准备妊娠妇女，入院后很快死亡未能完成化验检查者。

2 研究方法及内容

于患者入抢救室后0h，2 h、12 h、24 h、48 h时段监测Scr 和KIM-1水平。采用日立760型全自动生化分析仪检测 Scr水平。应用美国RD公司生产的原装试剂，采用酶联免疫吸附试验（ELISA）测定KIM-1 水平，所有实验操作严格按照试剂盒说明书进行。

比较两组患者相同时间点尿 KIM-1、Scr水平的差异。绘制尿 KIM-1 水平用于诊断 AKI 的受试者工作特征（ROC）曲线，应用 ROC 曲线分析其诊断价值。对所有患者进行28 d 随访，动态观察患者KIM-1、Scr的水平，记录患者AKI的发生率和病死率。

3 统计学处理

所有数据使用SPSS11.0软件进行统计分析，计量资料用均数±标准差表示，患者尿 KIM-1、Scr 水平的比较采用 t 检验。以特异性为横坐标，敏感性为纵坐标，绘制受试者工作特征（ROC）曲线，选择最佳临界值作为最佳阳性参考值，检验水准a=0.05。以P<0.05表示差异具有统计学意义，以P<0.01表示具有显著性差异。

4 结果

4.1 两组患者不同时间点Scr、KIM-1水平的比较

两组患者入院时（0h）尿KIM-1 和 Scr 水平差异无统计学意义（P>0.05）。入院后 12 h，AKI 组患者尿 KIM-1水平开始明显升高，24 h 达到高峰，48h仍然处于较高水平，非 AKI 组患者各时间点KIM-1浓度比较无明显差异。AKI 组患者 12h、24h、48 h 尿 KIM-1 水平明显高于非 AKI 组（P<0.05）。AKI 组入院24h Scr浓度上升至0h的1.15倍，48h上升至1.53倍，明显高于非AKI 组（P<0.05），并且达到AKI 的诊断标准，因此血肌酐诊断 AKI的时间为 48 h，如表1。

4.2 按照KIM-1浓度5分位分组比较 AKI 的发生率

将全部患者按照KIM-1浓度5分位分组。1组：KIM-1浓度范围5.02～11.22pg /mL，平均为6.43±2.23pg/mL；2组：KIM-1浓度11.46～17.51 pg/mL，平均为14.43±2.79pg/mL；3组：KIM-1浓度17.11～23.58pg/mL，平均为19.88±2.63 pg/mL；4组：KIM-1浓度22.50～29.17pg/mL，平均为26.88±2.53pg/mL；5组：KIM-1 浓度28.89～35.65pg/mL，平均为32.84±4.94pg/mL。1组 AKI人数为 0 例，2组2例（占13.33%），3组6例（35.29%），4组7例（43.75%），5 组12例（57.14%）。可见当 KIM-1 浓度升高时，患者 AKI 的发生率明显上升。随访28d，结果统计AKI组死亡23例（58.97%），非AKI组死亡10例（23.26%）。

4.3 KIM-1 与 AKI 的关系

KIM-1对AKI的诊断价值用ROC曲线分析，得到ROC曲线下面积A为0.873，面积95%的可信区间为0.762～0.943，当用Youden 指数选择以19.83pg/mL作为临界点时，其灵敏度和特异度分别为88.23%和87.61%，预示着KIM-1对AKI具有诊断价值。

5 讨论

脓毒症是危重病患者的常见病因或合并症，也是急性肾损伤（AKI）的常见危险因素。在重症监护室（ICU）中大约有35%～50% 的 AKI 是由于脓毒症所引起的。脓毒症肾损伤的发病机制比较复杂：脓毒症时有应激激素和血流动力学变化所导致的肾血管收缩，引起肾小管损伤；内毒素的作用导致的肾缺血、肾小球滤过率和功能的损害；内源性炎性反应介质的释放造成多器官功能衰竭；肾毒性药物的协同作用也是脓毒症患者容易发生AKI的重要原因。有研究表示，在AKI患者体内氧化与抗氧化的动态平衡失调，自由基连锁反应和氧化应激反应增强，使得氧自由基明显增多。氧自由基与生物膜发生脂质过氧化反应，使膜的完整性得到破坏，进而损害肾组织的结构和功能。当脓毒症并发急性肾损伤时，病死率高达70%，较非脓毒性AKI患者明显升高[6]。

目前，临床AKI 的早期诊断一直依赖于Scr和尿量两种指标，同时也作为AKI分期的依据。但是Scr 作为AKI诊断指标存在一定局限性：诊断时间滞后，本研究显示在AKI发生后48h Scr才达到AKI 的诊断标准，对早期AKI的发生缺乏高敏感度和特异性；Scr血液蓄积只因为肾小球滤过率的降低，不能准确反映肾小管的损伤情况；容易受蛋白质的摄入、肌肉代谢、年龄、性别等的影响。而血清尿素氮则易受尿路梗塞、脱水剂、利尿剂等的影响。1998年Ichimura T等应用表象差异分析（RDA），在缺血-再灌注的大鼠肾细胞中识别出一种新的I型跨膜糖蛋白：肾损伤分子-l，其有特征性的黏蛋白结构域、Ig结构域、跨膜区和胞浆区以及信号肽。KIM-1的外功能区裂解为可溶性片段释放到细胞外，并排入尿中。研究发现KIM-1在上皮细胞黏附，信号转导，免疫反应，生长及分化中起重要作用。研究发现[7]大鼠和人在缺血再灌注损伤后KIM-1的表达明显增多，这属于损伤/应激反应，表明KIM-1是一种具有修复、潜在保护功能的调节蛋白，参与了肾间质纤维化和肾小管上皮细胞的早期损伤以及修复。国外有学者研究发现KIM-1水平的高低与AKI患者疾病的严重程度、死亡率及接受肾脏替代治疗率有关[8]。有研究显示[9]AKI患者KIM-1的水平与急性生理、慢性健康评分（APACHE Ⅱ）、SOFA评分具有相关性，发现死亡组患者的尿KIM-1水平、APACHE Ⅱ及SOFA评分均显著高于存活组，同时随尿KIM-1水平的增高，各组病死率也相应增高。这些研究在一定程度上说明尿KIM-1的水平与患者预后相关，可以预测疾病的发展。KIM-1作为AKI新的生物学标志物，为无创性检查，对缺血性或肾毒性AKI的早期诊断具有更高的灵敏度和特异性，且不易受慢性肾脏疾病和尿路感染的影响。本研究显示KIM-1水平在患者入院后12h明显升高，在AKI发生后24h就可以做出诊断，较Scr能更早的诊断脓毒症AKI。AKI 组患者 KIM-1 表达水平与 Scr 的相关性分析显示 KIM-1 表达水平与 Scr 呈正相关（r=0.621，P<0.05）。也说明KIM-1对脓毒症AKI患者有良好的评价作用。有临床研究显示[10]在43%合并脓毒症的AKI患者中，第一天的尿KIM-1水平显著高于基线水平，而其他肾功能检测指标在第一天均无显著变化。孟广蕊等[11]运用 Logistic 回归分析 AKI 的危险因素，分析确定预测 AKI 的独立危险因素是血β2-MG和KIM。血β2-MG和KIM 预测 AKI 的 ROC 曲线下面积分别为 0.86和0.879，预测发生 AKI 的界值分别是3.46 ug/dL和19. 83pg/dL。Vaidya VS 等[12]研究发现，KIM-1 是AKI 的独立预测因素，预测 AKI 的 AUC 曲线下面积不低0.83。另有研究称[13]尿KIM-1/UCR比率可以作为CPB术后AKI早期诊断及预测进展的良好指标。研究结果提示尿KIM-1/UCR水平在AKI和非AKI组中存在差别，可较Scr更早诊断AKI，并且AKI不同分级之间KIM-1/UCR水平亦存在差别，分级越高，KIM-1/UCR水平会越高，提示着其与AKI分级存在关联，这提示尿KIM-1/UCR水平或许可预测AKI的进展。KIM-1水平判断患者 AKI发生率的另一个意义，是其排除 AKI 的能力[11]，因为依KIM-1 诊断界值为 19. 83pg/mL，对于患者 28 d AKI 发生率的阴性预测价值可达94.3%，而其阳性预测价值仅为62.9%。综上所述，尿KIM-1是一种有前景和价值的尿液标记物，对于临床诊断急性肾损伤具有重要意义，可以作为脓毒性肾小管损伤的早期诊断指标。然而KIM-1的增高是否伴随氧化应激反应，氧化应激反应所产生的氧自由基以及下游细胞因子是否会导致尿KIM-1的表达增高还需要进一步探讨。

参 考 文 献

[1] 彭娜，向定成，罗国新，等.乌司他丁对脓毒症休克大鼠心功能及p38MAPK 活化的影响[J].南方医科大学学报， 2012，32（11）：1620-1622.

[2] 刘占国，谭晓星，蔡靓，等.脓毒症患者血清 IL-6 与脑损伤的相关性分析 [J].南方医科大学学报，2012，32（10）：1451-1453.

[3] Belcher JM， Edelstein CL， Parikh CR.Clinical applications of biomarkers for acute kidney injury[J].Am J Kidney Dis，2011，57（6）：930-940.

[4] Dellinger RP，Levy MM， Carlet JM， et al.Surviving Sepsis Campaign：international guidelines for management of severe sepsis and septic shock：2008[J].Crit Care Med， 2008， 36（1）： 296-327.

[5] Molitoris B A，Levin A，Warnock D G，et al.Improving outcomes of acute kidney injury： report of an initiative[J].Nat Clin Pract Nephrol， 2007， 3（8）： 439-442.

[6] Lameire N， van Biesen W， Vanholder R. Acute renal failure[J].Lancet， 2005， 365（9457）： 417-430.

[7] 高绪霞，杨敏，李惊子.急性肾损伤的生物标志物[J].中国中西医结合肾病杂志，2010，11（4）：360-362.

[8] Mehta RL，Kellum JA，Shah SV，et al.Acute Kidney Injury Network：report of an initiative to improve outcomes in acute kidney injury[J].Crit Care， 2007， 11（2）： 31-38.

[9] 何捷，李达，严一核，等.尿肾损伤分子-1诊断脓毒症急性肾损伤的价值[J]. 实用医学杂志，2014，30（1）：87-89.

[10] 何楠， 周巧玲， 洪学敏， 等. 肾损伤分子-1 在急性肾损伤早期诊断中的意义. 中国血液净化， 2010， 9（3）： 129-132.

[11] 孟广蕊，李春盛. 肾损伤分子-1对于脓毒症相关肾损伤的早期预测价值[J]. 首都医科大学学报，2012，33（3）：394-395.

[12] Vaidya VS，Waikar S S，Ferguson M A，et al. Urinary biomar-kers for sensitive and specific detection of acute kidney injury in humans[J].Clin Transl Sci，2008， 1（3）： 200-208.

[13] 王凉，陈彩妹，孙铸兴，等. 肾损伤分子-1对心肺转流术后急性肾损伤的诊断价值[J]. 江苏医药，2012，38（19）：2280-2283.