儿童急性肾损伤及早期生物标记物的临床评价

刘华+何小解+丁庆雄

[摘要]目的 分析兒童急性肾损伤的临床特征，探讨生物标记物对儿童AKI的诊断价值。方法 选取2016年6月～2017年3月在我院儿科和中南大学湘雅二医院儿童医学中心肾内科住院的患儿60例作为研究对象，按照AKIN标准分为AKI组（30例）和非AKI组（30例），选取同期同年龄段健康体健儿童24例作为对照组。分析AKI患儿临床特征及影响因素，观察不同组患儿尿及血清中生物标记物水平，比较不同生物标记物对AKI的诊断价值。结果 引起AKI的常见疾病分别为脓毒症、药物中毒、重症过敏性紫癜和蛇咬伤。身高和体重与AKI发生有较高的相关性（P<0.05）。入院后2 h，除SCr外，两组患儿的尿KIM-1、NGAL、L-FABPs、血清CysC及NGAL水平比较，差异均有统计学意义（P<0.01）。入院后48 h，两组患儿的SCr水平比较，差异有统计学意义（P<0.01）；AKI组其他各项指标水平较之前下降，但仍高于非AKI组，差异均有统计学意义（P<0.01）。入院2 h，尿KIM-1、NGAL、L-FABP、血清CysC、NGAL及SCr诊断AKI的AUC分别为0.912、0.922、0.909、0.906、0.943和0.533。入院48 h，尿KIM-1、NGAL、L-FABP、血清CysC、NGAL及SCr诊断AKI的AUC分别为0.887、0.904、0.858、0.818、0.889和0.942。结论 AKI与疾病严重程度有关。在肾脏病变的情况下，身高和体重可能是AKI发生的影响因素。血NGAL对AKI的早期临床诊断可能具有较好的参考价值，SCr仍不失为预测AKI的一项重要指标。

[关键词]急性肾损伤；儿童；生物标记物；临床评价

[中图分类号] R692.5 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721（2017）08（c）-0101-05

[Abstract]Obiective To analyze the clinical features of pediatric acute kidney injury and to investigate the diagnostic value of biomarkers for pediatric AKI.Methods From June 2016 to March 2017，a total of 60 patients who were hospitalized in the department of pediatric in our hospital and the second xiangya hospital of central south university were selected as research objects.They were assigned to AKI group （30 cases） and non-AKI group （30 cases） according to the definition by the AKIN criteria.Also 24 healthy children of the same age were recruited as the control group.The clinical characteristics and influencing factors of AKI children were analyzed，and the biomarkers of different groups of children were observed and the diagnostic value of different biomarkers for AKI was compared.Results The common causes of AKI were sepsis，drug intoxication，severe allergic purpura and snakebite.Height and weight had a higher correlation with AKI （P<0.05）.At 2 hours after hospitalization，except SCr，the levels of urine KIM-1，NGAL，L-FABP，serum CysC，and serum NGAL were significantly higher in AKI group than those in non-AKI group，and the differences were statistically significant（P<0.01）.At 48 hours after hospitalization，the levels of SCr were significantly higher in AKI group than those in non-AKI group，and the differences were statistically significant（P<0.01）.Although the levels of other biomarkers in AKI group declined，they were still significantly higher than those in non-AKI group，and the differences were statistically significant（P<0.01）.At 2 hours after hospitalization，the value for the AUC was determined for urine KIM-1，NGAL，L-FABP，serum CysC，NGAL and SCr was 0.912，0.922，0.909，0.906，0.943 and 0.533 respectively.At 48 hours after hospitalization，the value for the AUC was determined for urine KIM-1，NGAL，L-FABP，serum CysC，NGAL and SCr was 0.887，0.904，0.858，0.818，0.889 and 0.942 respectively.Conclusions AKI is associated with the disease severity.Height and weight may be the influence factors of pediatric AKI in renal pathologic conditions.The serum level of NGAL may have good reference value for early clinical diagnosis of AKI，SCr is still an important predictor of AKI.endprint

[Key words]Acute kidney injury；Children；Blomarkers；Clinical evaluation

急性肾损伤（acute kidney injury，AKI）是指肾功能突然丧失，导致肾小球滤过率下降及水、电解质、酸碱平衡失调。AKI在儿童中并不少见[1-4]，其发生率占住院患儿的0.39%[5]，就危重症而言，甚至高达82%[4]。AKI也是危重症患儿发病率和死亡率的独立危险因素[6]。此外，约46.8%AKI患儿在后续的1～3年内存在慢性肾脏病（chronic kidney disease，CKD）风险[7]。因此，对AKI患儿早期发现、合理干预至关重要。

AKI的诊断，传统意义上依赖于血清肌酐（serum creatinine，SCr）和尿量的检测。然而，SCr敏感度及特异度均不高[4]。尿量更是较为粗略，且易受多种因素的影响，精确度低。近年来发现了一些可能较早预测AKI发生的生物标记物，例如胱蛋白酶抑制物C（cystatin C，CysC）、肾损伤分子-1（kidney injury molecule-1，KIM-1）、中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白（neutrophil gelatinase associated lipocalin，NGAL）和肝型脂肪酸结合蛋白（liver-type fatty acid binding proteins，L-FABPs）等[8-11]。但其临床应用尚存有争议，尤其对儿童AKI早期评估的价值鲜有报道。本研究以60例患儿作为研究对象，分析AKI患儿的临床特点及可能发生的危险因素，评估生物标记物对AKI的诊断价值，以期为儿童AKI的早期防治提供帮助，现报道如下。

1资料与方法

1.1一般资料

收集2016年6月～2017年3月我院儿科及中南大学湘雅二医院儿童医学中心肾内科的住院患儿60例，患儿因血、尿、组织学及影像学检查发现异常且病程在3个月内。排除标准：病程≥3个月CKD患儿或有遗传性疾病及家族史的患儿。按照2005年AKIN标准[12]，48 h内SCr升高≥26.4 mol/L或较原SCr升高≥50%。将60例患儿分为AKI组（30例）和非AKI组（30例）。选取同期同年龄正常健康体查儿童24例作为对照组。本研究经医院医学伦理委员会批准和同意，所有入选患儿的家长均签署知情同意书。

1.2方法

分别留取60例患儿入院即刻、2 h和48 h的空腹静脉血各4 ml，并留取入院2 h、48 h的尿液各10 ml，离心后取上清液置于-80℃冰箱保存待检。对照组标本为体检后剩余尿液及血清，保存待检，与入选患儿进行基线水平（AKI组与非AKI组为入院即刻测量值）比较。采用免疫比浊法分别检测尿KIM-1、NGAL和L-FABP及血清CysC和NGAL。运用全自动生化分析仪（日本日立公司，日立7150型）检测SCr和尿素氮（blood urea nitrogen，BUN）。CysC、KIM-1、NGAL、L-FABPs试剂盒均购自苏州英诺凯生物医药科技有限公司，严格按说明书执行操作。

1.3观察指标

比较AKI组、非AKI组及对照组的一般资料；对AKI患儿的相关危险因素进行分析；比较AKI组、非AKI组各生物标记物的动态变化；比较各生物标记物对AKI的诊断价值。

1.4统计学方法

采用SPSS 17.0统计学软件进行数据分析，正态分布的计量资料用均数±标准差（x±s）表示，两组间比较采用t检验；非正态分布计量资料用中位数和四分位间距表示，两组间比较采用Mann-Whitney U检验；多组間比较采用单因素方差分析；计数资料采用率表示，组间比较采用χ2检验；采用logistic回归分析AKI的相关因素并求出优势比（OR）。采用受试工作者特征（receiver operating characteristic curve，ROC）曲线分析法对各生物标记物诊断AKI的价值进行评价。以P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1 AKI患儿疾病发生情况及不同分组间一般资料及基线资料的比较

本研究共纳入60例患儿进行分析，其中AKI组30例（50.0%），非AKI组20例（50.0%）。AKI组中，脓毒症15例（50.0%），药物中毒8例（26.7%），重症过敏性紫癜6例（20.0%），蛇咬伤1例（3.3%）。AKI组、非AKI组和对照组患儿在性别、年龄、身高、体重一般资料及SCr、BUN基线资料比较，差异均无统计学意义（P>0.05）（表1），具有可比性。

2.2 AKI组患儿相关危险因素的logistic分析

以性别、年龄、身高、体重、SCr和BUN指标因素为自变量，以AKI为因变量，对AKI组患儿相关危险因素进行logistic分析。首先对相关影响因素进行赋值（表2）。

logistic回归分析结果显示，与AKI有关的变量分别为身高（P<0.05，OR=0.696）和体重（P<0.05，OR=0.723）（表3）。

2.3两组患儿尿及血清生物标记物动态变化的比较

入院后2 h尿KIM-1、NGAL、L-FABP、血清CysC及NGAL水平已开始明显升高；入院后48 h，尿和血清中上述各标记物水平较前下降。入院后2 h，两组患儿的尿KIM-1、NGAL、L-FABP、血清CysC及NGAL水平比较，差异有统计学意义（P<0.01）；两组患儿的SCr水平比较，差异无统计学意义（P>0.05）。入院后48 h，两组患儿的尿KIM-1、NGAL、L-FABP、血清CysC及NGAL水平比较，差异均有统计学意义（P<0.01）；两组患儿的SCr水平比较，差异有统计学意义（P<0.01）（表4）。endprint

2.4各生物標记物预测AKI临床价值的比较

运用ROC曲线分析法比较各生物标记物对AKI的诊断价值。结果显示，入院后2 h，以SCr诊断AKI的曲线下面积（area under curve，AUC）较低；尿KIM-1、NGAL、L-FABP的AUC均高于SCr，其中尿NAGL的AUC较高；血清CysC、NGAL的AUC也高于SCr，其中血NAGL的AUC较高。入院后48 h，尿KIM-1、NGAL、L-FABP、血清CysC及NGAL的AUC均低于SCr（表5）。

3讨论

近年来，儿童AKI呈现日益增长的趋势。尽管对该病的诊治有了长足进步，但是AKI的发病率及死亡率仍高居不下，尤其在危重症患儿。对于儿童AKI的诊断，目前广泛采用的是国际公认RIFLE、AKIN和KDIGO分类法[13]。本研究参照AKIN分类标准，共纳入30例AKI患儿进行研究，发现引起AKI的常见疾病分别为脓毒症（50.0%）、药物损伤（26.7%）、重症过敏性紫癜（20.0%）和蛇咬伤（3.3%）。30例患儿入院时均有不同程度循环障碍及脏器损伤等表现，提示AKI与疾病严重程度有关。本研究进一步对AKI患儿6项指标行单因素logistic回归分析发现，在肾脏有病变的情况下，身高和体重可能与AKI发生密切相关（P<0.05），考虑肾小球滤过率受身高、体重影响可能导致上述改变。

用AKI取代传统概念急性肾衰竭（acute renal failure，AFR），强调的是肾功能障碍为一个连续进展过程，而非最终不可逆转的结局。其基本出发点在于将AFR诊断提前，达到早期干预、早期治疗从而降低病死率的目的。SCr作为诊断AKI的常用标记物，存在一定的局限性。首先，SCr改变受非肾性疾病的影响因素较多，例如年龄、性别、种族、饮食、剧烈运动、脱水程度以及肌肉含量与代谢等。其次，药物对SCr的变化也会产生影响。再者，SCr水平变化常滞后于肾功能丧失改变，从而延误AKI的早期治疗。而尿量更易受血容量和利尿剂使用的影响。因此，寻找早期、敏感度和特异度更高的AKI生物标记物已成为学术界的研究热点。近年来，一些有潜在价值的生物标记物相续得以鉴定，然而其临床应用，尤其对儿童AKI诊断的预测尚待进一步证实。

鉴于此，本研究比较并分析了四种反映肾小管损伤的指标Cystatin C、KIM-1、NGAL和L-FABP对儿童AKI的诊断价值。本研究中，AKI组患儿入院后2 h尿KIM-1、NGAL、L-FABP、血清CysC及NGAL水平已开始明显升高；入院后48 h，尿和血清中上述各标记物水平较前下降。然而在不同时间点，与非AKI组比较，AKI组尿和血清中各标记物水平均升高，差异有统计学意义（P<0.01）。该结果提示，尿KIM-1、NGAL、L-FABP、血清CysC及NGAL水平对于早期诊断AKI意义可能较好。入院后2 h，两组患儿的SCr水平比较，差异无统计学意义（P>0.05）；入院后48 h，AKI组患儿的SCr水平较非AKI组明显升高，差异有统计学意义（P<0.01）。该结果提示，作为标记物，SCr对于AKI诊断有延迟性。

本研究ROC曲线分析结果提示，入院后2 h，尿KIM-1、NGAL和L-FABP的AUC分别为0.912、0.922和0.909；血清CysC、NGAL和Cr的AUC分别为0.906、0.943和0.533。四种生物标记物在尿和血清中的AUC均较SCr高，提示早期检测上述各标记物可能有助诊断AKI。其中，以血清NGAL早期诊断AKI的价值较高，这与Padhy等[14]报道是相符的。NAGL是一种分子量为2 5000道尔顿的单体，属于脂质运载蛋白2家族的成员。正常情况下，NGAL在人肾组织中表达低下[15]。发生AKI后不久，血及尿液中的NAGL水平即可显著升高[16]，目前认为NAGL是一种能早期预测AKI的重要指标[17]。入院后48 h，尿KIM-1、NGAL和L-FABP的AUC分别为0.887、0.904和0.858；血清CysC、NGAL和Cr的AUC分别为0.818、0.889和0.942。以SCr的AUC较高，这表明尽管存在诸如特异度相对较低、可能的诊断延迟等局限性，SCr检测由于其操作简单、价格便宜，仍不失为预测AKI的重要指标，在临床上被广泛采用。最新一项研究显示，在心脏术后2 h内完成SCr检测，可能精确预测患者AKI的发生[18]。因此，对于AKI早期生物标记物的合理、综合评价，仍需要广大肾科工作者的不懈努力。

综上所述，本研究前瞻性观察了AKI患儿临床特点及早期生物标记物的诊断价值，发现AKI与疾病严重程度有关。在肾脏有病变的情况下，身高和体重可能是AKI发生的影响因素。AKI发生时，除了SCr改变外，尿KIM-1、NGAL、L-FABP、血清CysC及NGAL水平均可发生改变。其中，血NGAL对AKI的早期临床诊断可能具有较好的参考价值。SCr检测由于操作简单、便利、临床使用广泛，仍不失为预测AKI的一项重要指标。然而，本研究标本量少，存在局限性，对儿童AKI的临床特点及早期生物标记物的评估仍需进一步证实。

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（收稿日期：2017-07-14 本文編辑：孟庆卿）endprint