中性粒细胞明胶酶相关载脂蛋白对经皮冠状动脉介入治疗术后造影剂肾病的预测研究

许小进，张清，王丙剑，刘海浪，马树人

随着冠状动脉（冠脉）造影术及经皮冠脉介入治疗（PCI）的不断进展，含碘造影剂的应用也越来越广泛，造影剂的应用可导致急性肾损伤（AKI），造影剂肾病（CIN）已成为院内获得性AKI的主要原因之一[1]，CIN是增加PCI术患者院内及长期死亡率的一个独立危险因素，因此，CIN应该引起临床医生的足够重视，有效预防CIN的发生是目前临床亟待解决的问题之一。目前血清肌酐和尿量是诊断CIN的主要指标[2]，血清肌酐是肾小球损害的指标，通常在肾功能受到损伤后48～72 h后才升高，因此血清肌酐水平变化并不能及时、准确的对CIN做出诊断，而造影剂早期肾损害主要发生在肾小管，故应用血清肌酐来评价CIN具有一定的局限性，近年来中性粒细胞明胶酶相关载脂蛋白（NGAL）在AKI早期诊断中的价值逐渐受到重视，部分研究显示尿NGAL可作为CIN的早期诊断指标[3-5]，但是关于血液中NGAL的诊断价值如何的相关研究较少，本研究观察冠脉造影及介入治疗术前、术后血、尿NGAL的变化，探讨其在CIN诊断中的作用及意义。

1 资料与方法

一般资料 :选取我院心内科2016-01至2017-02期间收治的行冠脉造影及介入治疗术的患者共200例为研究对象，其中男性124例，女性76例，年龄41～83岁，平均（64±13）岁，200例患者中合并高血压114例，合并心功能不全14例，合并糖尿病54例，合并慢性肾功能不全6例。术后发生CIN 23例（11.5%，CIN组），余177例按4:1的比例选取未发生造影剂肾病为非CIN组92例。所有患者均签署知情同意书。入选标准:具有介入治疗指征的患者，包括不稳定性心绞痛、急性心肌梗死（拟择期PCI术），已顺利完成冠脉造影及PCI且病例资料完整，患者依从性好，且愿意配合后续治疗观察，患者术前血清肌酐正常或仅轻度异常（Scr＜150 μmol/L）。排除标准：（1）年龄＞90岁，2周内静脉使用过对比剂，7天内使用肾脏毒性药物者；（2）有碘对比剂过敏者；（3）肾移植、一侧肾脏切除史，血液透析治疗、急性肾功能衰竭、大量蛋白尿者；（4）急性左心衰竭；肺水肿；不能控制的严重心力衰竭；（5）严重肝、肾功能不全；（6）急性心肌梗死并行急诊手术者；（7）预计随访时间＜l周者；（8）发热及感染性疾病者；（9）急性心肌炎；凝血功能障碍者；低钾血症等。CIN诊断标准：根据2011年欧洲泌尿放射学会（ESUR）发布的指南[6]，所有患者在入院后检测血清肌酐值，并视为肾功能的基础指标，在应用含碘造影剂后，排除其他原因导致肾损害的情况下，72小时内复查血清肌酐（Scr）将其绝对值升高≥44.2 μmol/L（0.5 mg/dl）或相对于基础值升高≥25%则诊断为CIN。

研究方法:（1）冠脉造影操作方法：所有病例均行冠脉造影，采用碘海醇350 为造影剂，术前、术后静脉滴注生理盐水水化，水化方案：使用生理盐水以1.0 ml/（kg·h）术前12 h至术后12 h静脉滴注，若左心室射血分数（LVEF）＜35%或者纽约心脏协会（NYHA）心功能分级≥Ⅱ级的患者水化速度减量为 0.5 ml/（kg·h）。采用 Seldinger穿刺法经桡动脉穿刺，放置动脉鞘，经动脉鞘分别把导管送入左、右冠脉开口处，快速推入造影剂，根据冠脉狭窄情况选择性行支架置入术。（2）检测方法：所有患者入院时（术前）及术后4 h，24 h，48 h，72 h留取血尿液标本，用离心机以2000 r/min离心5 min，收集上清液，置于-70℃冰箱保存备用，所有标本采集后用免疫透射乳胶凝集法检测各标本NGAL的数值。我院7600生化仪测定血清肌酐。本试验NGAL试剂均由北京九强公司提供，均在保质期内，操作过程均按照产品说明书严格执行。

统计学处理 :本实验所有数据均采用Spss19.0统计软件进行统计分析，计量资料数据如符合正态分布以±s表示，非正态分布以中位数（四分位数）、百分比表示，对于各组间数据是否存在差异如符合正态分布行独立样本t检验，非正态分布采用非参数秩和检验Mann-Whitney U，以P＜0.05为差异有统计学意义。两组间基线临床资料的比较采用Fisher精确检验法。绘制受试者工作特征曲线（ROC曲线），计算曲线下面积（AUC ）、敏感度、特异度、阴性预测值（NPV），阳性预测值（PPV）。

2 结果

两组患者的临床基线资料（表1）: CIN组患者年龄大于非CIN组，吸烟率、2型糖尿病的发病率高于非CIN组，差异有统计学意义（P＜0.05）；两组间性别、血脂、心功能不全、造影剂用量等方面差异无统计学意义（P＞0.05）。

两组NGAL在冠脉造影术前术后的变化（表2）：两组术前血、尿NGAL含量比较差异无统计学意义（P＞0.05）；与术前比较，CIN组术后血、尿NGAL含量均有不同程度的增高，术后4 h尿NGAL明显增高且逐渐增高至72h，各时间点与术前比较差异均有统计学意义（P＜0.05）；血NGAL术后4 h明显升高，术后24 h开始下降，但术后72h仍然明显高于术前，差异均有统计学意义（P＜0.05）；非CIN组术后各时间点血、尿NGAL增高不明显（P＞0.05）。CIN组和非CIN组术后同时间点血、尿NGAL比较差异有统计学意义（P＜0.01）。

两组患者血清肌酐、血估计肾小球滤过率（eGFR）的比较（表3）：两组术前、术后24 h内血清肌酐、血eGFR比较差异无统计学意义（P＞0.05），CIN组术后48 h血清肌酐开始升高、血eGFR开始下降，CIN组术后48 h、72 h的血清肌酐、血eGFR与非CIN组术后的同时间段比较差异有统计学意义（P＜0.01）。

表1 两组患者的临床基线资料（±s）

表1 两组患者的临床基线资料（±s）

注： CIN：造影剂肾病

项目 非CIN组 (n=92) CIN组 (n=23) P值年龄 (岁) 62.8±13.5 71.6±14.2 0.021

表2 两组患者冠状动脉造影术前、前后血、尿中性粒细胞明胶酶相关载脂蛋白含量比较[ng/ml，中位数（四分位数）]

表3 两组患者血清肌酐、血肾小球滤过率的比较（±s）

表3 两组患者血清肌酐、血肾小球滤过率的比较（±s）

注：eGFR：估计肾小球滤过率；CIN：造影剂肾病。与同时间点非CIN组比较*P＜0.01

血肌酐 (μmoml/L)非CIN组 92 111.3±22.7 113.8±32.1 113.3±23.5115.1±30.1 109.1±13.7

NGAL在CIN诊断中的敏感度和特异度（表4）：ROC曲线分析发现，术后尿NGAL各时段4 h、24 h、48 h、72 h的曲线下面积（AUC）均大于0.9，分别为 0.908、0.926、0.931、0.957，四个时间段诊断的敏感度均为91.3%，特异度均为100%；诊断界点值分别为88.0 ng/ml、96.0 ng/ml、107.0 ng/ml、122.0 ng/ml，血NGAL术后4 h、24 h的曲线下面积（AUC）大于0.9，分别为0.964、0.913，二个时间段诊断的敏感度均为87.3%，特异度均为100%，诊断界点值分别为74.5 ng/ml、69.0 ng/ml；血NGAL术后48 h、72 h的曲线下面积分别为0.852、0.823，二个时间段诊断的敏感度均为86.9%，特异度均为92.5%；诊断界点值分别为77.5 ng/ml、71.0 ng/ml。

表4 115例患者 血、尿中性粒细胞明胶酶相关载脂蛋白诊断造影剂肾病的统计学效能

3 讨论

目前对CIN的发病率报道差异很大，国外有学者曾报道[7，8]：正常人中使用含碘造影剂CIN的发病率为1%～6%，叶飘等[9]研究发现冠心病PCI术后CIN的发病率约14.2%，多数研究认为PCI术围手术期水化治疗可预防CIN的发生[10，11]。本研究共以200例行冠脉造影及PCI术的患者作为研究对象，术前、术后常规生理盐水水化：其中发生CIN的患者共23例，发病率约11.5%。CIN组患者年龄（71.60±14.42）岁，大于非CIN组的（62.80±13.05）岁，吸烟率、糖尿病的发生率高于非CIN组（P＜0.05），提示高龄、吸烟及糖尿病患者发生CIN的概率明显增加，说明合并上述病史可能是CIN发病的高危因素，临床中如遇合并上述病史需行冠脉造影术的患者应尽早预防CIN的发生。

目前临床对CIN的发病机制还未完全明确，经国内外学者的不断研究[12，13]发现CIN主要是对比剂的直接肾毒性作用及其随后发生的肾脏血流动力学改变、肾脏髓质缺血和氧化应激反应等。NGAL在正常情况下低水平表达在胃、肾脏、肺、小肠上皮等[14]，当肾脏缺血损伤后，近曲小管受损时，受损的肾小管上皮细胞可高表达NGAL，诱导肾小管间质浸润的中性粒细胞凋亡以保护肾组织免受攻击，另一方面高水平的NGAL能促进肾小管上皮细胞再生修复，使肾脏功能得以恢复[15]，故很快地在血液、尿液中检测到NGAL的水平。

既往及新近研究[16-19]提示PCI术后CIN组的患者2 h、4 h、8 h血、尿NGAL明显升高，而此时血清肌酐、肾小球滤过率尚处于正常范围。

本研究结果显示：CIN组和非CIN组术前血、尿NGAL含量处于相当水平（P＞0.05）。CIN组血、尿NGAL含量术后4 h明显升高，与术前、非CIN组比较差异有统计学意义（P均＜0.05～0.01），说明肾小管上皮细胞在受到毒性侵犯早期即冠脉造影术及PCI术后4 h，血液、尿液中的NGAL水平较术前明显增加，同时ROC曲线分析表明，术后4 h血、尿NGAL的AUC分别为0.964、0.908，敏感度别为87.3%、91.3%，特异度均为100%，诊断截断值分别为74.5 ng/ml、88.0 ng/ml，此结果提示血、尿NGAL在冠脉介入治疗术后4 h对CIN的早期诊断具有较好的敏感度和特异度，但是血NGAL的AUC大于尿NGAL。既往研究[16，17]提示PCI术后2 h血NGAL即开始升高，故术后超早期4 h内血NGAL对CIN的诊断价值可能优于尿NGAL。NGAL为急性肾损伤病情监测的有效指标，反映了肾小球滤过屏障、近端肾小管重吸收、远侧肾单位功能损伤情况，是早期急性肾损伤的敏感标志物，可能近似于肌钙蛋白在诊断急性心肌损伤中的地位。因此，对PCI术后早期NGAL显著增加患者进行CIN预防十分必要。

既往研究[16-19]未检测PCI术后72 h的血、尿NGAL、血清肌酐等情况，而本研究检测血、尿NGAL、血清肌酐等情况至术后72 h，结果显示在CIN组，尿NGAL持续性逐渐升高至72 h，与非CIN组相比差异有统计学意义（P＜0.05），ROC曲线分析显示：24 h、48 h、72 h的AUC均大于0.9，分别为0.926、0.931、0.957，这3个时间点诊断的敏感度均为91.3%、特异度均为100%，表明尿NGAL在72 h之内对CIN均具有诊断价值，诊断的截断值分别为96 ng/ml、107 ng/ml、122 ng/ml。CIN 组中的血NGAL术后24 h开始逐渐下降，但是在术后72 h内，与术前及非CIN组同时间点相比差异有统计学意义（P均 ＜0.05～0.01），血 NGAL术后 24 h、48 h、72 h的AUC分别为0.913、0.852、0.823，诊断的敏感度分别87.3%、86.9%、86.9%，特异度分别为100%、95.2%、95.2%，诊断的截断值分别为69.0 ng/ml、77.5 ng/ml、71.0 ng/ml，在术后24 h至72 h期间：尿NGAL的AUC均大于血NGAL，此时期尿NGAL对CIN的预测价值可能优于血NGAL。NGAL可能是一个快速反应肾小管细胞损伤的标志物，而且尿NGAL标本留取方便，操作简单，特异度及敏感度较高，是早期诊断CIN的一种便捷、可靠的监测依据，因此，尿液中NGAL的检测可能是一种广泛适用肾小管损伤早期诊断的非侵入性临床工具。

相反，CIN组的血清肌酐、eGFR水平在冠脉介入治疗术后24 h内未见升高，术后48 h才开始升高，血清肌酐是评估肾小球功能异常的指标，血清肌酐升高主要提示肾小球滤过率功能下降，而造影剂引起的急性肾损伤主要是肾小管的损伤，血清肌酐从CIN的发病机制上就无法起到早期诊断的作用，表明血清肌酐、eGFR对CIN的早期诊断具有局限性。

本研究的不足之处在于实验病例数较少，观察时间节点较少，不足之处还需在今后工作中继续完善。

综上所述，NGAL是一种新型蛋白，血、尿NGAL能在患者行冠脉造影及PCI术后4 h反映患者是否存在急性肾损伤，具有很高的敏感度和特异度，作为急性肾损伤的早期生物标志物具有显著的优势，对于血、尿NGAL异常的患者，及时发现即将发生CIN的患者，提高冠脉造影及PCI术后预防CIN的警惕性，应积极采取预防措施，降低CIN的不良预后。

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