KIM-1和NGAL对儿童紫癜性肾炎后急性肾损伤的诊断价值

郑悦，郭金杰，黄晓金，侯玲，杜悦

（1.中国医科大学附属盛京医院小儿肾脏风湿免疫科，沈阳 110004；2.辽宁省健康产业集团抚矿总医院儿科，辽宁 抚顺 113000；3.大连医科大学附属第二医院儿科，辽宁 大连 116000）

紫癜性肾炎（Henoch-Scho¨nlein purpura nephritis，HSPN）是过敏性紫癜引起的肾脏损害，是儿童常见的继发性肾小球疾病之一。HSPN后急性肾损伤（acute kidney injury on HSPN，A-on-HSPN）是儿童急性肾损伤（acute kiney injury，AKI）的重要原因之一，严重威胁患儿生命。因此，A-on-HSPN的早期诊断至关重要。血清肌酐、尿素氮等作为传统肾脏损伤指标，易受年龄、性别、肌容积等因素的影响，敏感度低，具有滞后性，当它们出现显著变化时往往错过了最佳的治疗时机，因此，发现更敏感、更特异的指标对A-on-HSPN的早期诊治、降低病死率具有重要意义。近年来，越来越多的学者开始关注肾损伤分子-1（kidney injury molecule-1，KIM-1）和中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白（neutrophil gelatinase-associated lipocalin，NGAL）。既往研究［1-5］表明，KIM-1及NGAL在脓毒症相关、药源性、体外循环心脏术后及心脏骤停后的AKI具有早期诊断的意义。但是，关于A-on-HSPN中KIM-1、NGAL的研究较少。本研究拟分析血、尿及肾脏组织KIM-1、NGAL水平及尿KIM-1、NGAL与肾小球滤过率（glomerular filtration rate，GFR）和尿蛋白定量的相关性，探讨其对A-on-HSPN早期诊断的价值，以期获得A-on-HSPN的早期诊断生物标志物。

1 材料与方法

1.1 研究对象

本研究为单中心前瞻性临床对照研究，选择2018年1月至2018年10月在中国医科大学附属盛京医院小儿肾脏风湿免疫科收治的14岁以下HSPN患儿25例作为研究对象。其中，HSPN肾病综合征型患儿（HSPN组）16例，男7例，女9例，平均年龄（10.22±2.91）岁；A-on-HSPN患 儿（A-on-HSPN组）9例，男3例，女6例，平均年龄（7.56±1.42）岁。

所有研究对象符合2009年中华医学会儿科学分会肾脏学组制定的《儿童常见肾脏疾病诊治循证指南（二）：紫癜性肾炎的诊治循证指南（试行）》［6］HSPN的诊断标准。HSPN组24 h尿蛋白定量＞50 mg/（kg·24 h），血清白蛋白≤25 g/L；A-on-HSPN组AKI诊断符合2012年改善全球肾脏病预后组织的诊断标准［7］。所有患儿均无慢性肾脏病、其他自身免疫性疾病、肿瘤性疾病、血液系统疾病，且近期无泌尿系统感染、脓毒症病史。所有患儿的监护人均签署了自愿参加本研究的知情同意书。

1.2 研究方法

收集患儿清晨6：00的静脉血和清晨6：00至7：00的尿液各5 mL，3 000 r/min离心15 min，取上清1 mL，-80 ℃冻存。采用酶联免疫吸附法（试剂盒购自美国Santa Cruz Biotechnology公司）检测血、尿中NGAL、KIM-1含量。

在B 超引导下行经皮肾穿刺活检术取合格肾组织，采用免疫组化法检测患儿肾小管中NGAL、KIM-1的表达（试剂盒购自美国R&D公司）。

1.3 统计学分析

2 结果

2.1 临床资料

HSPN组和A-on-HSPN组分别有10例和6例患儿行肾活检并做免疫组化染色。2组性别、年龄、体质量、尿蛋白水平均无统计学差异（P＞ 0.05）。而A-on-HSPN组 血CystatinC、血清肌酐（serum creatinine，SCr）以及血、尿β2微球蛋白（β2 microglobulin，β2-MG）、NGAL、KIM-1水平均显著高于HSPN组，差异有统计学意义（P＜ 0.05）。A-on-HSPN组少数患儿SCr正常，但血和尿NGAL、KIM-1水平均明显升高。见表1。

2.2 NGAL和KIM-1在肾小管中的表达

肾组织活检KIM-1、NGAL免疫组化结果显示，HSPN组未见棕黄色阳性颗粒，染色浅，A-on-HSPN组棕黄色阳性颗粒多，染色深，且主要位于肾小管上皮细胞，A-on-HSPN组KIM-1、NGAL表达水平明显高于HSPN组，差异有统计学意义（P＜ 0.05）。见图1和表2。

2.3 尿KIM-1、NGAL含量与GFR及24 h尿蛋白定量的相关性分析

Pearson相关分析结果显示，本研究所有患儿尿KIM-1、NGAL含量均与GFR呈负相关，而与24 h尿蛋白定量无明显相关。见图2。

3 讨论

A-on-HSPN是临床常见的危重症之一，目前A-on-HSPN的诊断主要依靠检测尿量、尿肌酐、尿素氮等，但是，当尿肌酐、尿素氮水平明显升高时，患者的肾功能损伤往往已较为严重。因此，临床上需要能早期发现肾功能损伤的更敏感的生物标志物，以便早期诊断、治疗肾功能损伤，从而降低病死率，改善预后。

KIM-1是一种分子量为38.7×103的Ⅰ型跨膜糖蛋白［8］，在正常的肾脏组织中表达量很低，但当发生缺血性或药物性肾损伤时，KIM-1在肾小管上皮细胞内的表达量急剧上升［9-11］。啮齿类动物和人类KIM-1的表达上调主要发生在近端小管，特别是S3段［12-13］。研究［11，14］表明，KIM-1同时参与肾脏的损伤和修复过程，是肾小管增殖和再生的重要标志物。发生肾脏损伤时，KIM-1的细胞外区域在基质金属蛋白酶的作用下可裂解成可溶片段，排入尿中，并在体外中性环境中稳定存在，因此，通过检测尿中KIM-1 水平可以间接评价肾损伤的情况［15］。

表1 2组患儿临床资料比较Tab.1 Comparison of clinical data between the two groups

图1 NGAL及KIM-1在肾组织的表达 免疫组织化学染色 ×200Fig.1 Expression of NGAL and KIM-1 in renal tissue Immunohistochemical staining×200

表2 2组患儿肾小管中NGAL和KIM-1的表达水平Tab.2 Expression of NGAL and KIM-1 in the renal tubules of two groups

图2 尿KIM-1、NGAL与GFR及24 h尿蛋白定量的相关性Fig.2 Correlation between urinary KIM-1，NGAL and GFR，24 h urine protein

NGAL是一种分子量为25×103的脂质运载蛋白。NGAL在成人子宫、骨髓、胃、前列腺、气管、结肠和正常肾脏远端小管上皮、髓质集合管中均有稳定的低水平表达［16］。尽管NGAL在人体多种器官中有稳定的表达，但正常情况下，肾小球滤过后，由于大部分NGAL通过近端小管被重吸收，尿中浓度较低，因此，在正常情况下，尿液中不能被检出［17］。NGAL在免疫防御［18-21］、肿瘤发生发展［22］的过程中均起重要作用。同时，NGAL还可通过减轻肾小管上皮细胞凋亡、促进细胞增殖、上皮形成、诱导受损细胞再生等机制对肾脏发挥保护作用［23-24］。当脓毒症、药物中毒、急性缺血再灌注损伤导致AKI时，血、尿中NGAL水平明显上升［25］。其机制为发生AKI时，肺、肝脏等远处器官和免疫细胞NGAL表达上调，血清NGAL合成增加，从而导致血浆中NGAL水平升高［26-27］。同时，肾小球滤过膜通透性增加，引起NGAL漏出增加，近端小管对NGAL重吸收作用减弱，最终导致尿NGAL水平升高。

本研究通过检测A-on-HSPN组和HSPN组患儿血、尿KIM-1及NGAL水平发现，A-on-HSPN组的血、尿中KIM-1、NGAL水平明显高于HSPN组，A-on-HSPN组患儿血及尿中KIM-1、NGAL的改变可能早于SCr，少数患儿SCr正常时血、尿KIM-1及NGAL已高于正常，说明血及尿中KIM-1、NGAL的敏感性明显优于SCr，可以在SCr升高之前预测AKI的发生。

本研究中，10例HSPN组及6例A-on-HSPN组患儿做了肾活检，通过免疫组化方法检测肾组织内NGAL、KIM-1的表达情况，结果发现，AKI-on-HSPN组较HSPN组棕黄色阳性颗粒表达多，染色深，即KIM-1和NGAL表达水平明显高于HSPN组。提示肾组织NGAL及KIM-1检测在儿童A-on-HSPN的诊断中具有一定的价值。

本研究中，尿KIM-1、NGAL与GFR、24 h尿蛋白定量的相关分析结果显示，尿KIM、NGAL水平均与GFR水平呈负相关，而与24 h尿蛋白定量无明显相关。由此推测，HSPN患儿只有在发生肾损伤时，尿KIM、NGAL才会明显升高，而即使大量蛋白尿时，KIM、NGAL也不一定明显上升。再次证明 KIM、NGAL是A-on-HSPN的有价值的生物标志物。

本研究存在的不足之处如下：纳入患者均来自同一家医院，样本量较少，未对肾脏病理和AKI进行分期；未留取不同时段的血、尿标本，以进一步观察血、尿KIM-1及NGAL在整个病程中的动态变化。

综上所述，KIM-1和NGAL在A-on-HSPN的诊断中具有重要作用。血、尿标本留取简单，且不受年龄、性别、肌肉容量、肾前因素等的影响，是一种快速、敏感、且较特异的A-on-HSPN早期诊断的生物学标志物［28］。