血清胱抑素C联合尿中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白对脓毒症合并急性肾损伤的早期诊断价值

吴 丹

脓毒症严重威胁着人类健康。据报道[1],该疾病的发病率和病死率可达50%和30%，而脓毒症合并急性肾损伤(AKI)已成为ICU患者死亡的重要原因之一。9%～40%的脓毒症患者合并AKI，其病死率可高达70%[2-3]。因此，早期诊断、治疗脓毒症合并的AKI显得尤为重要。然而，当前临床缺乏有效的AKI早期诊断指标，致使大部分患者错过治疗时机，故寻找AKI的早期、高效诊断标志物迫在眉睫。目前，临床诊断AKI主要依赖于血清尿素氮(BUN)和肌酐(sCr)水平，但其特异度和灵敏度均不理想[4]。研究[5]认为，尿中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(uNGAL)、血清胱抑素C(sCys-C)具有特异度高、出现时间早和干扰因素少等优点，逐渐成为早期诊断AKI的主要生物学指标。uNGAL异常表达还可提前1～3 d预测AKI[6]。但是，联合2种以上生物学标志物能否提高AKI的诊断准确性，目前尚不明确。本研究旨在探讨sCys-C联合uNGAL在脓毒症合并AKI患者中的早期诊断价值，为临床AKI的早期预警提供可靠的生物学标志物。

1 对象与方法

1.1 研究对象 收集2017年1月—2019年5月南京医科大学附属南京医院急诊ICU收治的205例脓毒症患者临床资料，男114例(55.6%)、女91例(44.4%)，年龄为(74.02±11.38)岁。将合并AKI的112例(54.6%)患者纳入AKI组，未合并AKI的93例(45.4%)纳入非AKI组。脓毒症诊断标准参照2016年美国危重病学会(SCCM)与欧洲危重病学会(ESICM)联合发布的脓毒症3.0定义与诊断标准[7]：机体对感染的反应失调导致危及生命的器官功能障碍。AKI诊断标准参照2012年改善全球肾脏疾病预后组织(KDIGO)指南[8]中的相关定义：48 h内sCr绝对值升高≥26.5 μmol/L(0.3 mg/dL)，或1周内较基础值升高1.5倍，或尿量<0.5 mL/(kg·h)超过6 h。排除标准：①有慢性肾功能不全病史或长期接受血液透析治疗；②入住ICU时间<72 h；③入住ICU前已出现AKI。

1.2 研究方法 收集所有患者确诊脓毒症后0、 24、 48、72 h的空腹血液标本3 mL和尿液标本5 mL。血液标本送检验科检测sCr、sCys-C水平，尿液收集后立即离心取上清液置于-80 ℃冰箱待测。uNGAL采用ELISA试剂盒(美国R&D公司)进行检测，检测流程严格按照试剂盒说明书执行。

2 结 果

2.1 一般资料比较 AKI组与非AKI组的年龄、性别构成和罹患慢性基础疾病患者比例的差异均无统计学意义(P值均>0.05)。AKI组患者急性生理学与慢性健康状况评价 Ⅱ(APACHEⅡ)评分和病死率均显著高于非AKI组(P值均<0.05)；AKI组患者血流感染和消化系统感染比例均显著高于非AKI组(P值均<0.05)。两组肺部感染、泌尿系统感染比例的差异均无统计学意义(P值均>0.05)。见表1。

表1 AKI组与非AKI组患者一般资料的比较

2.2 肾功能相关损伤标志物比较 AKI组和非AKI组患者确诊脓毒症时(0 h)sCr、sCys-C、uNGAL水平的差异均无统计学意义(P值均>0.05)；AKI组sCr水平在确诊脓毒症后24 h显著升高，72 h开始下降，各时间点数值与非AKI组的差异均有统计学意义(P值均<0.05)；AKI组sCys-C水平在确诊脓毒症后12 h显著升高，24 h达峰值，48 h后开始下降，72 h仍未降至正常范围，各时间点数值与非AKI组的差异均有统计学意义(P值均<0.05)；AKI组uNGAL水平在确诊脓毒症后6 h显著升高，12 h达峰值，24 h后开始下降，72 h仍未降至正常范围，与非AKI组的差异均有统计学意义(P值均<0.05)。见表2。

表2 AKI组和非AKI组患者肾功能相关损伤标志物的比较

2.3 肾功能相关损伤标志物诊断脓毒症合并AKI的效能比较 因两组患者的肾功能相关损伤标志物在诊断脓毒症6 h及以后的差异均有统计学意义，故绘制两组患者确诊脓毒症6 h时的 sCr、sCys-C、uNGAL的ROC，选择ROC上尽量靠近左上方的值为最佳临界点。见图1。sCr的AUC为0.820(95%CI为0.762～0.878)，其灵敏度和特异度分别为0.791和0.753；以sCys-C值1.95 mg/L为诊断截点，其预测患者合并AKI的灵敏度和特异度分别为0.755和0.889，AUC为0.887(95%CI为0.841～0.933)；以uNGAL值231.1 mg/L为诊断截点，其预测的灵敏度和特异度分别为0.873和0.802，AUC为0.897(95%CI为0.853～0.941)；uNGAL联合sCys-C诊断AKI的灵敏度和特异度分别为0.955和0.963，AUC为0.984(95%CI为0.978～0.991)。见表3。

表3 肾功能相关损伤标志物诊断脓毒症合并AKI的效能比较

图1 AKI诊断标志物的ROC

2.4 uNGAL、sCys-C与sCr的相关性分析 Pearson相关性分析显示，uNGAL和sCys-C的表达均与sCr呈正相关(r=0.803、0.777，P值均<0.001)。见图2、3。

图2 uNGAL与sCr的相关性分析

图3 sCys-C与sCr的相关性分析

3 讨 论

脓毒症已成为威胁危重症患者生命的重要因素，而AKI是脓毒症常见且严重的并发症之一，其与患者的病死率密切相关，是预测患者死亡的独立危险因素[9]。目前，临床上常以血清sCr作为诊断AKI的指标，但其可受多种因素的影响，如年龄、性别、药物、容量负荷、营养状况、肌肉代谢、蛋白质摄入、胃肠道出血等，故sCr在诊断AKI时的灵敏度欠佳[10]。当AKI发生后，在肾小球滤过率(GFR)下降约50%时，sCr才升高至可以诊断AKI的程度，此时肾功能或已发生非常严重的损伤，可见sCr诊断AKI存在滞后性[11]，亟须灵敏且可靠的生物学标志物以早期诊断AKI，实现早治疗，以改善脓毒症患者的预后，提高其生存率[12]。

sCys-C广泛存在于各种组织的有核细胞和体液中，产生率恒定。循环中的sCys-C仅经肾小球滤过而被清除，并在近曲小管被重吸收，但重吸收后被完全代谢分解，不返回血液；因此，该物质在血液中的浓度由GFR决定，不依赖于外在因素(如性别、年龄和饮食)，是反映GFR变化的理想内源性标志物。相关研究[13-16]发现，sCys-C在预测AKI相关死亡风险和评估肾脏替代治疗效果方面，未能起到良好的警示作用。

NGAL为一种载脂蛋白(lipocalin)，最初在激活的中性粒细胞中被发现，为小分子分泌性蛋白。NGAL除了具有结合并运输疏水性小分子的功能外，还参与炎症反应、免疫应答、趋化作用、信号转导，以及肿瘤的发生、发展过程[17]。研究[18]发现，在肾脏缺血的早期(2 h内)，血液、尿液中的NGAL水平显著上升；对缺血-再灌注模型小鼠注射重组NGAL，可减少氮质血症发生，减轻肾脏损伤；NGAL可促进肾脏祖细胞向早期肾小管上皮细胞的分化，修复神经钙黏素，上调血红素加氧酶，抑制细胞死亡，故可推断NGAL是诊断AKI的有效生物学标志物之一。研究[19-20]结果表明，脓毒症相关AKI患者早期(6 h内)即出现不同程度的血、尿NGAL水平升高，灵敏度和特异度均优于sCr，将NGAL作为诊断脓毒症患者合并AKI的早期生物学标志物具有重要的临床意义。脓毒症患者血液中也有大量NGAL释放，而正常情况下，NGAL可经肾小管全部重吸收，在未合并AKI的脓毒症患者尿液中应该检测不出NGAL，故出于对检验结果准确性的考虑，本研究以脓毒症患者尿液作为检测样本。临床上单一标志物的检测往往对AKI的早期诊断作用有限，故研究2种或以上指标联合诊断脓毒症患者是否合并AKI的效能较佳。

本研究结果表明，AKI组血流感染和消化系统感染患者病例数更多；谭美春等[21]的研究结果表明，肺部和血液是脓毒症两大易感染部位，但对于合并AKI的脓毒症患者原发感染部位的研究较少。本研究中，血流感染和消化系统感染的脓毒症患者更易发生AKI，其原因可能为这两种感染更易引起血流动力学改变；但是，后续仍需要更大样本量的研究以验证该结论。同时，在本研究中，AKI组uNGAL水平显著高于非AKI组，uNGAL水平在6 h时升高显著，12 h时达峰值，且AKI组sCys-C水平在12 h时升高显著，24 h时达峰值，均早于sCr达峰值的时间，这与相关研究[12,19]结论一致。本研究发现，uNGAL水平在AKI发生后的24 h逐渐下降，sCys-C水平在AKI发生后的48 h逐渐下降，这分别符合NGAL和sCys-C这两种生物学标志物的代谢特点。同时，ROC分析显示，取sCys-C值为1.95 mg/L时，其预测AKI的灵敏度和特异度分别为0.755和0.889，与朱丽丽等[20]的研究结论相似，提示sCys-C可能为早期诊断AKI较为理想的指标。取uNGAL值为231.1 mg/L时，其预测AKI的灵敏度和特异度分别为0.873和0.802，与余珊珊等[12]的研究结论，以及谭美春等[21]的研究结论有一定差异；上述差异可能由各研究样本量大小和选取观察点的不同造成。本研究结果显示，sCys-C联合uNGAL预测AKI的AUC优于单一指标，提示联合诊断效能较高，考虑sCys-C主要与肾小球损伤有关，NGAL则反映肾小管损伤，两者可形成优势互补以早期预测AKI的发生，从而为临床及时调整诊治方案提供参考，改善脓毒症患者的预后[22]。

本研究仍有较多不足之处，如样本量较少，为非随机对照研究，未能比较AKI不同分期sCr、sCys-C、uNGAL的表达情况，且未统计各组患者ICU住院时间和全因死亡率。然而，根据本研究现有数据显示，sCys-C和uNGAL对脓毒症合并AKI具有较好的早期诊断价值，且其两者联合诊断的预测价值更大。