尿肾损伤分子-1及中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白在急性肾损伤早期诊断中的价值

熊 莹，魏彦栓，王东东，王跃玲

河南医学高等专科学校附属医院检验科(河南 郑州 450000)

急性肾损伤(Acute Kidney Injury，AKI)是一类肾功能快速丧失的临床综合征，主要表现包括水电解质平衡紊乱、氮质血症及其他全身系统症状[1]。该病多见于脓毒症患者，对疾病进行早期诊断与积极的救治对改善患者的预后情况具有重要意义。血肌酐(serum creatinine，Scr)与尿量检测是AKI临床诊断的重要方法，但其在AKI早期诊断中特异性与灵敏度不高，难以为临床诊断工作提供可靠依据[2]。随着医学研究的不断深入，近年来有报道指出[3]，尿肾损伤分子-1(kidney injury molecule 1，KIM-1)与中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(neu-trophil gelatinase-associated lipocalin，NGAL)水平在AKI早期即会显著升高，其敏感度超过血肌酐(Scr)等传统指标，可以作为AKI早期诊断的生物学标志物。本研究旨在探讨尿NGAL、KIM-1在AKI早期诊断中的应用价值，为AKI的早期诊断提供可靠的参考依据。

1 资料与方法

1.1一般资料选取2020年1月-2020年10月在河南医学高等专科学校附属医院接受治疗的43例AKI患者为研究对象。诊断参照肾脏疾病改善全球结局(Kidney Disease Improving Global Outcomes，KDIGO)2012年发布的AKI诊断标准[4]：患者肾功能在48 h内快速丧失；Scr较基础值升高超过50%或绝对值超过26.5 μmol/L；或尿量至少维持6 h不足0.5 mL/(kg·h)。纳入标准：①无合并感染、贫血、酸中毒、水电解质代谢紊乱的患者；②临床病例资料记录完整的患者。排除标准：①合并恶性肿瘤或其他慢性肾脏疾病者；②近期服用肾毒性药物或接受肾脏手术者；③肾功能不稳定者；④依从性较差，无法配合进行研究者。选取同期到该院接受体检的60例健康志愿者作为对照组，对照组人员均无肾脏手术与疾病史。本次研究经该院伦理委员会批准同意，所有成员对本次研究同意且知情，两组性别、年龄、SBP与DBP比较均无显著差异(P>0.05)，具有可比性，见表1。

表1 AKI患者与健康志愿者入院时一般资料情况比较

1.2方法分别于入院时、入院后12 h、24 h收集两组患者尿液，常规清洁处理后放入试管，以4 000 r/min离心，分离上清液保存至微量离心管(上海安亭高速台式离心机TGL-10B)，-80℃冰箱低温保存。检测前将样品放入37℃电热恒温培养箱中加热(上海一恒电热恒温培养箱DHP-9272)，加入酶标试剂，后续根据标准洗涤、显色和吸光度测定，绘制标准曲线并计算NGAL样品浓度和KIM-1水平，试剂盒均购自美国R&D公司试剂盒，严格按照试剂盒说明书执行各项操作。

2 结果

2.1两组入院时NGAL、KIM-1水平比较AKI组尿NGAL、KIM-1水平均显著高于对照组(P<0.05)，见表2。

表2 两组入院时NGAL、KIM-1水平比较

2.2 AKI组不同时间段尿NGAL、KIM-1水平比较

入院后各时段AKI组尿NGAL、KIM-1水平均明显高于入院时(P<0.05)，入院后12 h和24 h比较，无显著性差异(P>0.05)，见表3。

表3 AKI患者不同时间段尿NGAL、KIM-1水平比较

2.3尿NGAL、KIM-1对AKI患者的早期诊断价值比较入院后12 h，尿NGAL与KIM-1早期诊断急性肾损伤的最佳截断值分别为615.27 ng/mL与35.74 pg/mL，AUC(95%CI)分别为0.775与0.782；二者联合诊断AUC(95%CI)最大为0.898，见表4、图1。

表4 血清NGAL、KIM-1对AKI患者的早期诊断价值比较

图1 尿NGAL、KIM-1对AKI患者的早期诊断ROC曲线

3 讨论

AKI是由多种病因综合作用引起的涉及多学科的临床症候群，随着临床医学的不断进展，AKI诊断标准也随之发生变化。当前研究表明因缺乏早期干预措施，导致AKI仍具有较高的发病率与死亡率，导致AKI干预滞后的主要因素在于缺乏拥有较高参考价值的生物学标志物，尽早进行有效的诊治仍是降低患者病死率，改善预后效果的关键所在。20世纪50年代，生物标记物已用于肿瘤学领域的靶向治疗之中，生物标记物被用于疾病的预测与诊断之中在一定程度上降低了疾病的死亡率，改善了临床预后效果。过去Scr、尿量等是AKI临床诊断的常用实验室指标，但Scr易受到患者年龄、肌肉代谢、蛋白质摄入等因素的影响，此外其仅在肾小球滤过率低于50%时才会明显升高，加之急性肾脏事件的发生对于Scr变化可能存在延后数小时反馈的情况，同时由于基础病的存在，尿路梗阻或利尿剂的应用也会影响患者尿量变化，因此以上单一指标对于AKI的诊断和病情评估应用价值一般，无法满足AKI早期临床诊断的需求[5]；尿量则会受到脱水、利尿剂等因素的影响，无法反映AKI患者真实的肾功能变化情况[6]，寻找能够及时反映AKI病理变化状态的生物学标志物成为AKI临床研究的主流趋势。近年来，有报道指出NGAL可以较为直观的反映患者的肾损伤程度[7]。NGAL是载脂蛋白超家族的成员之一，是一种分泌性蛋白，主要表达于血管内皮细胞、中性粒细胞与肾小管上皮细胞之中。具备多种生物学功能，如参与机体的生化、生理过程，运输疏水性小分子，转运铁离子，参与肿瘤细胞转移过程。NGAL可经肾小球滤过，之后被近曲小管端进行重吸收，当机体发生炎症反应或内环境稳态破坏时，NGAL可经肾脏集合管、Henles管的生皮细胞等肾脏组织中大量分泌，并诱导浸润的中性粒细胞凋亡，从而发挥保护肾脏组织避免过度炎性浸润的作用，并促进上皮细胞生长、分化和修复。通常情况下，NGAL在肾脏组织中呈低表达，当肾小管受到毒素损伤或肾脏缺血时NGAL开始大量分泌，促进肾小管上皮细胞进行修复并诱导中性粒细胞发生凋亡从而保护肾功能[8]。

与Scr等传统肾损伤标志物相比，NGAL能更早的发现肾损伤。当前研究表明[9]AKI患者尿液及血液中NGAL上皮均显著提高，且NGAL表达水平越高提示AKI病情越严重。KIM-1是免疫球蛋白基因超家族成员之一，是一种跨膜糖蛋白。通常情况下KIM-1主要存在于肾近曲小管上皮细胞中，其在肾脏组织中呈微表达，当肾小管出现毒素损伤或肾脏缺血时会迅速合成分泌KIM-1的mRNA并在肾近曲小管上皮细胞中呈高表达，此时在患者尿液中可以检出高水平KIM-1。有研究指出，KIM-1的mRNA表达水平与肾损伤程度有密切关联，通过检测尿KIM-1即可对AKI做出早期诊断[10]。

温莉玲等[11]通过对比研究指出，AKI患者尿NGAL、KIM-1水平均显著高于非AKI组，ROC曲线分析提示NGAL、KIM-1最佳截值分别为793.42 ng/mL与49.13 pg/mL，NGAL、KIM-1、APACHEⅡ评分联合预测的AUC(95%CI)为0.942，显著高于单项预测结果。张盼等[12]分析了AKI患者入院后12 h与24 h尿NGAL、KIM-1水平变化情况，研究结果表明AKI患者入院后12 h、24 h尿NGAL、KIM-1水平均显著高于非AKI患者，ROC曲线分析提示NGAL、KIM-1最佳截值分别为653.70 ng/mL与39.20 pg/mL，尿NGAL、KIM-1与IL-18联合预测的AUC(95%CI)为0.937，上述研究均证实AKI患者尿NGAL、KIM-1水平显著升高，在AKI早期诊断中具有一定的参考价值。

本次研究比较了AKI患者与健康志愿者的尿NGAL、KIM-1水平差异，结果表明，AKI患者尿NGAL、KIM-1水平显著高于健康志愿者(P<0.05)，与以上学者研究结果相近。与入院时比较，AKI患者入院后12 h、24 h尿NGAL、KIM-1水平均显著升高(P<0.05)，提示在AKI患者疾病早期尿NGAL、KIM-1水平即发生显著变化，随着患者入院时间的延长，AKI病情逐渐加重，即存在作为AKI早期诊断生物标志物潜质。通过ROC曲线分析可知，入院后12 h AKI患者尿NGAL与KIM-1最佳截断值分别为615.27 ng/mL与35.74 pg/mL，与张盼等[12]结果相似。尿NGAL与KIM-1的AUC(95%CI)分别为0.775与0.782，P均>0.7，说明尿NGAL与KIM-1进行单项预测时具有较好的预测效果，对AKI的早期诊断具有一定的参考价值。二者联合诊断的AUC最高为0.898，提示尿NGAL与KIM-1联合诊断时对AKI早期诊断具有更高的预测价值。但联合检测均低于上述学者的研究结果，可能与以上学者都是三项联合检测有关。

综上所述，在AKI发生早期尿NGAL与KIM-1水平即出现明显变化，通过入院后12 h尿NGAL与KIM-1联合检测能够有效帮助AKI进行早期诊断。在进行AKI早期诊断时建议联合多项指标进行预测以提高AKI早期诊断准确度。但本次研究纳入的样本数较少，研究结果缺乏大样本资料支持，后续研究中需要通过更多前瞻性研究以便达成AKI早期诊断的临床共识。