尿液中生物学标记物对糖尿病肾病患者发生急性肾损伤的预测

郭洋洋（河北省廊坊市第四人民医院,河北 廊坊 065700）

急性肾损伤（Acute Kidney Injury，AKI）是由各种病因引起短时间内肾功能快速减退而导致的临床综合征，患者主要表现为肾小球滤过率下降，是临床常见急危重症之一[1]。研究表明，糖尿病肾病（Diabetic Nephropathy，DN）患者因长期高血糖、血浆渗透压升高，中性粒细胞与单核细胞的黏附、趋化、吞噬及细胞内杀伤作用因此受到损害，机体正常的免疫功能受到抑制，患者十分容易患上各种感染，从而加重肾脏的损害，为AKI发生的危险因素[2]。而AKI具有起病急且病情进展较快的特点，患者患病后多快速转为急危重症，若未得到早期诊断并给予及时有效治疗，将严重影响患者预后[3]。因此，对DN患者AKI发生进行早期诊断，对于提高患者生存质量及降低病死率具有重要意义。尿液中生物学标志物为AKI早期诊断的研究重点，且研究证实，AKI发生后，由于局部肾小球入球小动脉血流动力学的紊乱，尿液中肝型脂肪酸结合蛋白（Liver Fatty Acid Binding Protein，L-FABP）水平会明显上升；同时，AKI发生后，患者体内炎症因子激活，从而会导致中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白（Neutrophil Gelatinase-associated Lipocalin，NGAL）释放增加[4]。此外，肾脏损伤分子1（Kidney Injury Molecule 1，KIM-1）水平在AKI患者中可明显上升[5]。但全面评估这些指标在DN患者AKI发生中的预测价值未见报道，基于此，本研究以DN患者为研究对象，检测患者尿液中生物标志物L-FABP、KIM-1及NGAL水平，分析其对DN患者AKI发生的预测价值，为临床预防AKI提供依据。

1 对象与方法

1.1研究对象 纳入标准：①所有患者均符合《中国糖尿病肾脏疾病防治临床指南》[6]中关于DN Ⅲ期的诊断标准；②年龄40-60岁；③糖尿病病程＞5年。排除标准：①合并尿毒症，进行透析治疗者；②肾移植者；③合并其他慢性肾炎者；④合并高血压、高血脂症等慢性疾病者；⑤合并恶性肿瘤、甲状腺功能异常、慢性肝病者；⑥3个月内服用肾毒性药物者；⑦处于妊娠期或哺乳期患者；⑧合并心、肺等多个重要脏器疾病者。本研究经医院伦理委员会审批通过。

选择2020年5月-2022年5月本院就诊的DN患者。所选患者中男44例，女42例；年龄42-59岁，平均年龄（50.92±6.59）岁；糖尿病病程5-10年，平均病程（8.22±1.01）年；体重指数18.24-26.41kg/m2，平均（22.75±3.16）kg/m2。

1.2研究方法

1.2.1基线资料收集方法 详细统计患者基线资料，主要包含一般资料：性别（男、女）、年龄、糖尿病病程、体重指数、长期饮酒史（有、无）、长期吸烟史（有、无）。

1.2.2治疗方法 生活方式指导：所有患者均保持低盐饮食并每日适量补充优质蛋白，同时遵医嘱戒烟、戒酒。指导患者密切监测血糖、血压，并叮嘱患者及家属时刻观察生命体征，若有异常立即向医生反馈。用药方案：口服盐酸二甲双胍缓释片进行降糖治疗，随晚餐服用，0.5g/次，1次/d；口服氯沙坦钾片进行降尿蛋白治疗，50mg/次，1次/d。

1.2.3急性肾损伤评估及分组方法 DN患者治疗30d后随访7d，参照《急性肾损伤的诊治》[7]评估患者AKI发生情况：若患者48h内出现肾功能激素下降、血清肌酐绝对值升高超过26.5μmol/L，或7d内血清肌酐增加至基础值1.5倍及以上，或患者持续6h以上出现尿量低于0.5ml/（kg·h）则判定为发生AKI，纳入发生组；其余患者纳入未发生组。

1.2.4尿液中生物学标记物检测资料 所有患者治疗前均接受尿液检查，具体方法为：留取患者中段清洁尿液5ml标本1份，以3000r/min离心15min，取上清液，在-80℃超低温冰箱（苏州贝茵科技股份有限公司，型号：BOW-40L100）贮存，待检测，标本集齐后用酶联免疫分析法检测尿白蛋白（UALB）、单核细胞趋化蛋白1（MCP-1）、尿L-FABP、KIM-1、NGAL水平。

1.3统计学方法 应用SPSS25.0统计学软件处理数据，将研究所得数据输入软件，应用Shapiro-Wilk检验，符合正态性的计量资料用±s表示，组间用独立样本t检验，组内用配对样本t检验；计数资料用n和%表示，采用χ2检验；Logistic回归分析各因素对AKI发生的影响，绘制受试者工作曲线（Receiver operating curve，ROC），并计算曲线下面积（Area under curve，AUC）值，检验尿L-FABP、KIM-1、NGAL水平预测AKI发生风险的价值，AUC值≥0.9表示预测性能较高，0.7≤AUC＜0.9表示有一定预测性能，0.5≤AUC＜0.7表示预测性能较低，＜0.5表示无预测性能；P＜0.05表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1AKI发生情况 86例DN患者中，发生AKI为21例，占比24.42%；未发生AKI为65例，占比75.58%。

2.2发生组与未发生组基线资料比较 发生组尿L-FABP、KIM-1、NGAL水平高于未发生组，差异有统计学意义（P＜0.05）；两组年龄、糖尿病病程、性别、体重指数、长期饮酒史、长期吸烟史、UALB、MCP-1比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

表1 发生组与未发生组基线资料比较

2.3尿液生物学标记物与DN患者AKI发生关系的回归分析 将DN患者AKI发生情况作为因变量（1=发生，0=未发生），将表1中基线资料对比差异具有统计学意义的变量（尿L-FABP、KIM-1、NGAL水平）作为自变量（均为连续变量），经Logistic回归分析结果显示，尿L-FABP、KIM-1、NGAL水平过高表达均是DN患者AKI发生的危险因素（OR＞1，P＜0.05）。见表2。

表2 尿液生物学标记物与DN患者AKI发生关系的回归分析结果

2.4尿液生物学标记物指标预测AKI的ROC曲线 将AKI发生情况作为状态变量（发生=1，未发生=0），尿液生物学指标L-FABP、KIM-1、NGAL为检验变量，绘制ROC曲线（见图1）。结果显示，尿L-FABP、KIM-1、NGAL预测DN患者AKI发生的AUC均＞0.7，具有一定的预测价值，且联合预测价值较高，见表3。

表3 尿液生物学标记物指标预测DN患者AKI发生的价值分析结果

图1 尿液生物学标记物指标预测DN患者AKI发生的ROC曲线

3 讨论

AKI可导致肾功能衰竭，增加患者致残率及病死率[8]。研究表明，严重感染为导致AKI发生的首要因素，而DN患者由于全身靶器官出现不同程度的受累，使得机体免疫功能下降而极易并发各种感染，为AKI发生的高危人群[9]。本研究结果显示，86例DN患者AKI发生率为24.42%，表明DN患者存在一定AKI发生风险。有研究显示，早期DN患者已伴随肾功能损伤，但患者临床症状并不明显，且病情隐匿，易导致病情延误[10]。若早期诊断并进行及时治疗可有效阻断病情进一步发展，有效改善患者预后[11]。

现阶段，临床主要依据尿肌酐或尿素氮评估肾脏损伤程度，但研究表明，尿肌酐及单纯尿素氮诊断AKI的灵敏度与特异度均未达55%，尤其是早期AKI患者，其诊断价值更低[12]。虽然肾脏病理学检查是肾脏损伤诊断的金标准，但需进行肾穿刺活检术，属于有创检查且临床适用性较差，并不适用于急诊救治。因此，临床早期准确诊断并预测AKI发生风险需寻找准确的生化标志物。

尿液中生物学标记物可反映多种慢性疾病的肾损伤过程，其中尿L-FABP、KIM-1、NGAL水平可反映DN患者肾脏损伤程度及病情进展情况，并先于尿肌酐改变出现，在评估肾小管变化方面的敏感性高[4,13]。有研究指出，随着肾脏损伤程度的加重，尿L-FABP水平呈现进行性增加，表明尿L-FABP水平与肾功能损伤有关[14]。此外，尿KIM-1是肾病早期的重要指标，当肾脏受到病理损伤后数小时，其在尿液中的表达会迅速升高，且特异性及敏感性较高[15]。尿NGAL为一种分泌性糖蛋白，具有结合并运输疏水性小分子的功能，其与肾脏关系密切，当其水平升高，表明肾小管上皮细胞受到损伤性刺激，反映了肾脏损伤程度[16]。由此，推测三者在预测DN患者AKI发生方面有一定价值。

本研究结果显示，发生组尿L-FABP、KIM-1、NGAL水平明显高于未发生组，且经Logistic回归分析三种指标均与AKI发生相关，说明尿L-FABP、KIM-1、NGAL的高表达参与了DN患者AKI的发生。分析其原因：尿L-FABP为游离脂肪酸转运的重要载体，可结合脂肪酸，并促进脂肪酸进入线粒体或过氧化物酶体进行β-氧化，调节脂质代谢中相关蛋白的基因表达，从而起到保护肾脏的作用[17]。因此，尿L-FABP水平过高表明游离脂肪酸的代谢失调且氧化应激反应加重，从而造成组织器官损伤，增加AKI发生风险。尿KIM-1为1型上皮膜糖蛋白，主要在近端小管细胞膜尖表达，其表达与肾脏纤维化程度呈正相关。其表达具有极高的组织特异性，定位于肾脏损伤后再生去分化近端小管上皮细胞和纤维化及炎症区域[18]。当肾脏损伤发生时，KIM-1的细胞外域可在金属基质蛋白酶（MMP）的作用下，在跨膜区附近裂解为可溶性片段释放入细胞外并排入尿中，从而反映肾小管损伤程度。由此可见，尿KIM-1水平高表达与DN患者AKI发生有关。尿NGAL与肾脏关系密切，可参与炎症反应。炎症在DN患者病情进展中起到重要作用，在DN早期，NGAL通过诱导肾小管的中性粒细胞凋亡，从而抑制炎症反应，以减少炎症对肾脏的损害[19]。然而长期大量蛋白尿可引起重吸收蛋白负荷过重，并引起毒性作用，从而造成肾小管损伤加重，促进尿NGAL的表达。因此，尿NGAL水平高表达与DN患者AKI发生有关。

为分析尿L-FABP、KIM-1、NGAL水平对预测AKI发生的准确性，绘制ROC曲线图，结果显示尿L-FABP、KIM-1、NGAL水平以及三者联合预测肾DN患者AKI发生风险的AUC均＞0.7，表明三种指标单独预测及联合指标预测均具有一定的预测价值。其中KIM-1的敏感度较高，NGAL的特异性较高，并且三者联合检测的AUC为0.923，表明联合检测可以更好地预测DN患者AKI的发生结局。表明其可以更好地预测DN患者AKI的发生结局。因此，临床可考虑联合检测DN患者尿L-FABP、KIM-1、NGAL水平预测AKI发生风险，且若早期测定DN患者尿L-FABP、KIM-1、NGAL水平高表达，应考虑给予抗氧化药物治疗，以减少AKI发生。

综上所述，DN患者治疗前尿液中L-FABP、KIM-1、NGAL水平与AKI的发生有关，临床可通过检测DN患者尿L-FABP、KIM-1、NGAL水平预测患者AKI发生风险。