连续性静脉-静脉血液滤过对急性肾损伤患者胱抑素C浓度的影响

张志宏 龚德华 朱冬冬 徐 斌 季大玺 刘志红

住院患者急性肾损伤(AKI)发病率约为6%，而在危重症患者中可达15%～20%，其中4%～6%需行肾脏替代治疗［1，2］。近年来，AKI对患者生存预后的不良影响已引起广泛关注［3］。

AKI患者进行肾功能评估对适时开始肾脏替代治疗及判断预后十分重要。目前临床常规使用尿量或有关血清标志物的浓度变化评价肾功能。目前常用的肾功能标志物中，尿素氮(BUN)和肌酐(SCr)浓度均存在明显的局限性，如易受患者种族、性别、年龄、肌肉容量、饮食及炎症状态等影响［4］。血清胱抑素C(CysC)是有核细胞分泌的一种由120个氨基酸残基构成的蛋白质，分子量约13 kD，其在机体内匀速产生，经肾小球自由滤过后在近端小管完全重吸收并降解，血清半衰期约2h。近期的系列研究提示血清CysC浓度可能是一种理想的肾功能标志物［5-7］，遗憾的是多数研究对象限于未行肾脏替代治疗的患者。AKI患者接受连续性肾脏替代治疗(CRRT)期间，除肾脏的清除作用外，CRRT对溶质也有清除作用，从而影响对患者肾功能状态的准确评估。本研究动态观察CVVH不同置换剂量下各时间点的血清BUN、SCr及CysC浓度，比较各指标的相对变化，为CRRT这一特殊背景下理解上述指标变化的临床意义提供参考。

对象和方法

研究对象 纳入标准：(1)年龄18～60岁，性别不限；(2)符合AKI 3期诊断标准，即48h内血清SCr升高 ＞300%或 ＞353.6 μmol/L(急性升高 ＞44.2 μmol/L)［8］；(3)CVVH 连续治疗期间尿量 ＜ 400 ml/24h。排除标准为合并高分解代谢病理状态，如严重感染、高热、恶性肿瘤、甲状腺功能亢进、大剂量激素冲击治疗以及体型过于悬殊(包括严重水肿、肥胖、妊娠)。本研究根据血清BUN、SCr水平确定患者接受CVVH的置换剂量。

CVVH方法 采用Edwards Aquarius(Baxter公司，美国)床旁血液净化机，一次性使用高通量滤器AV600S(Fresenius，膜面积 1.4 m2，截留点 30 kD)。CVVH连续治疗＞24h，前稀释法置换剂量分别为2 L/h或4 L/h。采用经颈内静脉或股静脉留置单针双腔导管建立体外循环，设定血流量200 ml/min，置换液采用南京军区南京总医院全军肾脏病研究所配方，根据临床需要适当调整电解质成分。超滤量根据全天治疗量和容量状态设定。在连接之前，血路管道先用5000 IU/L的肝素生理盐水循环30 min，抗凝方式不限，每小时以200 ml生理盐水冲洗血路和滤器。

检测指标 CVVH治疗期间，严密监测患者病情变化，每隔30 min记录一次生命体征，包括体温、心率、呼吸频率及平均动脉压。分别于CVVH治疗前、治疗开始第4、12、24小时抽取滤器前血液，第4小时抽取滤器后血液及超滤液。血液标本4000 r/min离心10 min，取上清液与超滤液一同检测BUN、SCr和CysC浓度。

清除率计算 根据滤器前、后血液及超滤液溶质浓度计算滤器清除率。

统计学分析 所有数据采用SPSS13.0统计软件包进行分析。本研究中计量资料采用均数±标准差表示，进行单因素方差分析。以时间和滤器前浓度绘制CVVH不同置换剂量下肾功能标志物的时间-浓度曲线，并计算曲线下面积(AUC)。P＜0.05为差异有统计学意义，P＜0.01为统计学差异显著。

结 果

一般资料 2011年9月至2012年4月共纳入15例患者，AKI诱因主要包括肾毒性药物(如对比剂、阿昔洛韦、克林霉素等)、心脏手术后、横纹肌溶解等。2 L/h剂量组纳入7例(其中女性3例)，年龄37.4±16.2岁，尿量339±37 ml/d，4 L/h剂量组纳入8例(其中女性4例)，年龄41.2±15.1岁，尿量238±87 ml/d。CVVH治疗前2L/h剂量组BUN和SCr浓度均低于4 L/h剂量组(P均＜0.05)，但两组间Cys C浓度差异无统计学意义。

置换量对肾功能标志物的清除率及AUC的影响2 L/h剂量组BUN、SCr和Cys C中位清除率分别为23.0 ml/min、26.8 ml/min和10.4 ml/min，AUC 分别 为 0.306 mg/(L·h)，0.252 mg/(L·h)和 0.190 mg/(L·h)。4 L/h剂量组对BUN、SCr和CysC中位清除率分别为46.3 ml/min、41.8 ml/min和21.7 ml/min，AUC 分别为 0.271 mg/(L·h)、0.216 mg/(L·h)和0.310 mg/(L·h)。4 L/h剂量组对 BUN、SCr和 CysC清除率均显著高于2 L/h剂量组(表1)。

表1 CVVH不同置换剂量下肾功能指标的清除率及AUC

不同时间点肾功能标志物清除率的变化 随CVVH治疗持续时间延长，BUN、SCr和Cys C浓度均持续下降。其中，2 L/h剂量组第4、12、24小时滤器前血清BUN浓度较治疗前分别平均下降13.7%、43.0%、49.5%；SCr浓度分别平均下降12.7%、28.1%、54.5%；CysC浓度分别平均下降8.0%、23.0%、29.3%。第24小时Cys C浓度下降率均低于同期BUN、SCr浓度下降率(P均＜0.05)。4 L/h剂量组肾功能各指标亦有类似变化(表2、3)。

表2 2 L/h剂量组不同持续时间下肾功能指标的变化

表3 4 L/h剂量组不同持续时间下肾功能指标的变化

讨 论

BUN和SCr是目前临床监测肾功能最常用的标志物，近年来发现CysC更具有独特优势，有研究指出发生肾损害后CysC浓度变化早于SCr，提示CysC 更为灵敏反映肾功能异常［9，10］；此外，AKI常合并不同程度的炎症反应，后者可能促进机体发生高分解代谢，导致BUN和SCr产生增加，此时BUN和SCr浓度的变化不能真实反映患者肾功能状态，但研究指出甚至脓毒症性全身性炎症反应亦不会显著影响血清CysC浓度［11］；不仅如此，血清CysC升高还被认为与心血管事件和全因死亡的潜在风险密切相关［12，13］。因此，血清 CysC 不仅是一种较为理想的肾功能标志物，还具有判断预后的价值。

CVVH通过对流模式清除溶质，其对溶质的清除效率取决于以下三要素［14］：(1)超滤率；(2)溶质的血液浓度；(3)膜的筛选系数。AKI患者接受CVVH治疗期间，分子量低于滤器截留点的所有水溶性物质均可被CVVH非选择性清除。本研究中BUN和SCr均为小分子溶质，而CysC分子量约13 kD，三者均低于高通量滤器AV600S的截留点30 kD，均能被CVVH清除。本研究发现，CVVH置换量对BUN、SCr和CysC浓度均有影响，但程度不同。4 L/h剂量组的BUN、SCr和CysC清除率均显著高于2 L/h剂量组，以各指标清除率均值比较，BUN为1.67倍，SCr为1.70倍，而CysC为2.34倍，提示提高置换剂量对清除中大分子更有利。根据时间-浓度曲线计算的AUC反映了进入体循环中溶质的相对量，受生成速率和清除速率两方面因素影响。本研究发现2 L/h剂量组和4 L/h剂量组BUN和SCr的AUC非常接近，但4 L/h剂量组CysC的AUC较2 L/h剂量组明显增高。分析其潜在原因，一方面本研究预先排除了合并高分解代谢的患者，推测观察期间BUN、SCr和CysC的生成速率均相对保持稳定；另一方面本研究对象均为少尿患者，肾脏自身清除能力低下，因而CVVH清除速率是影响AUC的重要因素之一。由于2 L/h剂量组患者病情相对4 L/h剂量组较轻，推测分解代谢相关的BUN和SCr生成速率低于后者，但由于置换剂量低于后者，BUN和SCr清除速率同样低于后者，因而两组间BUN和SCr的AUC较为接近。对于CysC，后者生成速率基本不受AKI原发病严重程度的影响，理论上两组间CysC生成速率差异不大。由于4 L/h剂量组对CysC清除率高于2 L/h剂量组，推测4 L/h剂量组的AUC应低于2 L/h剂量组，但由于4 L/h剂量组的患者残余肾功能较2 L/h剂量组患者更为低下(两组间尿量和SCr水平的差异间接提示)，考虑到残余肾功能的清除作用，出现了4 L/h剂量组的AUC反而高于2 L/h剂量组的现象。

关于CVVH治疗的时间效应，在相同置换剂量下，随治疗时间延长，患者BUN、SCr和CysC浓度均持续下降，总体相同时间点各指标下降率比较呈现如下特点：BUN＞SCr＞CysC。以2 L/h剂量组为例解释该现象，相同置换剂量下BUN、SCr和CysC三者超滤率相同，影响其清除效率的主要因素为溶质的血液浓度和膜的筛选性能。其中溶质的血液浓度的主要由患者的病理生理状态决定，BUN、SCr和CysC三者中血清浓度以BUN最高，SCr次之，CysC最低；而膜的筛选性能主要与膜孔径有关，一般以SC表示。小分子溶质如BUN、SCr的SC接近于1，CysC为中大分子溶质，其SC远小于1。因此相同置换剂量下CVVH治疗对各标志物的清除效率比较亦为BUN＞SCr＞CysC。

上述分析并未考虑置换液前稀释和血清蛋白成分的影响。一方面，由于前稀释的影响，本研究计算得出BUN和SCr的SC均值约0.9，且4 L/h剂量组略低于2 L/h剂量组。这是由于置换液在滤器前补入稀释了进入滤器的血液，相对降低了溶质血液浓度，影响滤器对溶质的清除，且置换剂量越大，稀释效应越明显，对溶质清除效率的影响越显著。另一方面，对于血清蛋白的影响，本研究发现CVVH治疗开始后第2个12h(即12～24h)肾功能标志物浓度的下降率均明显低于第1个12h(即0～12h)，该现象除与溶质被清除血液浓度下降有关外，“次级膜”效应同样不能忽略。所谓“次级膜”是指随着CVVH治疗进行，血清蛋白成分不断在滤器膜上沉积形成的“屏障”，导致滤器清除效率持续下降，如排除其他因素影响，置换剂量愈大，“次级膜”愈易形成。

本研究初步探讨了CVVH置换剂量和持续时间对肾功能标志物的影响，是观察性研究，限于样本量存在一定不足。首先是患者分组未能做到随机对照，由于置换剂量对肾功能转归的影响仍有争议，临床倾向于根据病情严重程度选择置换剂量，如一般病情选择25 ml/(kg·h)，重症患者选择置换剂量＞35 ml/(kg·h)［15］，在本研究中遵循惯例将病情较重的优先入组4 L/h剂量组；其次是未按照患者体重进行置换剂量的调整，仅设置2 L/h和4 L/h两种置换剂量，但研究中已排除了体型过于悬殊的个体，同组内个体间差异不大；最后是对患者肾功能的评估未能同步监测CVVH治疗期间患者的肾小球滤过率(GFR)，从而无法准确评价肾功能标志物的浓度变化与GFR的相关性。但对无尿或少尿的AKI患者进行GFR检测一方面存在加重肾损害的风险，另一方面最新的研究显示即使采用碘酞酸盐法［16］测定GFR同样可能存在较大的个体变异度。因此，AKI患者CRRT治疗期间的肾功能评估仍需要深入研究以指导临床治疗。

总之，CVVH置换剂量和持续时间对AKI患者的CysC浓度的影响均低于BUN和SCr，提示用其反映肾功能的变化相对更为可靠。

1 Waikar SS，Liu KD，Chertow GM.Diagnosis，epidemiology and outcomes of acute kidney injury.Clin J Am Soc Nephrol，2008，3(3)：844-861.

2 Block CA，Manning HL.Prevention of acute renal failure in the critically ill.Am J Respir Crit Care Med，2002，165(3)：320-324.

3 Wald R，Quinn RR，Luo J，et al.Chronic dialysis and death among survivors of acute kidney injury requiring dialysis.JAMA，2009，302(11)：1179-1185.

4 Stevens LA，Coresh J，Greene T，et al.Assessing kidney functionmeasured and estimated glomerular filtration rate.N Engl J Med，2006，354(23)：2473-2483.

5 Damman K，van der Harst P，Smilde TD，et al.Use of cystatin C levels in estimating renal function and prognosis in patients with chronic systolic heart failure.Heart，2012，98(4)：319-324.

6 Filler G，Bökenkamp A，Hofmann W，et al.Cystatin C as a marker of GFR-history，indications，and future research.Clin Biochem，2005，38(1)：1-8.

7 Herget-Rosenthal S，Marggraf G，Hüsing J，et al.Early detection of acute renal failure by serum cystatin C.Kidney Int，2004，66(3)：1115-1122.

8 Mehta RL，Kellum JA，Shah SV，et al.Acute Kidney Injury Network(AKIN)：Report of an initiative to improve outcomes in acute kidney injury.Crit Care，2007，11(2)：R31.

9 Hoek FJ，Kemperman FA，Krediet RT.A comparison between cystatin C，plasma creatinine and the Cockcroft and Gault formula for the estimation of glomerular filtration rate.Nephrol Dial Transplant，2003，18(10)：2024-2031.

10 Roos JF，Doust J，Tett SE，et al.Diagnostic accuracy of cystatin C compared to serum creatinine for the estimation of renal dysfunction in adults and children：a meta-analysis.Clin Biochem，2007，40(5-6)：383-391.

11 Mårtensson J，Martling CR，Oldner A，et al.Impact of sepsis on levels of plasma cystatin C in AKI and non-AKI patients.Nephrol Dial Transplant，2012 ，27(2)：576-581.

12 Shlipak MG，Sarnak M，Katz R，et al.Cystatin C and risk for mortality and cardiovascular disease in elderly adults.N Engl J Med，2005，352(20)：2049-2060.

13 Peralta CA，Shlipak MG，Judd S，et al.Detection of chronic kidney disease with creatinine，cystatin c，and urine albumin-to-creatinine ratio and association with progression to end-stage renal disease and mortality.JAMA，2011，305(15)：1545-1552.

14 Huang ZP，Letteri JJ，Ronco C，et al.Basic principles of solute transport//Kellum JA，Bellomo R，Ronco C.Continuous Renal Replacement Therapy.Oxford University Press，2010：25-32.

15 Honoré PM，Jacobs R，Boer W，et al.New Insights Regarding Rationale，Therapeutic Target and Dose of Hemofiltration and Hybrid Therapies in Septic Acute Kidney Injury.Blood Purif，2012，33(1-3)：44-51.

16 Kwong YT，Stevens LA，Selvin E，et al.Imprecision of urinary iothalamate clearance as a gold-standard measure of GFR decreases the diagnostic accuracy of kidney function estimating equations.Am J Kidney Dis，2010，56(1)：39-49.