尿NGAL和KIM-1对冠脉造影术后造影剂肾病的预测研究

许小进，张 清



尿NGAL和KIM-1对冠脉造影术后造影剂肾病的预测研究

许小进，张 清

目的 探讨尿肾损伤分子-1(KIM-1)、中性粒细胞明胶酶相关载脂蛋白(NGAL)对冠脉造影术后发生造影剂肾病(CIN)的早期诊断意义。方法 选取江苏省淮安市第一人民医院心内科2015年1月—2015年11月收治的行冠脉造影术的病人共132例为研究对象，依据是否发生造影剂肾病分为CIN组(28例)和非CIN组(104例)，分别于入院时及手术后2 h、6 h、12 h及24 h留取尿液标本，测定其NGAL和KIM-1含量并进行对比。结果 所有132例病人均完成冠状动脉造影术，其中发生CIN28例，发病率为21.2%；CIN组病人合并高龄、心功能不全、糖尿病及慢性肾功能不全比例高于非CIN组，差异有统计学意义(P<0.05)。CIN组和非CIN组术前尿KIM-1及NGAL含量处于正常水平，两组比较无统计学意义(P>0.05)；CIN组术后尿KIM-1及NGAL含量较术前均有不同程度的增高，且术后6 h尿KIM-1及NGAL增高明显，术后12 h达到峰值，术后24 h仍处于较高水平，非CIN组术后尿KIM-1及NGAL较术前增高不明显，且与CIN组比较具有统计学意义(P<0.05)。结论 尿KIM-1及NGAL可作为冠脉造影术后发生肾损害的生物标志物，并可用于早期的CIN诊断，具有较高的敏感性及特异性。

造影剂肾病；经皮冠状动脉介入；中性粒细胞明胶酶相关载脂蛋白；肾损伤分子1；冠脉造影术

随着社会的进步，人们的生活水平不断提高，心脑血管疾病近年来的发病率逐年上升，冠心病作为心血管疾病的头号病种，已经成为心血管疾病发病致死的主要原因。冠心病的诊断目前以冠状动脉造影为金标准，该技术应用临床50余年来，以其创伤小，准确率高，一旦确诊可立即治疗等优势已在全世界范围内推广应用。冠脉狭窄的治疗又以经皮冠脉介入治疗为主要治疗手段[1-2]。随着冠脉造影及冠脉介入治疗在临床上的不断发展，含碘造影剂的应用也越来越广泛，在临床大量应用造影剂提供精确影像的同时，由含碘造影剂引起的相关并发症也越来越受到临床医生的重视，其中，造影剂肾病(contrast-induced nephropathy，CIN)发病率逐年升高，已成为诸多并发症中最为常见的一种。CIN的发生可能给病人带来严重的后果，直接影响到病人心血管疾病的治疗及预后，其导致的急性肾功能不全可能给病人带来严重的经济及心理负担。国外有学者曾报道：正常人中使用含碘造影剂CIN的发病率为1%～6%，在肾功能不全病人中使用含碘造影剂造成CIN的发病率为40%～50%，若病人合并有高血压、糖尿病等危险因素时CIN的发病率将会更高[3-5]。国内学者也有共识：CIN已经成为导致肾功能不全的三大原因之一[6]，另外两个原因为外科手术及低血压，且已经成为药物中毒导致肾衰竭的主要原因之一[7]。

目前国内临床应用的造影剂指南仍遵循2007年欧洲影像学会造影剂安全委员会发布的指南，其中对CIN的诊断标准有以下解释：在应用含碘造影剂后，排除其他原因导致肾损害的情况下，72 h内血清肌酐(Scr)绝对值升高44 μmol/L或较基础水平升高25%则可诊断为CIN，后中国专家共识中又将这一时间改为48 h[8]。众所周知，CIN的发生不但会造成病人住院时间延长，病情迁延复杂，增加病人负担，直接影响病人的预后及转归，更有甚者可能造成病人死亡，给医院及家属带来沉重的负担。临床上如何避免CIN的发生已经成为多学科医师不得不面对的问题，随着研究的深入，学者们发现[4，9]，以往的单纯应用血清肌酐清除率的变化作为CIN的诊断标准显得不切合实际，由于影响Scr的因素太多，如性别、年龄、营养状况、肌肉代谢水平等，还与炎症，药物等诸多因素有关。而且有学者研究显示[10]：含碘造影剂对Scr水平影响的变化峰值往往出现在应用造影剂后的5 d～7 d，而非指南中要求的72 h或48 h。由此看出Scr水平变化并不能及时，准确的对CIN做出诊断，从而有可能对病人病情做出错误的判断，从而延误病人的病情导致错过最佳治疗时机。所以笔者认为应用Scr变化水平作为CIN的诊断标准缺乏敏感性及特异性，临床上，如何寻找对CIN高度敏感及具有特异性的生物标志物已经成为学者们研究的热点。

临床上已经报道多种与CIN有关的，可能成为诊断肾功能下降的标志物[11-12]，如肾损伤分子-1(kidney injury molecule-1，KIM-1)、白细胞介素-18、中性粒细胞明胶酶相关载脂蛋白(neutrophil gelatinase- associated lipocalin，NGAL)、半胱氨酸蛋白酶抑制剂 C (cystatin C)等。目前临床上对于KIM-1及NGAL的研究报道较少，其对造影剂肾病发生发展的特异性及敏感性作用不明确，本研究旨在通过测定应用含碘造影剂前后尿KIM-1及NGAL含量的变换，探讨两种标志物对CIN诊断中的作用及意义。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取我院心内科2015年1月—2015年11月收治的行冠脉造影术的病人共132例为研究对象，其中男88例，女44例；年龄42岁～76岁(59岁±13岁)；其中合并高血压81例，合并心功能不全42例，合并糖尿病38例，合并慢性肾功能不全14例。依据是否CIN把病历分为两组，CIN组28例和非CIN组104例。

1.1.1 入选及排除标准 以顺利完成冠状动脉造影术且病历资料完整，病人依从性好，且愿意配合后续治疗观察为入选标准；以对碘剂过敏、急性心肌梗死，急性肾衰竭，一侧肾脏切除史和10 d内接受过造影剂检查为排除标准。

1.1.2 CIN诊断标准 根据2007年欧洲影像学会造影剂安全委员会发布的指南，所有病人在入院后检测血清肌酐值，并视为肾功能的基础指标，在应用含碘造影剂后，排除其他原因导致肾损害的情况下，72 h内复查血清肌酐，其绝对值升高44 μmol/L或较基础水平升高25%则诊断为CIN。

1.2 研究方法

1．2.1 冠脉造影操作方法 所有病例均行冠脉造影术，采用甸海醇为造影剂，术前静脉输注生理盐水500 mL，采用Seldinger穿刺发经桡动脉穿刺，放置动脉鞘，经动脉鞘分别把导管送入左、右冠状动脉开口处，快速推入造影剂，根据冠状动脉狭窄情况选择性行支架植入术。

1．2.2 KIM-1及NGAL检测方法 所有病人入院时及术后2 h、6 h、12 h及24 h留取尿液标本，用离心机以2 000 r/min离心5 min，收集上清液，置于-70 ℃冰箱保存备用，所有标本采集后用ELISA法检测各标本KIM-1及NGAL值。本实验KIM-1及NGAL试剂均由上海瑞齐试剂公司提供，均在保质期内，操作过程均按照产品说明书严格执行。

2 结 果

2.1 两组病人一般情况比较 所有132例病人均完成冠状动脉造影术，且均完成标本的采集及数据测定，其中发生CIN28例，发病率为21.2%，CIN组病人年龄(64.3±8.9)岁，远大于非CIN组的(49.6±9.5)岁，CIN组病人合并心功能不全、糖尿病及慢性肾功能不全比例高于非CIN组，差异有统计学意义(P<0.05)。详见表1。

表1 两组病人一般情况比较

2.2 两组病人尿KIM-1含量比较 CIN组和非CIN组术前尿KIM-1及NGAL含量处于正常水平，两组比较无统计学意义(P>0.05)，与术前比较，CIN组术后尿KIM-1及NGAL含量均有不同程度的增高，且术后6 h尿KIM-1及NGAL增高明显，术后12 h达到峰值，术后24 h仍处于较高水平，非CIN组术后尿KIM-1及NGAL增高不明显，且与CIN组比较差异有统计学意义(P<0.05)。详见表2。

表2 两组病人尿KIM-1含量比较(±s)

表3 两组病人尿NGAL含量比较(±s)

3 讨 论

近年来，由于心血管疾病的发病率逐年上升，冠状动脉造影术及冠状动脉介入治疗已在临床上广泛开展，含碘造影剂的应用也越来越广泛，随之带来的并发症越来越多，这其中的造影剂肾病以其高发病率正受到临床医师的重视。目前临床对CIN的发病机制还未完全明确，经国内外学者的不断研究发现，含碘造影剂能够对肾小管直接损害，继而引发的肾组织缺血、缺氧等是CIN发病的重要因素。CIN一旦发生，则预示着病人需要延长住院时间，增加治疗费用，且术后病死率将明显增加，给病人、家庭、医院带来严重的经济及精神负担。有文献报道称，正常人中使用含碘造影剂发生CIN的发病率为1%～6%，有些可达40%～50%甚至更高[3-5]。这与病人的个体差异，是否合并高龄，糖尿病、高血压等基础疾病有很大关系，故单纯的应用Scr绝对值作为病人是否发生肾损害显得不太严谨。

目前，临床上越来越多的研究指向对CIN发生更具有特异性及敏感性的生物标志物上，提及比较多的有KIM-1，白细胞介素-18，NGAL，cystatin C等[11-12]。这其中KIM-1被报道可能是急性肾损伤的理想标志物[13]，它是由334个氨基酸残基组成的一种新型的跨膜蛋白，于1998年首先被发现于大鼠缺血-再灌注的肾细胞中，其在正常的肾组织中含量微弱，只有在肾脏遭受毒性或发生缺血再灌注时肾小管上皮细胞自我修复时，KIM-1会大量产生并释放于尿液中，直至肾细胞完全修复，其含量可在尿液及肾组织中被检测。有研究曾对40例肾脏损伤病人尿液KIM-1表达研究发现[14]，在肾脏缺血性损伤12 h后，尿液中即可检出KiM-1蛋白。也有动物研究实验证实[15]：在对大鼠应用肾损害物质造膜后，在其尿液中检测KIM-1蛋白表达可发现，2 h后即可检出KIM-1蛋白，12 h该蛋白含量到达顶峰，并于24 h以后逐渐衰减。且尿液KIM-1蛋白表达显著增加时间要早于血肌酐、尿素氮等指标出现变化，说明KIM-1蛋白表达的敏感性较高。NGAL主要存在于肾脏近曲小管[16-17]，与KIM-1一样，在正常情况下NGAL含量极低，当肾脏近曲小管受损时，NGAL产生大量表达，并且迅速释放于血液及尿液中，Schinstock等研究发现[18]，当肾脏受到损害后，血液中的NGAL表达主要来源于中性粒细胞，而尿液中的NGAL表达主要来源于肾脏，故尿NGAL蛋白表达更能及时、准确地反映出肾脏受损情况。目前，国内外大多数对KIM-1及NGAL的研究都停留在动物实验及体外研究阶段，对于临床应用及涉及人体研究的内容较少，本研究通过检测行冠脉造影术病人手术前后尿KIM-1及NGAL含量的变化，并对比血清肌酐值发生明显改变的时间，探讨尿KIM-1及NGAL对于冠脉造影术后造影剂肾病的发生做出预测的可行性，对KIM-1及NGAL的临床应用提供了较为详细的理论支持。

本研究共对132例行冠脉造影术的病人作为研究对象：其中发生CIN的病人共28例，发病率约21.2%，与此前国内研究结果相近，研究结果显示：CIN组和非CIN组术前尿KIM-1及NGAL含量处于相当水平，两组比较无统计学意义(P>0.05)，CIN组尿KIM-1及NGAL含量术后6 h开始明显增加，术后12 h达到峰值，术后24 h仍处于较高水平，与术前相比差异具有统计学意义(P<0.05)，非CIN组尿KIM-1及NGAL含量术前及术后各时间段变化不大，差异无统计学意义(P>0.05)。组间比较术后6 h后差异开始明显，且术后6 h、12 h及24 h比较差异有统计学意义(P<0.05)。说明肾小管上皮细胞在受到毒性侵犯或缺血再灌注损伤初期，尿液中即有KIM-1及NGAL蛋白高表达，而在肾毒性较低或损伤较小时，尿液中KIM-1及NGAL蛋白表达不明显。此种肾损伤标志物标本留取方便，操作简洁，特异性及敏感性较高。本研究结果表明：尿KIM-1及NGAL含量可作为冠脉造影术后急性肾损害的诊断指标，是早期诊断CIN的一种便捷，可靠的监测依据。本研究同时发现，合并高龄、心功能不全、糖尿病及慢性肾功能不全病人发生CIN的概率明显增加，说明合并上述病史是CIN发病的高危因素[19]，临床中如遇合并上述病史需行冠脉造影术的病人应尽早预防CIN的发生。但由于本实验病历数较少，观察时间节点较少，特别是术后尿KIM-1及NGAL含量变化观察时间间隔较短，不能明确描绘其含量变化趋势，所得实验结果仅能作为尿KIM-1及NGAL对冠脉造影术后造影剂肾病的初步预测诊断，实验过程中发现及需解决的不足还需在今后工作中继续完善。

综上所述，应用含碘造影剂行冠脉造影术发生CIN的发病率较高[20-21]，且CIN一旦发生会延长病人住院时间，增加治疗费用，且术后病死率明显增加，给病人、家庭、医院带来严重的经济及精神负担[22]，如何避免CIN的发生成为心血管介入医师不得不面对的问题，如何早期发现，预防，甚至治疗已成为当前研究的热点，本研究结果表明尿KIM-1及NGAL可作为冠脉造影术后发生肾损害的生物标志物，并可用于早期的CIN诊断，具有较高的敏感性及特异性。

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(本文编辑郭怀印)

南京医科大学附属淮安第一医院(江苏淮安 223300)

张清，E-mail：763975939@qq.com

R541.4 R256.2

B

10.3969/j.issn.1672-1349.2016.22.033

1672-1349(2016)22-2686-04

2016-09-05)

引用信息：许小进，张清.尿NGAL和KIM-1对冠脉造影术后造影剂肾病的预测研究[J].中西医结合心脑血管病杂志，2016，14(22)：2686-2689.