基质金属蛋白酶-9和胱抑素-C联合预测老年急性肾损伤的价值

赵海霞，刘新凤，张杰，周广旻

(山东省泰山疗养院医养结合病房，泰安 271000)

我国人口老龄化日趋明显，截至2017年底，>60岁人口约2.4亿，占17.3%，>65岁人口约1.6亿，占11.4%[1]，老年慢性病、共病和多重用药等问题日益突出。急性肾损伤(acute kindney injury, AKI)是由多种因素导致的肾功能短时间下降而引发的综合征，药物是首位病因。患慢性病的老年人因疾病本身及治疗用药易发生AKI，应加强肾功能监测。一项关于中国老年住院患者发生院内获得性AKI的流行病数据显示，65～79岁AKI发生率为15.44%，>80岁AKI发生率达22%[2]，因此发现早期预测AKI的标志物至关重要。目前诊断AKI是根据血肌酐(serum creatinine，SCr)水平和尿量评估，确诊时肾功能往往已损伤，为此本研究对基质金属蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9,MMP-9)和胱抑素(cystatin-C，Cys-C)对老年AKI的预测价值进行了探讨，报道如下。

1 对象与方法

1.1 研究对象

纳入山东省泰山疗养院医养结合病房2016年6月至2018年6月发生AKI患者116例为AKI组，同期未发生AKI患者68例为非AKI组。AKI诊断根据改善全球肾脏病预后组织(Kidney Disease: Improving Global Outcomes，KDIGO)标准，48 h内SCr水平升高≥26.5 μmol/L；或1周内SCr升高达基础水平的1.5倍；或尿量<0.5 ml/(kg·h)且持续>6 h，符合上述其中一项即可诊断为AKI[3]。排除标准：既往慢性肾脏病；泌尿系统感染；接受过肾脏手术。所有患者均经医院伦理委员会批准且签署知情同意书。

1.2 检测指标

采集晨起空腹肘静脉血，1 500转/min离心5～10 min后置于-70℃冻存待测。采用酶联免疫吸附法检测MMP-9和Cys-C水平，试剂由上海江莱生物科技有限公司提供，实验方法均按试剂盒说明书操作。采用苦味酸法检测血尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)和SCr。肾脏疾病饮食改良简化(modification of diet in renal disease,MDRD)公式计算估算肾小球滤过率(estimated glomerular filtration rate,eGFR)。

1.3 统计学处理

2 结 果

2.1 2组患者临床资料比较

2组性别、年龄、合并高血压、糖尿病、慢性肾脏病、脑血管病和心脏病比例等差异均无统计学意义(P>0.05；表1)。

2.2 2组患者MMP-9、CysC、SCr、BUN和eGFR水平比较

AKI组MMP-9、CysC、SCr和BUN水平均较非AKI组高，差异具有统计学意义(P<0.05；表2)。

表1 2组患者临床资料比较

AKI: acute kindney injury; CKD: chronic kidney disease.

表2 2组患者MMP-9、CysC、SCr、BUN和eGFR水平比较

AKI: acute kindney injury; MMP-9: matrix metalloproteinase-9; Cys-C: cystatin-C; SCr: serum creatinine; BUN: blood urea nitrogen; eGFR: estimated glomerular filtration rate. Compared with non-AKI group,*P<0.05.

2.3 MMP-9和CysC预测AKI的价值

二者联合预测AKI的ROC曲线下面积(area under ROC curve,AUC)为0.856，灵敏度为85%，特异度为81%。MMP-9预测AKI的AUC为0.714，截断点取190 ng/ml时约登指数最大，灵敏度77%，特异度63%。Cys-C预测AK的AUC为0.805，截断点取2.0 mg/L时约登指数最大，灵敏度80%，特异度75%。MMP-9和CysC联合预测AKI的灵敏度和特异度显著大于单个指标，差异有统计学意义(P<0.01；图1)。

图1 MMP-9 和Cys-C预测AKI的ROC曲线

MMP-9: matrix metalloproteinase-9; Cys-C: cystatin-C; ROC: receiver coperating characteristic.

3 讨 论

国际肾脏病组织发布的数据显示,每年约1 330万人在住院期间被诊断AKI,成年住院患者 AKI的发生率为21%[4]。连兴基等[5]研究7 029例≥60岁住院老年人的结果显示AKI发生率高达26.0%,提示老年人AKI发生率较高,需引起重视。

MMP-9又称明胶酶B,主要以明胶、Ⅳ、Ⅴ型胶原、粘连蛋白、弹性蛋白等细胞外基质成分为底物，其中Ⅳ型胶原和粘连蛋白是肾血管球和肾小管上皮基底膜的主要成分[6]。正常生理状态下MMP-9参与细胞外基质的降解和合成，病理状态下表达异常，参与炎性反应、血管形成、肿瘤侵袭和浸润等过程，血液水平高低与活动性炎症密切相关。患者由于缺血、脓毒症、药物毒副作用等发生AKI时，MMP-9、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)及其他炎症介质的表达均上调，血液水平也增高，参与炎性反应及肾小球和肾小管基底膜的降解[7]。藤林等[8]发现多器官功能障碍综合征(multiple organ dysfunction syndrome, MODS)大鼠MMP-9血清水平升高，肾组织中MMP-9表达显著增加，病理检查发现肾小球毛细血管扩张充血、肾间质炎症细胞浸润及肾小管上皮肿胀，说明MMP-9与肾小球、肾小管及肾间质结构、功能损伤密切相关，在AKI发生发展过程中起重要作用。Cys-C是半胱氨酸蛋白酶抑制剂超家族中的一员，广泛存在于各种体液并在多种组织中表达。Cys-C能自由通过肾小球，在近曲小管中被分解，并最终排出体外，其血液水平不受年龄、肌肉含量影响，因此可作为评估肾小球滤过率较理想的内源性标志物。研究表明Cys-C水平升高早于SCr 1～2 d，可早期预测AKI并鉴别肾前性氮质血症和AKI[9]。

预测AKI的生物标志物目前有近10种，研究表明它们在 AKI发生时水平均升高，但灵敏度和特异度不同，早期预测AKI的单一理想指标尚缺，因此很多研究倾向多项指标联合预测AKI[10,11]。许卓谦等[12]研究表明MMP-9及其他炎症因子在多器官损伤合并AKI患者中血清水平升高，治疗好转后水平下降。研究者将肝移植术后患者eGFR<80 ml/(min·1.73 m2)定义为AKI，结果表明Cys-C预测AKI的AUC为0.937，明显高于SCr，表明Cys-C是比SCr更灵敏的指标[13]。对29例AKI患者进行的横断面研究显示，MMP-9、急性肾损伤因子1(kidney injury molecule 1, KIM-1)与尿N-乙酰-β-D氨基葡萄糖苷酶(N-acetyl-β-D-glucosaminidase,NAG )联合预测早期AKI的AUC为1.0，灵敏度显著提高[14]。池锐彬等[15]对256例重症患者的研究显示Cys-C和尿中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(neutrophil gelatinase associated lipocalin，NGAL)、kim-1、白细胞介素-18联合预测AKI的AUC为 0.925(95%CI0.885～0.954)，灵敏度和特异度分别为86.7%、85.4%，较单项标志物均有所提升。上述研究均表明联合预测具有较高的灵敏度和特异度。

本研究对象为老年人，合并多种基础疾病，且老年人由于肾功能储备降低极易发生肾损伤，因此笔者以在肾损伤方面研究较少的MMP-9和研究较成熟的Cys-C作为指标，对它们联合及单项预测AKI的价值进行了研究，结果显示发生AKI的老年人MMP-9和Cys-C血清水平均升高，预测AKI的ROC分别为0.714和0.805，相比非AKI患者差异有统计学意义(P<0.05)。它们联合预测AKI的AUC为0.856，灵敏度为85%，特异度为81%，显著大于MMP-9、CysC单项标志物(P<0.05)，充分说明MMP-9和Cys-C联合预测AKI的灵敏度和特异度更高。

本研究不足之处在于AKI发生后检测MMP-9、Cys-C水平，未完整观察标志物的变化趋势，有一定的局限性。如果选取多个时间点留取血液标本，检测MMP-9、Cys-C水平并对结果进行分析，研究结果将更有意义。另外本研究样本数量有限，因此MMP-9、Cys-C预测AKI的价值还需更大样本的研究证实。