刘瑞清 孟志云 褚洪光 厉兆春
1.山东省潍坊市中医院肾内科,山东潍坊 261000;2.山东省潍坊市中医院超声科,山东潍坊 261000
脓毒症是因机体对感染反应失调所致的全身炎症反应综合征,具有发病率高、病情严重、病死率高等特点[1]。急性肾损伤(AKI)是脓毒症最严重的并发症,有报道表明[2],脓毒症患者AKI 发病率超过50%,病死率高达70%。由于AKI 诊断具有滞后性,多数脓毒症患者确诊AKI 时已延误了最佳治疗时机,错失AKI 早期损伤可逆转阶段。早期预测脓毒症患者AKI发生风险,并采取及时有效干预措施,可有效缓解患者病情和改善预后。中性粒细胞明胶酶相关载脂蛋白(NGAL)是一种分泌性蛋白,属脂质运载蛋白超家族成员。研究显示[3],AKI 早期NGAL 浓度迅速上升,是评估AKI 的灵敏性生物标志物。肾损伤分子-1(KIM-1)为跨膜蛋白,肾功能正常时KIM-1 基因及蛋白不表达;当肾脏出现缺血、毒性药物损伤等肾损伤时,KIM-1基因表达明显上调[4]。胱抑素C(CysC)是一种在血液中生成量稳定的小分子蛋白,是反映肾小球病变的指标[5]。本研究检测血清NGAL、KIM-1、CysC 水平,探讨对脓毒症患者AKI 的预测价值。
收集2017 年3 月~2018 年8 月山东省潍坊市中医院ICU 收治的89 例脓毒症患者。所有患者入ICU后连续观察72 h,根据观察期间患者是否出现AKI分为AKI 组和非AKI 组,其中AKI 组42 例,男25 例,女17 例;年龄47~79 岁,平均(58.3±11.2)岁;体重指数(BMI)22~29 kg/m2,平 均(24.6±2.3)kg/m2;非AKI组47 例,男28 例,女19 例;年龄45~76 岁,平均(56.9±12.6)岁;BMI 23~28 kg/m2,平均(23.9±2.5)kg/m2。两组性别、年龄、BMI 等基线资料比较,差异无统计学意义(P >0.05),具有可比性。本研究经医院医学伦理委员会批准,全部患者及家属签署知情同意书。
纳入标准:①脓毒症符合2012 年SSC(Surviving Sepsis Campaign Guidelines)脓毒症指南[6];②AKI 符 合2012 年KDIGO(Kidney Disease Improving Global Outcome)临床指南[7]。
排除标准:①孕产妇及哺乳期女性;②入ICU 前合并有肾脏疾病,如肾脏终末期疾病、慢性肾脏病,其他原因所致的间质性肾炎、肾小球肾炎等;③合并心脏功能不全及肝脏功能障碍;④合并恶性肿瘤;⑤入院前合并AKI 的脓毒症。
收集脓毒症患者入ICU 后不同时间点(入院0、6、12、24、48 h)的血液标本,均为5 mL,以3000 r/min的转速离心10 min,离心半径为15 cm,留取上清液置于-80℃环境下保存待检。采用双抗体夹心酶标免疫分析法检测不同时间点血清NGAL(试剂盒由上海邦景实业有限公司提供,生产批号:20161124)、KIM-1(上海一研生物科技有限公司提供,生产批号:20170106)水平,采用免疫比浊法检测血清Cys-C(上海景源医疗器械有限公司提供,生产批号:20160927)水平,操作过程严格按照试剂盒上说明进行。
采用SPSS 16.0 软件进行统计分析。计量资料以均值±标准差()表示,两组独立样本比较采用成组t 检验,多组样本比较采用重复测量方差分析。计数资料采用例数或百分比表示,采用χ2检验。血清NGAL、KIM-1、Cys-C 关系采用Pearson 积矩相关性分析,采用受试者工作特征曲线(ROC)评估血清NGAL、KIM-1、Cys-C 对脓毒症患者AKI 的预测价值。以P <0.05 为差异有统计学意义。
两组患者入院后血清NGAL、KIM-1、Cys-C 水平在不同时点两两比较,差异有统计学意义(P <0.05)。与非AKI 组同期比较,AKI组血清NGAL、KIM-1、Cys-C 水平均高于非AKI 组,差异有统计学意义(P <0.05)。见表1~3。
AKI 组患者入院后6、12、24 h 血清NGAL 分别与KIM-1、Cys-C 呈正相关(r=0.579、0.631、0.671,P <0.05;r=0.602、0.622、0.635,P <0.05),血清KIM-1 与Cys-C 呈正相关(r=0.627、0.601、0.652,P <0.05)。
表1 两组不同时点血清NGAL 水平比较(ng/L,)
表1 两组不同时点血清NGAL 水平比较(ng/L,)
注:与入院0 h 比较,aP <0.05;与入院6 h 比较,bP <0.05;与入院12 h 比较,cP <0.05;与入院24 h 比较,dP <0.05;与非AKI 组同期比较,*P <0.05。NGAL:中性粒细胞明胶酶相关载脂蛋白;AKI:急性肾损伤
表2 两组不同时点血清KIM-1 水平比较(ng/L,)
表2 两组不同时点血清KIM-1 水平比较(ng/L,)
注:与入院0 h 比较,aP <0.05;与入院6 h 比较,bP <0.05;与入院12 h 比较,cP <0.05;与入院24 h 比较,dP <0.05;与非AKI 组同期比较,*P <0.05。KIM-1:肾损伤分子-1;AKI:急性肾损伤
表3 两组不同时点血清Cys-C 水平比较(ng/L,)
表3 两组不同时点血清Cys-C 水平比较(ng/L,)
注:与入院0 h 比较,aP <0.05;与入院6 h 比较,bP <0.05;与入院12 h 比较,cP <0.05;与入院24 h 比较,dP <0.05;与非AKI 组同期比较,*P <0.05。Cys-C:胱抑素C;AKI:急性肾损伤
绘制ROC 曲线评估血清NGAL、KIM-1、Cys-C对脓毒症患者入院后发生AKI 的预测价值,为尽早预测AKI 发生风险,采用脓毒症患者入院6 h 的相关指标进行预测。见表4、图1。
表4 血清NGAL、KIM-1、Cys-C 对脓毒症患者AKI 的预测价值
图1 血清NGAL、KIM-1、Cys-C 预测脓毒症患者AKI 的ROC 曲线
AKI 是脓毒症常见并发症[8],Poukkanen 等[9]调查芬兰17 个ICU 中心收治的脓毒症患者发现,约50%患者伴有不同程度AKI。在伴有AKI 的脓毒症患者中,病死率高达74.5%。尿量及血肌酐(SCr)是临床诊断AKI 的重要手段,尿量易受到利尿剂、脱水以及尿路梗阻等因素的干扰,需结合临床诊断。SCr 作为评估AKI 的指标易受性别、年龄、蛋白质摄入、肌肉代谢等的影响,此外,SCr 仅在肾小球滤过率下降至<50%才升高,不能及时诊断肾损伤[10-12]。
NGAL 是分子量为25 kD 的分泌性糖蛋白,属lipocalin 超家族成员,在肾小管上皮细胞、中性粒细胞以及血管内皮细胞中表达。正常生理状态下,肾脏组织中NGAL 呈低表达,当组织缺血或者毒素损伤肾小管时,肾小管上皮细胞在损伤开始的2 h 内即可分泌NGAL,诱导浸润于肾小管间质中的中性粒细胞凋亡,以减少肾损伤[13-14];同时,高表达的NGAL 还能使肾小管上皮细胞再修复以保护肾功能[15]。Nadim 等[16]研究显示,AKI 患者血液、肾脏皮质小管以及尿液中NGAL 水平显著升高。程悠悠等[3]证实,早期检测NGAL,可提前48 h 诊断AKI,且血液中NGAL 浓度越高,AKI 病情越严重。KIM-1 是在人体肾脏中呈微弱表达的跨膜糖蛋白,组织特异性高。研究发现[17],肾脏组织缺血或者发生毒性损伤时,近端肾小管上皮细胞中KIM-1 过度表达,位于KIM-1 外功能区断裂后的产物排出肾脏。因此,检测KIM-1 可早期评估AKI。Liangos等[18]发现KIM-1 浓度在AKI 患者术后2 h 即可明显升高,其预测AKI 的灵敏度可达92%。何捷等[19]研究表明,KIM-1 预测AKI 的灵敏度和特异性分别为82.8%和77.5%。Cys-C 为半胱氨酸蛋白酶抑制剂超家族成员,在血液中的表达相对稳定,不易受病理性疾病影响,主要通过肾小球自由滤过排出体外,当肾脏损伤发生肾功能下降时,血液中Cys-C 水平显著升高[20]。
本研究结果显示,两组患者入ICU 后4 h,血清NGAL、KIM-1、Cys-C 浓度上升,且在24 h 达到最高,提示脓毒症患者存在不同程度肾损伤,并随着入院时间延长,肾损伤程度逐渐加重。AKI 患者入院后不同时点血清NGAL、KIM-1、Cys-C 水平均高于非AKI组,提示NGAL、KIM-1、Cys-C 可作为预测脓毒症患者潜在AKI 发生风险,浓度越高,提示肾组织缺血或者毒性损伤越严重,引发AKI 风险越大。入ICU 后不同时点,AKI 患者血清NGAL 与KIM-1、Cys-C 呈不同程度正相关性,血清KIM-1 与Cys-C 呈不同程度正相关性。提示NGAL、KIM-1、Cys-C 作为反映肾损伤的指标,相关指标存在某种内在联系。可能是因为脓毒症患者存在严重炎性反应,合成并释放大量炎症细胞因子损伤肾小管上皮细胞,刺激肾小管上皮细胞大量表达NGAL、KIM-1,同时肾小球滤过大量Cys-C。临床需要早期预测脓毒症患者是否发生AKI,并由此采取及时有效的干预措施。脓毒症患者早期肾损伤阶段即出现NGAL、KIM-1、Cys-C 水平升高。因此,早期检测上述指标并预测AKI 发生风险具有重要价值。绘制ROC 曲线评估脓毒症患者入ICU 后4 h NGAL、KIM-1、Cys-C 预测脓毒症患者潜在AKI 发生风险。结果显示,不同指标均能有效预测AKI 发生,并且三指标联合检测对AKI 的预测价值更高,灵敏度、特异性分别为0.93、0.87,准确性可达0.91。提示NGAL、KIM-1、Cys-C 联合检测是预测脓毒症患者AKI 发生的可靠指标。
综上所述,血清NGAL、KIM-1、Cys-C 可反映脓毒症患者早期肾损伤,早期联合检测是预测脓毒症患者AKI 发生风险的灵敏度高、特异性好的生化标志物,从而为临床早期制订治疗方案提供指导。