儿童重度肾积水肾造瘘术后尿蛋白水平与肾功能的关系

赵一俊 陈君忆 唐达星

肾积水是常见的儿童泌尿系统疾病，其最常见的病因是肾盂输尿管连接部梗阻(ureteropelvic junction obstruction,UPJO)。膀胱输尿管连接部梗阻引起肾积水伴输尿管扩张，造成肾盂扩张，肾实质压迫、影响肾小管，进而造成肾功能损伤。目前针对儿童肾积水的治疗原则是早发现、早诊断、早治疗。临床上，对于有手术指征的肾积水主要采用开放或者腹腔镜下肾盂成形术治疗，对于重度肾积水尤其是伴有严重肾功能损害的肾积水，其外科治疗观点国内外不尽一致。有文献报道极重度肾积水的肾切除率超过70%[1]。有研究者提出对于分肾功能(differential renal function,DRF)<10%的极重度肾积水患者可考虑切除患肾[2,3]；也有研究指出即使患者DRF<10%，经肾造瘘术及Ⅱ期肾盂成形术也能获得良好的DRF[4]。对于重度肾积水患者，如果直接切除肾脏，则失去了挽救部分能恢复功能肾脏的机会。99mTc-DTPA肾动态显像测定肾小球滤过率(glomerular filtration rate,GFR)是目前应用最多的计算DRF的方法，也是目前国内专家对重度肾积水肾脏功能评估切除指征的重要参考指标[5]。

由于肾核素扫描检查有辐射且儿童依从性差，不同医疗单位对结果的评价也存在偏倚，因此，寻求一个有效且安全简单的肾功能评估指标是目前临床上迫切需要解决的问题之一。尿液生物学指标具有获取简单、直接且具有可重复性的优点，既往部分研究提示多种尿液生物学指标可以用来评估肾积水术后患肾功能的恢复情况[6-8]。尿微量白蛋白(microalbumin,mAlb)、转铁蛋白(transferrin,Trf)、免疫球蛋白G(immunoglobulin G,IgG)在正常情况下不被肾小球基底膜滤过，是肾小球滤过膜损伤的传统敏感蛋白。而经肾小球滤过的α1微球蛋白(α1-microglobulin,α1-MG)、β2微球蛋白(β2-microglobulin,β2-MG)在肾小管重吸收，是肾小管损伤特异性蛋白。通过对重度肾积水常见肾盂尿液蛋白指标(mAlb、α1-MG、β2-MG、Trf、IgG)测定，进一步研究其与肾功能恢复或患肾分肾功能的相关性，对评估重度肾积水患者肾损伤的严重程度有重要意义。

因此，本研究以17例重度肾积水伴或不伴输尿管扩张行患肾穿刺造瘘患者为研究对象，回顾性分析肾核素显像肾功能情况、尿微量蛋白测定结果，探讨尿微量蛋白对儿童重度肾积水患者肾功能的评估价值，为临床诊断及治疗提供帮助。

材料与方法

一、研究对象及分组

回顾性收集2017年3月至2020年10月由浙江大学医学院附属儿童医院收治的17例重度肾积水伴或不伴输尿管扩张行患肾穿刺造瘘术患者为研究对象，病例纳入标准： ①影像学检查提示重度肾积水，美国胎儿泌尿外科协会(Society for Fetal Urology,SFU)分级Ⅳ级，伴或不伴输尿管扩张; ②肾盂前后径>5 cm； ③单侧病变，且对侧肾脏形态正常； ④肾功能受损严重，DRF<25%，B超检查提示肾实质厚度最薄处≤2 mm，或输尿管全段扩张直径>2.5 cm； ⑤围手术期存在尿路感染，但术前已控制。排除标准： ①重要脏器功能损害或肾肿瘤伴肾积水； ②术前排泄性膀胱尿道造影(voiding cystic urethrography,VCUG)提示膀胱输尿管反流； ③神经源性膀胱、后尿道瓣膜导致肾积水伴输尿管扩张； ④肾盂成形或输尿管再植术后再发梗阻； ⑤免疫系统疾病。本研究获得浙江大学医学院附属儿童医院伦理委员会批准(编号：2018-IRB-076)，并获得患者及其家属同意。

17例重度肾积水伴或不伴输尿管扩张患者均行肾穿刺造瘘术，其中男13例，女4例；年龄范围15天至13岁8个月；左侧12例，右侧5例，其中4例伴有输尿管扩张。造瘘3个月后1例DRF未改善，DRF仍为0，2例DRF进一步下降，1例DRF改善不明显家属强烈要求保留肾脏，3例造瘘后行患肾切除术。以DRF<22.1%和DRF≥22.1%将造瘘3个月后的17例患者分为低分肾功能组(n=11)和高分肾功能组(n=6)。

二、穿刺方法

采取超声引导下经皮肾穿刺造瘘术。局部麻醉后经超声定位，使用Kit-locking穿刺针(美国安捷泰公司)在肾实质最薄处穿刺进针，导丝引导下用筋膜扩张导管自F6逐次增大至目标型号进行扩张，最后在导丝引导下置入肾造瘘管。造瘘管型号的选择标准：<15 kg选择F6，15～25 kg选择F8，>25 kg选择F10。

三、观察指标

收集患者的年龄、性别、侧别等一般资料。所有患者行99mTc-DTPA肾核素显像测定GFR，计算前后两次患肾DRF，并记录肾穿刺造瘘术中及肾造瘘3个月后肾盂尿液测尿微量蛋白及肌酐水平。尿微量蛋白测定项目包括mAlb、α1-MG、β2-MG、Trf和IgG。考虑到尿量及尿液浓缩、稀释对尿蛋白影响，尿液蛋白指标均使用尿肌酐矫正。

四、统计学处理

结 果

一、肾穿刺造瘘3个月后肾盂尿液中尿蛋白含量、DRF的比较

低分肾功能组中mAlb/Cr、α1-MG/Cr、(mAlb+Trf+IgG)/Cr、(α1-MG+β2-MG)/Cr分别为1.97(1.20,8.89)mg/μmol、9.01(3.62,17.99)ng/μmol、2.54(1.42,9.55)mg/μmol、10.17(4.40,18.02)ng/μmol；高分肾功能组中分别为0.59(0.14,1.65)mg/μmol、1.45(0.68,3.39)ng/μmol、0.74(0.17,2.00)mg/μmol、1.56(1.03,3.59)ng/μmol，差异有统计学意义(P<0.05)。β2-MG/Cr、Trf/Cr和IgG/Cr在高低分肾功能组间差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。

比较造瘘3个月对DRF变化及造瘘对肾盂各尿蛋白含量的改变(表2)。17例重度肾积水患者术前DRF为(7.98±1.96)%，造瘘3个月后DRF为(21.3±3.20)%，造瘘3个月能显著改善DRF，差异有统计学意义(t=-5.07,P<0.05)。造瘘时尿液中α1-MG /Cr、IgG/Cr、(α1-MG+β2-MG)/Cr分别为11.71(4.49，45.68)ng/μmol、0.46(0.07，2.62)mg/μmol、13.83(5.15，46.63)ng/μmol，造瘘3个月后分别为3.85(2.17，15.53)ng/μmol、0.20(0.03，0.88)mg/μmol、4.40(2.48，15.71)ng/μmol，患肾穿刺造瘘能降低尿液中α1-MG、IgG及α1-MG+β2-MG的含量，差异有统计学意义(P<0.05)，而mAlb、β2-MG 、Trf及mAlb+Trf+IgG含量未见明显降低，差异无统计学意义(P>0.05)。

表1 17例重度肾积水患者造瘘3个月后不同分肾功能组各蛋白含量比较[M(P25,P75)]Table 1 Comparison of urine protein levels in 17 cases of severe hydronephrosis patients with different renal function groups after percutaneous nephrostomy for 3 months[M(P25,P75)]分组例数mAlb/Cr(mg/μmol)α1-MG/Cr(ng/μmol)β2-MG/Cr(ng/μumol)Trf/Cr(mg/μmol)IgG/Cr(mg/μmol)(mAlb+Trf+IgG)/Cr(mg/μmol)(α1-MG+β2-MG)/Cr(ng/μmol)低DRF组111.97(1.20,8.89)9.01(3.62,17.99)0.26(0.11,1.52)0.14(0.05,0.66)0.42(0.18,1.58)2.54(1.42,9.55)10.17(4.40,18.02)高DRF组60.59(0.14,1.65)1.45(0.68,3.39)0.10(0.03,0.30)0.40(0.01,0.12)0.06(0.02,0.32)0.74(0.17,2.00)1.56(1.03,3.59)Z值--2.11-2.81-1.71-1.71-1.61-2.11-3.12P值-0.0350.0050.0880.0880.1080.0350.002

表2 17例重度肾积水患者造瘘后各尿蛋白含量及分肾功能[M(P25,P75)]Table 2 Urinary protein levels and DRF in 17 cases of severe hydronephrosis patients after percutaneous nephrostomy[M(P25,P75)]时间mAlb/Cr(mg/μmol)α1-MG/Cr(ng/μmol)β2-MG/Cr(ng/μmol)Trf/Cr(mg/μmol)IgG/Cr(mg/μmol)(mAlb+Trf+IgG)/Cr(mg/μmol)(α1-MG+β2-MG)/Cr(ng/μmol)造瘘时2.35(0.40,9.49)11.71(4.49,45.68)0.82(0.23,2.44)0.18(0.02,0.51)0.46(0.07,2.62)3.15(0.49,11.82)13.83(5.15,46.63)造瘘3个月1.58(0.59,3.51)3.85(2.17,15.53)0.23(0.08,1.10)0.10(0.03,0.23)0.20(0.03,0.88)1.86(0.74,5.07)4.40(2.48,15.71)Z值-1.30-2.25-1.82-1.07-2.11-1.59-2.30P值0.1930.0250.0680.2870.0350.1130.022

二、DRF与肾盂各尿蛋白含量的相关性分析

肾盂各尿蛋白含量(造瘘时和造瘘3个月)与各自DRF的相关性见表4。重度肾积水患肾肾盂尿α1-MG /Cr与患肾DRF呈负相关(r=-0.436，P<0.05),mAlb/Cr、β2-MG/Cr、Trf/Cr、IgG/Cr与患肾DRF的相关性无统计学差异(P>0.05),见表3。

表3 患肾DRF与患肾各尿液蛋白水平相关性分析(n=34)Table 3 Analysis of correlation between DRF and urinary protein levels(n=34)项目mAlb/Crα1-MG/Crβ2-MG/CrTrf/CrIgG/Crr值-0.229-0.436-0.172-0.209-0.273P值 0.193 0.010 0.331 0.236 0.118

讨 论

儿童肾积水多因泌尿生殖系统发育畸形所致，先天性肾积水发病率为0.115%，部分可合并肾发育畸形，儿童先天性肾积水最常见原因是UPJO。临床上对于术前患肾无功能或DRF<5%～10%患者可以考虑行分期造瘘术，这样可以避免单纯依据核素显现结果以及积水程度和肾皮质厚度做出肾切除的决定[5]。本中心对于DRF严重受损的重度肾积水伴或不伴输尿管扩张患者先行患肾穿刺造瘘术，观察造瘘初期和造瘘3个月后造瘘管引流尿液中生物学指标的改变，再结合核素显像结果决定是否保留肾脏。

在目前技术条件下没有一种方法可以对重度肾积水肾功能做出准确的评估。虽然目前已有相关研究通过分析尿液生化指标评估肾积水状态及肾盂成形术后的肾功能改变情况，但是在重度肾积水患者中的研究相对较少，且不同中心尿液检测指标不同，实用价值不高[8-12]。利用常见的尿液生化指标来评估重度肾积水患肾功能的恢复及分肾功能变化可以为临床治疗策略提供依据。

本研究发现，肾造瘘能够显著改善无功能肾或分肾功能受损严重患者的肾功能，17例中5例术前评估无功能肾，造瘘后其分肾功能得到了明显改善。这说明儿童肾功能可恢复性较高，肾穿刺(percutaneous nephrostomy,PCN)治疗是能显著改善DRF的一种治疗方式[4,13]。肯定了临床工作中对于任何一个肾脏都不能以一次肾核素检查结果来做出患肾切除的治疗建议，即使肾核素结果提示患肾无功能。

既往多中心研究发现儿童单侧肾积水术前患肾DRF<22.1%的患者进行肾盂成形术后患肾DRF无法恢复正常的风险更高[14]。故本研究以DFR值22.1%为截断值比较造瘘3个月后高、低分肾功能组5种蛋白含量，发现低分肾功能组经肾小管重吸收的小分子蛋白α1-MG+β2-MG及经肾小球滤过的中大分子蛋白mAlb+Trf+IgG含量明显高于高分肾功能组，提示重度肾积水造瘘3个月后肾小球基底膜及肾小管均有受损，且分肾功能低组总体上较分肾功能高组存在更严重的肾小球及肾小管损伤。mAlb、Trf分子量分别为69 kD、79.6 kD，这两种中分子蛋白在肾小球电荷屏障受损时明显升高，且Trf较mAlb带的电荷更少，更容易漏出，而IgG(IgG1、IgG2、IgG3、IgG4)属于大分子蛋白质，除IgG3分子量为170 kD，其余均为146 kD，IgG的升高提示肾小球基底膜呈膜孔构型改变。本研究还发现造瘘3个月后尿液中mAlb、α1-MG、β2-MG 、Trf、IgG含量发生了变化，且并不是简单的同步性减少。mAlb、Trf和IgG在造瘘时及造瘘3个月后其含量变化无明显改善，但α1-MG和β2-MG含量改善明显，结合肾造瘘能够显著改善DRF，预示儿童肾积水肾功能改变主要以肾小管重吸收功能恢复为主，肾小球滤过膜损伤可恢复性较肾小管差。单独分析肾造瘘对mAlb、Trf、IgG的改变发现，相对于mAlb、Trf这两种中分子蛋白，IgG造瘘3个月后得到显著降低。既往研究认为IgG在正常人尿液中含量极低，尿中增多提示肾小球基底膜呈膜孔构型改变，在肾盂成形术后3个月健侧肾盂尿液与患侧尿液中IgG/Cr基本相仿，预测IgG是肾盂成形术后患肾功能早期恢复的指标[15]。本研究发现造瘘3个月后在高、低分肾功能组中IgG含量无明显差异，但是造瘘3个月后IgG含量明显降低，推测作为肾小球滤过机械屏障的基底膜的膜孔构型明显改善，减少了IgG的漏出，但其与分肾功能高低可能并没有相关性，与本文后续IgG与DRF的相关性分析结果一致。而带有负电荷的mAlb、Trf在造瘘3个月后无明显降低，推测即使肾造瘘使患肾分肾功能明显改善，但肾小球滤过膜电荷屏障未见明显改善，而在造瘘后高低分肾功能组mAlb的含量却存在差异，两者不一致，提示是否还有其它一些影响尿液mAlb含量的因素，这有待进一步研究。α1-MG和β2-MG总含量在造瘘3个月后明显改善，提示肾小管重吸收功能得到了显著改善。单独分析这两种微球蛋白后发现，α1-MG的降低更显著，尽管α1-MG、β2-MG都被肾小管重吸收，但本研究发现肾小管功能改善后α1-MG重吸收更好。目前对于肾功能恢复的评估哪种蛋白更具有优势尚无定论[13,15,16]。Luton等[12]研究认为双侧肾积水胎儿尿液中β2-MG水平升高仅与肾小球数目减少有关，但在儿童双侧肾积水中尚未有相关研究，因此β2-MG是否在儿童重度肾积水中也存在相关机制还有待进一步研究。本研究发现5种蛋白中仅有mAlb和α1-MG 在高低分肾功能组存在差异，预示这两种蛋白与DRF可能存在相关性。既往有研究发现在轻、中、重度肾积水组中尿液中α1-MG逐步增多，肾盂成形手术能减少其含量，认为α1-MG可以作为随访肾功能变化的敏感指标[16]。此外，本研究还发现α1-MG/Cr与DRF存在负相关，但是其他指标与DRF的相关系数不高，故需要进一步加大样本量，深入研究其内在关系。

综上所述，儿童重度肾积水肾造瘘后肾功能损害越严重，肾小球及肾小管损伤越严重。肾盂造瘘能显著改善儿童重度肾积水肾功能及肾小球基底膜膜孔构型，且肾功能恢复以肾小管恢复为主。患肾肾盂尿液α1-MG的测定可以帮助临床判断儿童重度肾积水DRF，评估肾损伤的程度，并作为临床评估肾功能的一项简易指标。