肾损伤标志物对肾移植受者发生DGF的早期预测价值

李峰 浦金贤 黄玉华 席启林 潘浩 赵晓俊 胡林昆

肾移植是治疗终末期肾病最为有效的方法，而缺血-再灌注损伤是影响移植肾早期功能恢复的重要原因，通常表现为移植物功能延迟恢复（delayed graft function，DGF）。DGF是肾移植术后最常见的并发症之一，是影响移植肾及受者长期存活的危险因素。器官短缺导致越来越多的边缘供肾被使用，DGF的发生率高达20%～30%[1]。DGF一旦发生，移植肾的短期和长期存活均会受到影响。早期诊断DGF，是及时调整治疗方案、合理使用免疫抑制剂的关键[2]。

急性肾小管坏死（acute tubular necrosis，ATN）是导致DGF最常见的原因[3-4]。当肾脏发生ATN时，血清中的分子标志物水平会因为产生增多或者排泄减少而升高，其中最常见的包括血清肌酐（serum creatinine，Scr）、中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白（neutrophil gelatinase-associated lipocalin，NGAL）以及血清胱抑素C（serum cystatin C，Cys-C）。Scr是最为经典的评估肾功能的指标。NGAL是较新的衡量肾功能的指标，在感染、毒性或缺血性损伤时，肾皮质小管、外周血以及尿液中NGAL表达水平升高[5]。Cys-C的分子量比较小，可被肾小球滤过，被近端小管重吸收后直接降解[6]，当发生肾小管坏死时或者肾小球滤过率降低时，Cys-C的代谢减少，水平升高[7]。

Scr、血NGAL、尿NGAL以及Cys-C的研究主要集中在肾功能评估和估算肾小球滤过率，但其在预测肾移植术后移植肾功能恢复的价值尚未明了。本研究分析血NGAL、尿NGAL、Scr以及Cys-C在肾移植术后早期的动态变化，评估其预测肾移植受者发生DGF的价值，为进一步指导临床诊治提供依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集2016年6月及2019年12月苏州大学附属第一医院泌尿外科159例肾移植受者的临床资料及血、尿标本。供肾均来源于公民逝世后器官捐献。受者纳入标准：（1）首次移植；（2）无明显手术相关禁忌证；（3）无活动性肝炎、结核等感染。排除标准：（1）术后有严重的手术相关并发症，或排斥反应导致移植物丢失或失功；（2）原发性肾脏无功能。

根据受者术后是否发生DGF分为DGF组（42例）和即刻肾功能恢复（immediate graft function，IGF）组（117例）。DGF定义为肾移植受者在术后第1周内至少需要1次血液透析治疗，其中由于肺水肿或者高血钾等情况需要血液透析的受者不被归为DGF[8]。IGF定义为肾移植受者在术后恢复良好，不需要通过透析治疗来过渡[9]。估算肾小球滤过率（estimated glomerular filtration rate，eGFR）采用中国人群校正的MDRD公式进行计算[10]。DGF组，男26例，女16例，年龄（44±10）岁，原发病包括慢性肾小球肾炎7例，IgA肾病5例，局灶硬化肾小球肾炎1例，多囊肾1例，高血压肾病5例，糖尿病肾病3例，其他20例；IGF组，男75例，女42例，年龄（42±10）岁，原发病包括慢性肾小球肾炎25例，IgA肾病14例，局灶硬化肾小球肾炎4例，多囊肾5例，高血压肾病10例，糖尿病肾病5例，其他54例。两组受者年龄、性别等基线资料比较，差异均无统计学意义（均为P＞0.05）。

1.2 围手术期诊疗方案

所有患者移植前均行补体依赖淋巴细胞毒性试验（complement-dependent cytoxicity，CDC）及群体反应性抗体（panel reactive antibody，PRA）检测。术前均行免疫诱导治疗[抗胸腺细胞球蛋白（antithymocyte globulin，ATG）或巴利昔单抗（舒莱）]，术后甲泼尼龙冲击 3 d[6～8 mg/（kg⋅d）]，术后 3 d 开始加用钙调磷酸酶抑制剂（calcineurin inhibitor，CNI）。免疫抑制维持方案为吗替麦考酚酯或麦考酚钠肠溶片+CNI+糖皮质激素三联免疫抑制方案。

1.3 标本采集与检测

术后1、2、3、4、5、6、7、14、21 d早上采集收集肾移植受者血、尿标本，于4 h内完成血NGAL、尿NGAL、Scr、Cys-C的检测，其余标本留置在−80 ℃冰箱保存备用。

1.4 研究内容

分析两组受者的临床资料，包括受者年龄、性别、体质量指数（body mass index，BMI）、原发病、血型、透析类型、透析时间、移植前Scr，供者年龄、捐献前Scr、供肾冷缺血时间，配型情况[CDC、人类白细胞抗原（human leukocyte antigen，HLA）错配数、PRA阴性]，免疫诱导方案，免疫抑制方案等；对比DGF组和IGF组受者血NGAL、尿NGAL、Cys-C、Scr变化情况；分析血NGAL、尿NGAL、Cys-C及Scr对DGF的早期预测价值。

1.5 统计学方法

采用SPSS 19.0软件进行统计学分析，采用Graphpad 7.0绘制图片。符合正态分布的计量资料以均数±标准差表示，比较采用t检验；不符合正态分布的计量资料以中位数（下四分位数，上四分位数）表示，比较采用Mann-WhitneyU检验；计数资料以率表示，比较采用χ2检验。采用受试者工作特 征（receiver operating characteristic，ROC） 曲 线及曲线下面积（area under the curve，AUC）评价血NGAL、尿NGAL、Cys-C及Scr早期预测DGF的价值，并确定截取值。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 两组受者的临床资料比较

159例肾移植受者中，42例发生DGF，发生率为26.4%。两组供者年龄、供肾冷缺血时间及CDC比较，差异均有统计学意义（均为P＜0.05），其他资料差异均无统计学意义（均为P＞0.05，表1）。

表1 两组受者一般资料比较Table 1 Comparison of general data of recipients between the two groups

2.2 两组肾损伤标志物变化情况比较

两组肾移植患者术后血NGAL、尿NGAL、Cys-C及Scr的变化趋势见图1。DGF组血NGAL在术后2周内均高于IGF组受者（均为P＜0.05）；DGF组Cys-C、Scr、尿NGAL在术后3周内均高于IGF组（均为P＜0.001）。

图1 两组肾损伤标志物的变化趋势Figure 1 Change trends of kidney injury markers in two groups

两组血NGAL、尿NGAL、Scr在术后早期呈现快速下降，之后下降趋势逐渐变缓；IGF组Cys-C在术后早期也呈现快速下降，之后下降趋势逐渐变缓，但DGF组Cys-C在加用CNI后（术后3 d）出现缓慢升高，术后5 d开始快速下降。

2.3 肾损伤标志物对DGF的预测价值分析

肾移植术后1 d受者血NGAL、尿NGAL、Cys-C和Scr预测肾移植受者发生DGF的AUC分别为0.731[95%可信区间（confidence interval，CI）0.643～0.819]、0.825（95%CI0.751～0.899）、0.895（95%CI0.848～0.943）和0.732（95%CI0.647～0.817）（均为P＜0.01，图2）。

图2 肾损伤标志物预测DGF的ROC曲线Figure 2 ROC curves of kidney injury markers in predicting DGF

尿NGAL和Cys-C的诊断区间有重叠，但Cys-C的约登指数高于尿NGAL[0.47（0.22，0.67）比0.39（0.21，0.56），P＜0.05]。

血NGAL、尿NGAL、Cys-C和Scr对肾移植受者发生DGF具有一定的预测价值，最佳截取值分别为658.7 ng/mL、837.6 ng/mL、4.73 mg/L和 693 μmol/L（表2）。

表2 肾损伤标志物预测DGF的价值Table 2 Efficacy of kidney injury markers in predicting DGF

3 讨 论

目前关于肾移植术后预后的相关研究较多[11-13]，但分析肾移植术后肾功能动态变化的报道较少。本研究发现肾移植受者血NGAL、尿NGAL及Scr在术后早期快速下降，之后下降趋势逐渐变缓，且DGF组的曲线均位于IGF组上，但两组差距逐渐缩小。DGF组受者术后早期肾功能指标较IGF组受者差，表明DGF组受者基础肾功能较差。本研究结果发现DGF组和IGF组供者年龄、供肾冷缺血时间及CDC差异有统计学意义，但两组受者透析时间及供者捐献前Scr等临床常用指标比较，差异均无统计学意义，可能与本研究样本量较少有关。

我们发现DGF组受者在加用CNI后Cys-C升高，虽然变化差异无统计学意义，但这也提示DGF受者可能对CNI的肾毒性更加敏感。Cys-C升高后很快下降，提示移植肾对CNI的肾毒性有耐受性，DGF并不是使用CNI的禁忌证，这也支持了肾移植治疗指南中的观点：CNI不能等到肾功能恢复后再开始用[14]。CNI导致Cys-C短暂升高的原因可能是由于其能够激活主要的血管收缩系统和抑制一氧化氮合成及一氧化氮介导的血管舒张[15]，影响肾小球的入球小动脉，从而导致肾小球滤过率一过性的降低[16]。而Cys-C的代谢主要是通过肾小球滤过后在近端小管进行，因此肾小球滤过率降低会导致Cys-C升高。

由于影响DGF的因素很多[17-19]，所以模型的建立很复杂。爱尔兰的风险评估模型纳入的因素很多，准确率也只达70%[20]。但早期诊断DGF又非常重要，所以越来越多的研究在寻找是否存在一个标志物，能够帮助我们早期预测DGF。本研究发现通过Cys-C来预测DGF的优势较为明显，截取值为4.73 mg/L时，其灵敏度和特异度均明显优于血NGAL、尿NGAL及Scr。

目前关于Cys-C在评估肾损伤方面作用的研究越来越多，但存在争议。有研究发现，与Scr相比，Cys-C在评估急性肾损伤中并无优势[21]，也有研究发现Cys-C是评估肾损伤的敏感指标，Cys-C的持续升高提示移植物的长期预后不良[22]。本研究发现Cys-C能够有效地预测DGF，这可能与Cys-C在人体内的代谢相关，DGF的主要原因是ATN，当移植物发生严重的ATN时，必然会表现为Cys-C升高。

通过NGAL评估肾损伤的研究较多[23-24]，且大多提示NGAL在预测肾损伤方面的价值优于Scr[22,25]，与本研究结论相同。本研究中，术后3周DGF组和IGF组受者血NGAL差异无统计学意义，可能是由于引起血NGAL水平变化的因素较多[26]，在肾移植过程中，机体全身出现严重的炎症反应，这时除了肾脏分泌NGAL，机体的免疫系统也同样分泌大量的NGAL。随着机体的恢复，全身炎症反应逐渐减弱，血NGAL的差异不明显，但尿NGAL的差异依然明显，因为DGF组受者肾脏分泌的NGAL更多。国外也有相关的文献证实尿NGAL在评估肾损伤方面更有优势[27-28]。同时检测尿NGAL是无创的，这也是其突出的优点。

综上所述，Cys-C能够较好地反映肾损伤，其预测DGF的价值高于血NGAL、尿NGAL及Scr，这为DGF的诊断提供了一个新的思路。但本研究为单中心研究，同时病例数也不多，相关的研究结果还需要多中心的研究以及更多的病例数来进一步证实。