NGAL在成人心臟術(shù)后急性腎損傷中的早期應(yīng)用價(jià)值探討

徐 磊， 徐曉萍， 應(yīng)春妹

(上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院檢驗(yàn)科，上海200127)

急性腎損傷(acute kidney injure，AKI)是心臟手術(shù)后常見(jiàn)并發(fā)癥。有很多研究表明AKI是心臟術(shù)后患者死亡的獨(dú)立危險(xiǎn)因素［1］。早期診斷心臟手術(shù)導(dǎo)致的AKI對(duì)于改善患者預(yù)后具有重要意義。但是臨床現(xiàn)在主要還是依靠血清肌酐(serum creatinine，SCr)和尿量來(lái)診斷AKI。由于這些指標(biāo)均不敏感，無(wú)法有效的對(duì)AKI進(jìn)行早期診斷，因此可能會(huì)延誤治療。近年來(lái)發(fā)現(xiàn)中性粒細(xì)胞明膠酶相關(guān)脂質(zhì)運(yùn)載蛋白(neutrophil gelatinase-associated lipocalin，NGAL)在診斷 AKI的敏感性和特異性方面優(yōu)于其他指標(biāo)。為此，我們探討了血清NGAL在早期診斷成人心臟術(shù)后AKI中的應(yīng)用價(jià)值。

材料和方法

一、研究對(duì)象

選取上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院2011年8月至2011年12月心胸外科成人心臟手術(shù)患者62例，其中男40例，女22例，年齡(62±12)歲，疾病類型包括主動(dòng)脈瘤、冠心病、瓣膜疾病。分別在術(shù)前和術(shù)后6、24、48 h采集，離心、留取血清標(biāo)本并且－80℃冰凍保存。

二、檢測(cè)方法

首先采用酶法檢測(cè)SCr，根據(jù)2005年急性腎損傷協(xié)作組(acute kidney injury network，AKIN)制定的AKI診斷標(biāo)準(zhǔn)［腎功能在48 h內(nèi)急劇下降，表現(xiàn)為:(1)SCr上升超過(guò)26.5 μmol/L(0.3 mg/dL);(2)SCr較基礎(chǔ)值上升＞50%;(3)尿量減少(＜0.5 mL·kg－1·h－1)超過(guò)6 h(排除梗阻性腎病和其他引起尿量減少的可逆因素)］。以48 h內(nèi) SCr上升≥26.5μmol/L作為AKI診斷標(biāo)準(zhǔn)，將患者分為AKI組(23例)、無(wú)AKI組(39例)。應(yīng)用乳膠增強(qiáng)免疫透射比濁法分別檢測(cè)2組患者的血清NGAL和半胱氨酸蛋白酶抑制劑C(cystatin C，Cys C)水平。SCr、Cys C、NGAL 試劑盒、校準(zhǔn)品和質(zhì)控品均由上?？迫A生物工程股份有限公司提供。NGAL檢測(cè)試劑盒采用570 nm主波長(zhǎng)、800 nm副波長(zhǎng)和6點(diǎn)校準(zhǔn)曲線進(jìn)行檢測(cè)，線性范圍0～5 000 ng/mL;相對(duì)偏差≤±15%;批內(nèi)精密度＜8%、批間精密度≤15%;樣本中膽紅素≤600 mg/L、甘油三酯≤15 mmol/L、血紅蛋白≤10 g/L、維生素C≤600 mg/L時(shí)對(duì)檢測(cè)結(jié)果無(wú)明顯影響。檢測(cè)儀器為日立7600-020全自動(dòng)生化分析儀。各項(xiàng)檢測(cè)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程進(jìn)行。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

所得數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析并進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)(非參數(shù)K-S檢驗(yàn))，計(jì)量資料以±s表示，計(jì)量資料比較用t檢驗(yàn)，采用受試者工作特征(ROC)曲線分析評(píng)價(jià)NGAL的診斷價(jià)值。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

一、臨床一般資料比較

心臟術(shù)后AKI的發(fā)生率為37.1%。AKI組和無(wú)AKI組年齡、性別以及術(shù)前SCr、NGAL基礎(chǔ)水平比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。2組心臟手術(shù)患者實(shí)施體外循環(huán)術(shù)(CPB)的比例均為71%;但2組CPB時(shí)間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，無(wú) AKI組 CPB 時(shí)間為(97.8±40.8)min，AKI組 CPB 時(shí)間為(127.6±34.5)min。

二、SCr、Cys C、NGAL 在不同時(shí)間段的變化

與術(shù)前比較，AKI組 NGAL水平在術(shù)后6、24、48 h均明顯上升(P＜0.01);Cys C水平在術(shù)后24、48 h明顯上升(P＜0.01)。無(wú)AKI組術(shù)后6、24、48 h NGAL水平差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05);術(shù)后6、24h Cys C水平差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，術(shù)后48 h升高(P＜0.05)。見(jiàn)表1。

將每例標(biāo)本同時(shí)以術(shù)前檢測(cè)值為基準(zhǔn)，計(jì)算術(shù)后SCr、Cys C、NGAL的上升倍數(shù)得到數(shù)據(jù)Δ術(shù)前、Δ6、Δ24、Δ48 h，見(jiàn)表2。

三、NGAL診斷價(jià)值的評(píng)價(jià)

用ROC曲線評(píng)價(jià)NGAL的診斷價(jià)值。術(shù)后6、24、48 h 的 ROC 曲線下面積分別為0.732［95% 可信區(qū)間(CI):0.596～0.869］、0.790［95%CI:0.672～0.908］、0.697［95%CI:0.560～0.835］，見(jiàn)圖1。在術(shù)后6 h以血清 NGAL=255 ng/mL作為AKI的診斷界限時(shí)，特異性為61.5%、靈敏度為78.3%。

表1 2組患者SCr、Cys C、NGAL不同時(shí)間段的平均濃度

表2 AKI組和無(wú)AKI組患者NGAL、CysC和SCr各時(shí)間段上升倍數(shù)

圖1 術(shù)后6、24、48 h血清 NGAL診斷AKI的ROC曲線

用ROC曲線評(píng)價(jià)NGAL上升倍數(shù)的診斷價(jià)值，術(shù)后Δ6、Δ24、Δ48 h的ROC曲線下面積分別為0.776［95%CI:0.631～0.920］、0.877［95%CI:0.791～0.964］、0.774［95%CI:0.648～0.900］，見(jiàn)圖2。血清NGAL在術(shù)后6 h以1.60倍(較術(shù)前上升60%)作為AKI的診斷界限時(shí)，特異性為87.2%、靈敏度為73.9%。

圖2 術(shù)后6、24、48 h血清NGAL的上升倍數(shù)診斷AKI的ROC曲線

討 論

AKI是心臟手術(shù)后常見(jiàn)的并發(fā)癥。大量研究表明AKI早期是可逆的，如果能及時(shí)早期診斷并治療，腎功能大多可以恢復(fù)。目前臨床主要還是依靠SCr和尿量來(lái)判斷是否發(fā)生AKI，但SCr對(duì)腎小球?yàn)V過(guò)功能的輕微改變不敏感，同時(shí)還受到年齡、性別、進(jìn)食、肌肉容量、藥物、水化情況等因素的影響;尿量則更容易受到血容量狀態(tài)、藥物等非腎臟因素影響。因此，臨床上對(duì)AKI的診斷經(jīng)常是滯后的。

NGAL是脂質(zhì)運(yùn)載蛋白超家族的一員［2］，其基因定位于人類9號(hào)常染色體(9q34)上，相對(duì)分子質(zhì)量為25 000，是一種調(diào)控腎小管上皮細(xì)胞凋亡的蛋白分子。正常情況下腎臟組織很少表達(dá)NGAL，腎小管上皮細(xì)胞受損后可大量分泌NGAL，誘導(dǎo)腎小管間質(zhì)中浸潤(rùn)的中性粒細(xì)胞發(fā)生凋亡［3-4］。從2003年Mishra等第1次提出NGAL可以作為急性腎臟病變的早期標(biāo)志物開始，越來(lái)越多的研究發(fā)現(xiàn)在缺血性或腎毒性腎損傷早期時(shí)，NGAL由腎小管上皮細(xì)胞大量表達(dá)，并被釋放到血液和尿液中，起到保護(hù)腎臟的作用。蔡雷鳴等［5］研究了60例無(wú)慢性腎病的重癥監(jiān)護(hù)病房(ICU)和冠心病監(jiān)護(hù)病房(CCU)的患者，發(fā)現(xiàn)血清NGAL在術(shù)后6 h即上升，術(shù)后12 h即能較好地預(yù)測(cè)AKI，其預(yù)測(cè)AKI時(shí)間早于Cys C和SCr。張群妹等［6］研究了尿NGAL和血清Cys C在百草枯中毒患者急性早期腎損傷中的變化，發(fā)現(xiàn)百草枯中毒后2 h尿NGAL水平即可明顯升高，血清Cys C于8 h開始升高，尿NGAL診斷AKI的時(shí)間早于血清 Cys C。Bachorzewska-Gajewska 等［6］對(duì)25例不穩(wěn)定心絞痛進(jìn)行PCI治療患者的研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)生 AKI的患者在PCI術(shù)后 2、4 h血、尿NGAL水平顯著增高，而SCr無(wú)明顯變化［7］。

本研究發(fā)現(xiàn)在心臟術(shù)后6 h，AKI組的血清NGAL水平就發(fā)生明顯上升，并且此后持續(xù)維持在較高水平，而Cys C在術(shù)后24h才發(fā)生具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的增高，SCr更是在術(shù)后48 h才達(dá)到AKI的診斷標(biāo)準(zhǔn)，與文獻(xiàn)［5］報(bào)道結(jié)果一致。通過(guò)表2可以明顯發(fā)現(xiàn)NGAL在心臟術(shù)后的上升倍數(shù)也明顯高于Cys C和SCr，手術(shù)后6 h上升倍數(shù)已達(dá)術(shù)前的2.2倍左右，并且維持在高水平。本研究在術(shù)后6 h運(yùn)用NGAL上升倍數(shù)來(lái)診斷心臟術(shù)后AKI的診斷價(jià)值(以1.60倍作為AKI的診斷界限時(shí)，特異性為87.2%、靈敏度為73.9%)要優(yōu)于直接運(yùn)用NGAL水平(以255 ng/mL作為AKI的診斷界限時(shí)，特異性為61.5%、靈敏度為78.3%)，這可能是由于NGAL水平在心臟手術(shù)患者中的差異較大導(dǎo)致的，通過(guò)增加檢測(cè)的病例數(shù)這種情況可以得到改善。AKI組和無(wú)AKI組術(shù)前SCr、NGAL基礎(chǔ)水平上比較無(wú)明顯差異(P＞0.05)，但術(shù)前AKI組Cys C水平明顯高于非AKI組(P＜0.05)，其原因一方面可能是AKI組患者的SCr和GFR雖然尚無(wú)異常改變，但是Cys C已出現(xiàn)異常，往往表明這些患者已經(jīng)出現(xiàn)了亞臨床的慢性腎臟疾病，術(shù)后更容易發(fā)生AKI;另一方面，有研究發(fā)現(xiàn)Cys C水平和冠狀動(dòng)脈病變程度呈正相關(guān)［8］，兩方面均提示預(yù)后不良。

膠乳增強(qiáng)免疫比濁法檢測(cè)NGAL的檢測(cè)原理是標(biāo)本中NGAL與包被在乳膠顆粒上的抗人NGAL抗體結(jié)合產(chǎn)生濁度，其濁度與NGAL濃度成一定比例關(guān)系。與酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELSIA)相比，該法可在大型全自動(dòng)生化儀上開展NGAL的檢測(cè)，能夠快速、簡(jiǎn)便的檢測(cè)大批量患者標(biāo)本，為NGAL的臨床應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。受到實(shí)驗(yàn)條件的限制，我們沒(méi)有收集、檢測(cè)和研究患者尿液NGAL的變化。有研究表明如果聯(lián)合檢測(cè)患者血液和尿液 NGAL水平能更好的預(yù)測(cè) AKI的發(fā)生［9］。

綜上所述，血清NGAL水平在成人心臟術(shù)后6 h就明顯上升，明顯早于Cys C和SCr，能較好預(yù)測(cè)AKI的發(fā)生，因此，血清NGAL在早期診斷成人心臟術(shù)后AKI中有著良好的應(yīng)用價(jià)值。由于本研究?jī)H是一個(gè)單中心小標(biāo)本量的研究，NGAL早期診斷AKI的應(yīng)用價(jià)值以及血清NGAL水平是否可以反映腎功能受損的程度［10-12］還需要進(jìn)一步證實(shí)。

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