膿毒癥急性腎損傷診斷標(biāo)準(zhǔn)研究進(jìn)展

尹 路 綜述，邵義明 審校

(廣東醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科，廣東 湛江 524001)

膿毒癥急性腎損傷診斷標(biāo)準(zhǔn)研究進(jìn)展

尹 路 綜述，邵義明 審校

(廣東醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科，廣東 湛江 524001)

盡管治療膿毒癥(Sepsis)的醫(yī)療技術(shù)快速發(fā)展，但是膿毒癥患者病死率至今仍居高不下，膿毒癥依然是重癥監(jiān)護(hù)病房(ICU)患者的主要死亡原因之一。而膿毒癥并發(fā)急性腎損傷(AKI)時(shí)，患者病死率可高達(dá)67.3%，同時(shí)機(jī)械通氣時(shí)間明顯延長(zhǎng)、住院時(shí)間顯著增加、腎臟替代治療(RRT)使用率明顯上升，醫(yī)療費(fèi)用也因此顯著增加。因此，如何早期診斷膿毒癥AKI并有效抑制其向急性腎衰竭方向進(jìn)展，降低患者臨床病死率和醫(yī)療費(fèi)用，已經(jīng)成為重癥醫(yī)學(xué)領(lǐng)域臨床研究的重要內(nèi)容之一。然而目前臨床上對(duì)膿毒癥AKI早期診斷仍缺乏相應(yīng)有效的診斷標(biāo)記物。本文對(duì)膿毒癥急性腎損傷的早期診斷標(biāo)記物綜述如下。

膿毒癥；急性腎損傷；標(biāo)志物

膿毒癥是由感染引起的全身炎癥反應(yīng)綜合征，可導(dǎo)致嚴(yán)重膿毒癥、膿毒性休克，甚至多器官功能障礙綜合征(MODS)，而腎臟是炎癥因子最易攻擊的靶器官之一。研究發(fā)現(xiàn)：急性腎損傷(AKI)發(fā)病率在所有住院患者中占3%～7%，在ICU內(nèi)AKI發(fā)病率高達(dá)25%～30%，而由膿毒癥引起的占30%～50%，明顯高于其他原因所引起的AKI，因此，膿毒癥AKI可以作為一項(xiàng)影響患者預(yù)后的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。如何早期診斷AKI，并有效緩解向急性腎衰竭方向發(fā)展及準(zhǔn)確、及時(shí)評(píng)估AKI已成為廣大ICU醫(yī)生面臨的嚴(yán)峻問題之一。

1 傳統(tǒng)型急性腎損傷標(biāo)記物

目前臨床醫(yī)生對(duì)膿毒癥AKI診斷的困惑大多在于對(duì)腎功能損傷的早期評(píng)價(jià)不足。在臨床工作中，血肌酐(Scr)、尿量仍是膿毒癥AKI診斷、分期、評(píng)價(jià)治療效果及預(yù)后的常用主要指標(biāo)。但是，依靠Scr診斷、評(píng)估AKI存在如下的局限性：(1)只有當(dāng)腎小球?yàn)V過率(Glomerular filtration rate，GFR)下降超過50%時(shí)Scr才開始升高，而此時(shí)AKI早已發(fā)生，因此依靠其診斷AKI明顯滯后；(2)Scr在血液中蓄積只與腎小球?yàn)V過率降低相關(guān)，不能反映腎小管的損傷情況；(3)Scr水平變化易受年齡、性別、種族、肌肉代謝和蛋白質(zhì)攝入等因素的影響。尿量更易受循環(huán)血量、脫水劑、利尿劑應(yīng)用以及尿路梗阻等因素的影響。

2 新型急性腎損傷標(biāo)記物

由于傳統(tǒng)的AKI診斷標(biāo)準(zhǔn)滯后等特點(diǎn)，不能很好地滿足AKI臨床診斷、預(yù)防、治療的需求，因此，近年來，用于早期診斷AKI的生物標(biāo)志物陸續(xù)被發(fā)現(xiàn)，尤以NGAL、Kim-1、IL-18、Cys C、L-FABP、TIMP-2、IGFBP7、Netrin-1等為代表。它們所表現(xiàn)出的高度敏感性和特異性，為膿毒癥AKI的早期診斷提供可靠依據(jù)，為其治療帶來希望。

2.1 NGAL在AKI早期診斷與評(píng)估療效中的作用 NGAL是一種穩(wěn)定的多肽，在人體組織(包括腎臟、肺、胃和大腸)中低表達(dá)，但在受損的上皮細(xì)胞中表達(dá)顯著上升，并且不容易受腎外因素、機(jī)體、藥物等影響。在腎臟損傷3 h后的尿液中即可檢測(cè)出，比傳統(tǒng)指標(biāo)更能迅速、準(zhǔn)確反映腎功能狀態(tài)。目前，大量的動(dòng)物和臨床試驗(yàn)證實(shí)，NGAL可作為AKI早期診斷標(biāo)志物，uNGAL、sNGAL均是AKI的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。Devarajan等[1]以缺血性腎損傷小鼠為模型尋找與腎損傷有關(guān)的早期表達(dá)基因時(shí)發(fā)現(xiàn)：NGAL基因的表達(dá)量升高了10倍，此后，NGAL在腎損傷早期診斷中的價(jià)值逐漸受到人們重視。一橫斷面研究顯示：在ICU中，繼發(fā)于膿毒癥、缺血或腎毒性的AKI患者的血液和尿液中的NGAL比正常對(duì)照分別高出10倍和100倍[2]。

Abassi等[3]研究發(fā)現(xiàn)，uNGAL水平與腎臟損傷程度、時(shí)間密切相關(guān)。臧芝棟等[4]研究發(fā)現(xiàn)，uNGAL水平不僅可以早期診斷AKI，還可以作為AKI治療及判斷預(yù)后的可靠指標(biāo)。Ghonemy等[5]研究發(fā)現(xiàn)，在心臟手術(shù)患者中，血NGAL可以作為AKI早期診斷標(biāo)志物，術(shù)后3 h的敏感性、特異性分別為94.1%和93.9%。范銀強(qiáng)等[6]研究發(fā)現(xiàn)，監(jiān)測(cè)uNGAL水平可作為CRRT療效評(píng)價(jià)的可靠指標(biāo)。因此，uNGAL能更好地反映膿毒癥AKI患者腎損傷程度。

2.2 Kim-1在AKI早期診斷中的作用 Kim-1作為一種Ⅰ型跨膜蛋白，具有極高的組織特異性，在正常組織不表達(dá)或微弱表達(dá)[7]，而在缺血再灌注損傷后的腎組織中顯著表達(dá)[8]。研究顯示：Kim-1在近曲小管損傷后持續(xù)顯著表達(dá)，并能快速、大量的釋放到尿液中，因此在尿液中易于檢測(cè)。此外，Kim-l具有黏附功能，參與腎小管上皮組織形態(tài)和功能完整性的修復(fù)。研究發(fā)現(xiàn)，uKim-1是一種快速、無創(chuàng)、重復(fù)性好、敏感的AKI早期診斷生物學(xué)標(biāo)志物，尤其對(duì)缺血再灌注損傷及腎毒性AKI有較好的早期診斷價(jià)值[9]。有研究發(fā)現(xiàn)uKim-1對(duì)AKI早期診斷價(jià)值的AUC為0.90～0.95[10]。Han等[11]對(duì)成年心臟手術(shù)患者的研究中發(fā)現(xiàn)術(shù)后24 h內(nèi)發(fā)生AKI的患者在3小時(shí)內(nèi)uKim-1明顯增高。劉永鋒等[12]研究發(fā)現(xiàn)uKim-1對(duì)AKI的早期診斷具有極好的敏感性和特異性。Tu[13]研究發(fā)現(xiàn)，同AKI幸存者相比，非幸存者在入住ICU后24 h、48 h時(shí)KIM-1明顯升高，提示持續(xù)高水平的尿KIM-1可能與膿毒癥AKI差預(yù)后有關(guān)。

2.3 IL-18對(duì)早期診斷AKI與療效評(píng)價(jià)的作用 IL-18主要在近端腎小管產(chǎn)生，是近年新發(fā)現(xiàn)的一種重要促炎細(xì)胞因子。與IL-2一起介導(dǎo)細(xì)胞免疫，參與抵抗細(xì)菌性感染。IL-l8在已發(fā)生AKl患者尿液中表達(dá)顯著增加，而在其他腎臟疾病患者尿中則無顯著變化。嚴(yán)重創(chuàng)傷患者合并膿毒癥或MODS時(shí)，血IL-18明顯升高，在創(chuàng)傷恢復(fù)后可快速下降；而當(dāng)出現(xiàn)并發(fā)癥時(shí)，血IL-18初始水平更高，并長(zhǎng)期維持在高水平。近年來國(guó)內(nèi)外多項(xiàng)研究均顯示IL-18可以作為AKI早期診斷標(biāo)志物，并可以預(yù)測(cè)臨床預(yù)后。也有研究提出IL-18不僅是AKI的標(biāo)志物，還是AKI發(fā)病的致病因素[14]。Li等[15]研究表明IL-18是危重新生兒患者合并AKI的獨(dú)立的預(yù)測(cè)因子。然而，Siew等[16]在對(duì)451例ICU患者的研究中發(fā)現(xiàn)，尿IL-18并不能在24 h內(nèi)預(yù)測(cè)AKI的發(fā)展(AUC 0.62)，但其水平與28 d死亡率明顯相關(guān)。

2.4 胱抑素C對(duì)早期診斷AKI的作用 CysC是一種半胱氨酸蛋白酶抑制劑，廣泛存在于各種組織的有核細(xì)胞和體液中，可由機(jī)體所有有核細(xì)胞產(chǎn)生，產(chǎn)生率恒定，是由Anastasi等1983年首次在雞蛋清中分離純化。CysC僅經(jīng)腎小球?yàn)V過而被清除，重吸收后被完全代謝分解，不返回血液，所以，血IL-18濃度由腎小球?yàn)V過率決定，不受性別、年齡、飲食等的影響。因此，CysC是一種反映腎小球?yàn)V過率變化的理想同源性標(biāo)志物。研究顯示，CysC對(duì)于評(píng)價(jià)腎小球?yàn)V過率有非常重要的價(jià)值，較sCr、BUN有更高的敏感性和特異性。Ghonemy等[5]研究發(fā)現(xiàn)，在心臟手術(shù)患者中血CysC可以作為AKI早期診斷標(biāo)志物，術(shù)后6 h的敏感性、特異性分別為75.2%和75.8%。CysC檢測(cè)技術(shù)已趨于成熟，操作簡(jiǎn)便，干擾因素少，對(duì)膿毒癥急性腎損傷的診斷及病情觀察具有重要的臨床意義。CysC是近年來發(fā)掘出來的評(píng)估腎功能的一種高敏感性、特異性高指標(biāo)之一。

2.5 L-FABP對(duì)早期診斷AKI及評(píng)價(jià)療效的作用 L-FABP是肝型脂肪酸結(jié)合蛋白，其基因結(jié)構(gòu)高度保守。L-FABP在腎近端小管內(nèi)皮細(xì)胞中度表達(dá)，很少分泌到尿液中，但是在各種原因引起的急性腎損傷時(shí)，如膿毒癥、膿毒癥休克、造影劑相關(guān)性等，腎小管間質(zhì)損傷、腎小管細(xì)胞膜通透性改變使L-FABP快速溢出。在急性腎損傷的動(dòng)物模型和臨床病例研究[17]中發(fā)現(xiàn)，腎組織缺血后1 h尿L-FABP升高，同肌酐、尿素氮等傳統(tǒng)指標(biāo)相比，更具有優(yōu)勢(shì)。有研究證實(shí)：在造影劑相關(guān)急性腎損傷患者中，尿L-FABP比肌酐更敏感，可以早期發(fā)現(xiàn)、監(jiān)測(cè)注射造影劑前已有腎小管損傷的患者。此外，L-FABP還具有抗氧化功能、抑制炎癥因子的產(chǎn)生、減輕腎小管細(xì)胞內(nèi)氧化應(yīng)激反應(yīng)，這對(duì)腎臟有一定的保護(hù)作用。Negishi等[18]證實(shí)通過應(yīng)用PPAR＠激動(dòng)劑激活PPAR＠，使L-FABP表達(dá)上調(diào)，可以達(dá)到治療腎臟疾病的作用。Yamamoto等[19]實(shí)驗(yàn)也表明尿L-FABP可以更好地預(yù)測(cè)急性腎損傷的發(fā)生。在一項(xiàng)研究關(guān)于L-FABP與AKI關(guān)系的研究中[20]，對(duì)92例AKI患者和62例非AKI患者進(jìn)行橫斷面研究，采用ROC曲線面積評(píng)價(jià)L-FABP的診斷AKI的能力，L-FABP的ROC曲線面積為0.93，明顯高于其他AKI標(biāo)記物如：KIM-1、NGALNAGIL-18等，并隨著尿L-FABP水平越高，患者預(yù)后越差。Matsui等[21]對(duì)ICU的患者進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，在發(fā)生AKI (即血肌酐達(dá)到峰值)的30 h前，AKI患者的尿L-FABP水平已經(jīng)升高。因此尿L-FABP有望成為預(yù)測(cè)早期腎損傷的敏感生物標(biāo)記物。

2.6 TIMP-2、IGFBP7對(duì)早期診斷AKI與評(píng)價(jià)療效的作用 TIMP-2是TIMP基因家族的TIMP-1基因編碼的一種蛋白質(zhì)；IGFBP7是IGFBP7基因編碼的蛋白質(zhì)。Kashani等[22]多中心研究發(fā)現(xiàn)，TIMP-2和IGFBP7是判斷AKI患者病情發(fā)展和預(yù)后的標(biāo)志物，且二者聯(lián)合應(yīng)用可以提高AKI患者12 h內(nèi)分期的準(zhǔn)確性。Meersch等[23]研究50例行CPB術(shù)的AKI高危險(xiǎn)因素的患者，發(fā)現(xiàn)CPB術(shù)后4 h，尿TIMP-2、IGFBP7濃度明顯升高，術(shù)后第一個(gè)24 h尿TIMP-2和尿IGFBP7濃度乘積曲線下面積0.84，靈敏度0.92，特異度0.92。此外，尿TIMP-2、IGFBP7可以預(yù)測(cè)AKI患者腎功能恢復(fù)情況。

2.7 神經(jīng)生長(zhǎng)因子-1 神經(jīng)生長(zhǎng)因子-1是一種層粘連蛋白相關(guān)的分泌分子，在腎小管上皮細(xì)胞和正常腎臟中低表達(dá)，甚至不表達(dá)，但是在受損的腎臟中高度表達(dá)。在AKI小鼠模型中尿Netrin-1被檢測(cè)出。Ly等[24]發(fā)現(xiàn)：Netrin-1作為一種血管內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)的一種因子，對(duì)各種不同的趨化刺激，在體內(nèi)外能抑制白細(xì)胞的遷徙。Ramesh等[25]研究發(fā)現(xiàn)，尿Netrin-1在腎移植、腎低灌注、膿毒癥、造影劑相關(guān)性、藥物性AKI患者中均升高，尤其在膿毒癥AKI、腎移植后術(shù)后AKI患者中可以推測(cè)，尿Netrin-1有望成為診斷AKI的一個(gè)新型生物標(biāo)記物。Tu等[13]研究發(fā)現(xiàn)，尿Netrin-1可以作為膿毒癥急性腎損傷的早期診斷標(biāo)記物，Netrin-1在入住ICU后1 h明顯升高，3～6 h達(dá)到高峰，維持在高水平狀態(tài)48 h，而Scr在24 h才開始升高。

3 展望

綜上所述，膿毒癥并發(fā)AKI是ICU重癥患者的主要死亡原因之一，如何早期診斷AKI并有效抑制其向急性腎衰竭方向進(jìn)展，降低臨床病死率是臨床研究的重點(diǎn)。關(guān)注AKI早期診斷的生物學(xué)標(biāo)志物研究越來越多，在眾多新型AKI生物學(xué)標(biāo)志物當(dāng)中，KIM-1、NGAL、IL-18、L-FABP、TIMP-2、IGFBP7、Netrin-1都有各自的優(yōu)勢(shì)和不足，缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，仍需更多大樣本研究證實(shí)哪一種標(biāo)志物可作為AKI早期診斷的最佳標(biāo)志物。有研究顯示上述標(biāo)志物聯(lián)合可以提高AKI患者早期診斷的靈敏度和特異性，但具體哪兩種或哪幾種聯(lián)合仍需更多大樣本量、多中心的臨床試驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)。相信在不久的將來，一定可以找到早期診斷AKI的最佳、最理想的生物學(xué)標(biāo)志物，能更好地減少AKI患者向慢性腎衰發(fā)展。

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Advance on biomarkers for the diagnosis of sepsis combined with acute kidney injury.

YIN Lu,SHAO Yi-ming. Intensive Care Unit,the Affiliated Hospital of Guangdong Medical University,Zhanjiang 524001,Guangdong,CHINA

With the rapid development of medical technology,the fatality rate of patients with sepsis remains high,and sepsis still constitutes one of the causes for the death of patients in Intensive Care Unit.When sepsis is combined with acute kidney injury(AKI),the mortality rate of the patients can reach 67.3%,and the time of mechanical ventilation is significantly prolonged,with the length of hospital stay significantly increased,the usage rate of renal replacement therapy significantly promoted,and hospitalization costs remarkably increased.Therefore,how to diagnose sepsis combined with AKI early,effectively prevent AKI from developing into acute kidney failure,and decrease the hospitalization costs and the clinical fatality rate of patients have become one of the important points in the clinical research of Intensive Care Unit.However,the early diagnosis of sepsis combined with AKI still lacks corresponding effective diagnostic markers.This paper depicts the early diagnostic markers for sepsis combined withAKI.

Sepsis;Acute kidney injury;Biomarker

R631+.2

A

1003—6350（2015）18—2731—03

10.3969/j.issn.1003-6350.2015.18.0991

2014-12-31)

尹 路。E-mail：873029541@qq.com