基質(zhì)金屬蛋白酶-9和胱抑素-C聯(lián)合預(yù)測老年急性腎損傷的價值

趙海霞，劉新鳳，張杰，周廣旻

(山東省泰山療養(yǎng)院醫(yī)養(yǎng)結(jié)合病房，泰安 271000)

我國人口老齡化日趨明顯，截至2017年底，>60歲人口約2.4億，占17.3%，>65歲人口約1.6億，占11.4%[1]，老年慢性病、共病和多重用藥等問題日益突出。急性腎損傷(acute kindney injury, AKI)是由多種因素導(dǎo)致的腎功能短時間下降而引發(fā)的綜合征，藥物是首位病因?；悸圆〉睦夏耆艘蚣膊”旧砑爸委熡盟幰装l(fā)生AKI，應(yīng)加強(qiáng)腎功能監(jiān)測。一項(xiàng)關(guān)于中國老年住院患者發(fā)生院內(nèi)獲得性AKI的流行病數(shù)據(jù)顯示，65～79歲AKI發(fā)生率為15.44%，>80歲AKI發(fā)生率達(dá)22%[2]，因此發(fā)現(xiàn)早期預(yù)測AKI的標(biāo)志物至關(guān)重要。目前診斷AKI是根據(jù)血肌酐(serum creatinine，SCr)水平和尿量評估，確診時腎功能往往已損傷，為此本研究對基質(zhì)金屬蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9,MMP-9)和胱抑素(cystatin-C，Cys-C)對老年AKI的預(yù)測價值進(jìn)行了探討，報道如下。

1 對象與方法

1.1 研究對象

納入山東省泰山療養(yǎng)院醫(yī)養(yǎng)結(jié)合病房2016年6月至2018年6月發(fā)生AKI患者116例為AKI組，同期未發(fā)生AKI患者68例為非AKI組。AKI診斷根據(jù)改善全球腎臟病預(yù)后組織(Kidney Disease: Improving Global Outcomes，KDIGO)標(biāo)準(zhǔn)，48 h內(nèi)SCr水平升高≥26.5 μmol/L；或1周內(nèi)SCr升高達(dá)基礎(chǔ)水平的1.5倍；或尿量<0.5 ml/(kg·h)且持續(xù)>6 h，符合上述其中一項(xiàng)即可診斷為AKI[3]。排除標(biāo)準(zhǔn)：既往慢性腎臟??；泌尿系統(tǒng)感染；接受過腎臟手術(shù)。所有患者均經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)且簽署知情同意書。

1.2 檢測指標(biāo)

采集晨起空腹肘靜脈血，1 500轉(zhuǎn)/min離心5～10 min后置于-70℃凍存待測。采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測MMP-9和Cys-C水平，試劑由上海江萊生物科技有限公司提供，實(shí)驗(yàn)方法均按試劑盒說明書操作。采用苦味酸法檢測血尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)和SCr。腎臟疾病飲食改良簡化(modification of diet in renal disease,MDRD)公式計(jì)算估算腎小球?yàn)V過率(estimated glomerular filtration rate,eGFR)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié) 果

2.1 2組患者臨床資料比較

2組性別、年齡、合并高血壓、糖尿病、慢性腎臟病、腦血管病和心臟病比例等差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05；表1)。

2.2 2組患者M(jìn)MP-9、CysC、SCr、BUN和eGFR水平比較

AKI組MMP-9、CysC、SCr和BUN水平均較非AKI組高，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05；表2)。

表1 2組患者臨床資料比較

AKI: acute kindney injury; CKD: chronic kidney disease.

表2 2組患者M(jìn)MP-9、CysC、SCr、BUN和eGFR水平比較

AKI: acute kindney injury; MMP-9: matrix metalloproteinase-9; Cys-C: cystatin-C; SCr: serum creatinine; BUN: blood urea nitrogen; eGFR: estimated glomerular filtration rate. Compared with non-AKI group,*P<0.05.

2.3 MMP-9和CysC預(yù)測AKI的價值

二者聯(lián)合預(yù)測AKI的ROC曲線下面積(area under ROC curve,AUC)為0.856，靈敏度為85%，特異度為81%。MMP-9預(yù)測AKI的AUC為0.714，截?cái)帱c(diǎn)取190 ng/ml時約登指數(shù)最大，靈敏度77%，特異度63%。Cys-C預(yù)測AK的AUC為0.805，截?cái)帱c(diǎn)取2.0 mg/L時約登指數(shù)最大，靈敏度80%，特異度75%。MMP-9和CysC聯(lián)合預(yù)測AKI的靈敏度和特異度顯著大于單個指標(biāo)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01；圖1)。

圖1 MMP-9 和Cys-C預(yù)測AKI的ROC曲線

MMP-9: matrix metalloproteinase-9; Cys-C: cystatin-C; ROC: receiver coperating characteristic.

3 討 論

國際腎臟病組織發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,每年約1 330萬人在住院期間被診斷AKI,成年住院患者 AKI的發(fā)生率為21%[4]。連興基等[5]研究7 029例≥60歲住院老年人的結(jié)果顯示AKI發(fā)生率高達(dá)26.0%,提示老年人AKI發(fā)生率較高,需引起重視。

MMP-9又稱明膠酶B,主要以明膠、Ⅳ、Ⅴ型膠原、粘連蛋白、彈性蛋白等細(xì)胞外基質(zhì)成分為底物，其中Ⅳ型膠原和粘連蛋白是腎血管球和腎小管上皮基底膜的主要成分[6]。正常生理狀態(tài)下MMP-9參與細(xì)胞外基質(zhì)的降解和合成，病理狀態(tài)下表達(dá)異常，參與炎性反應(yīng)、血管形成、腫瘤侵襲和浸潤等過程，血液水平高低與活動性炎癥密切相關(guān)。患者由于缺血、膿毒癥、藥物毒副作用等發(fā)生AKI時，MMP-9、腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)及其他炎癥介質(zhì)的表達(dá)均上調(diào)，血液水平也增高，參與炎性反應(yīng)及腎小球和腎小管基底膜的降解[7]。藤林等[8]發(fā)現(xiàn)多器官功能障礙綜合征(multiple organ dysfunction syndrome, MODS)大鼠MMP-9血清水平升高，腎組織中MMP-9表達(dá)顯著增加，病理檢查發(fā)現(xiàn)腎小球毛細(xì)血管擴(kuò)張充血、腎間質(zhì)炎癥細(xì)胞浸潤及腎小管上皮腫脹，說明MMP-9與腎小球、腎小管及腎間質(zhì)結(jié)構(gòu)、功能損傷密切相關(guān)，在AKI發(fā)生發(fā)展過程中起重要作用。Cys-C是半胱氨酸蛋白酶抑制劑超家族中的一員，廣泛存在于各種體液并在多種組織中表達(dá)。Cys-C能自由通過腎小球，在近曲小管中被分解，并最終排出體外，其血液水平不受年齡、肌肉含量影響，因此可作為評估腎小球?yàn)V過率較理想的內(nèi)源性標(biāo)志物。研究表明Cys-C水平升高早于SCr 1～2 d，可早期預(yù)測AKI并鑒別腎前性氮質(zhì)血癥和AKI[9]。

預(yù)測AKI的生物標(biāo)志物目前有近10種，研究表明它們在 AKI發(fā)生時水平均升高，但靈敏度和特異度不同，早期預(yù)測AKI的單一理想指標(biāo)尚缺，因此很多研究傾向多項(xiàng)指標(biāo)聯(lián)合預(yù)測AKI[10,11]。許卓謙等[12]研究表明MMP-9及其他炎癥因子在多器官損傷合并AKI患者中血清水平升高，治療好轉(zhuǎn)后水平下降。研究者將肝移植術(shù)后患者eGFR<80 ml/(min·1.73 m2)定義為AKI，結(jié)果表明Cys-C預(yù)測AKI的AUC為0.937，明顯高于SCr，表明Cys-C是比SCr更靈敏的指標(biāo)[13]。對29例AKI患者進(jìn)行的橫斷面研究顯示，MMP-9、急性腎損傷因子1(kidney injury molecule 1, KIM-1)與尿N-乙酰-β-D氨基葡萄糖苷酶(N-acetyl-β-D-glucosaminidase,NAG )聯(lián)合預(yù)測早期AKI的AUC為1.0，靈敏度顯著提高[14]。池銳彬等[15]對256例重癥患者的研究顯示Cys-C和尿中性粒細(xì)胞明膠酶相關(guān)脂質(zhì)運(yùn)載蛋白(neutrophil gelatinase associated lipocalin，NGAL)、kim-1、白細(xì)胞介素-18聯(lián)合預(yù)測AKI的AUC為 0.925(95%CI0.885～0.954)，靈敏度和特異度分別為86.7%、85.4%，較單項(xiàng)標(biāo)志物均有所提升。上述研究均表明聯(lián)合預(yù)測具有較高的靈敏度和特異度。

本研究對象為老年人，合并多種基礎(chǔ)疾病，且老年人由于腎功能儲備降低極易發(fā)生腎損傷，因此筆者以在腎損傷方面研究較少的MMP-9和研究較成熟的Cys-C作為指標(biāo)，對它們聯(lián)合及單項(xiàng)預(yù)測AKI的價值進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示發(fā)生AKI的老年人MMP-9和Cys-C血清水平均升高，預(yù)測AKI的ROC分別為0.714和0.805，相比非AKI患者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。它們聯(lián)合預(yù)測AKI的AUC為0.856，靈敏度為85%，特異度為81%，顯著大于MMP-9、CysC單項(xiàng)標(biāo)志物(P<0.05)，充分說明MMP-9和Cys-C聯(lián)合預(yù)測AKI的靈敏度和特異度更高。

本研究不足之處在于AKI發(fā)生后檢測MMP-9、Cys-C水平，未完整觀察標(biāo)志物的變化趨勢，有一定的局限性。如果選取多個時間點(diǎn)留取血液標(biāo)本，檢測MMP-9、Cys-C水平并對結(jié)果進(jìn)行分析，研究結(jié)果將更有意義。另外本研究樣本數(shù)量有限，因此MMP-9、Cys-C預(yù)測AKI的價值還需更大樣本的研究證實(shí)。