新型生物學(xué)標(biāo)志物在肝硬化AKI早期診斷和鑒別診斷中的研究進(jìn)展

張?jiān)?尹偉 郭洪雷 李成忠

急性腎功能損傷是各種終末期肝病患者常見的并發(fā)癥，在住院的肝硬化(失代償期)患者中, 其發(fā)病率高達(dá)20%～40%[1-4]，最常見的類型是腎前性氮質(zhì)血癥(PRA)、肝腎綜合征(HRS)和急性腎小管壞死(ATN)，其他類型則較少見[4-7]。國(guó)際腹水俱樂部(ICA)于2015年在參考腎臟病領(lǐng)域相關(guān)指南的基礎(chǔ)上修訂了《肝硬化患者急性腎損傷的診斷和管理共識(shí)(ICA2015)》[8-10]。新的診斷標(biāo)準(zhǔn)基于血肌酐(SCr)值的動(dòng)態(tài)變化，提高了診斷敏感性。ICA2015建議對(duì)初次診斷AKI 2期以上或雖為1期，但經(jīng)過擴(kuò)容治療后疾病進(jìn)展的患者進(jìn)行鑒別診斷，但其提供的鑒別診斷流程并不完善，肝硬化腹水患者特殊的病理生理基礎(chǔ)干擾了鑒別診斷的評(píng)估，尤其是ATN和HRS早期都對(duì)擴(kuò)容治療不敏感，但治療原則卻完全不同，病情都可能在短期內(nèi)迅速進(jìn)展[11-12]。所以，ICA2015希望尋找一些能夠輔助診斷AKI并有效鑒別ATN和HRS的新型生物學(xué)標(biāo)志物。本文對(duì)有望用于肝硬化(失代償期)AKI患者輔助診斷和鑒別病因的新型標(biāo)志物做一綜述。

一、中性粒細(xì)胞明膠酶相關(guān)脂質(zhì)運(yùn)載蛋白(NGAL)

NGAL是Lipocalin-2基因表達(dá)25 kDa大小的蛋白質(zhì)，正常情況下，NGAL在中性粒細(xì)胞胞漿顆粒中含量豐富，在其他細(xì)胞中表達(dá)較低。當(dāng)腎小管上皮細(xì)胞遭受缺血等損傷后，NGAL表達(dá)增加，進(jìn)入血液和尿液，發(fā)揮抗細(xì)胞凋亡及促進(jìn)腎小管細(xì)胞增殖的作用。

Treeprasertsuk等[4]發(fā)現(xiàn)，AKI患者尿NGAL平均水平明顯高于非AKI患者(P<0.001)。ATN患者尿NGAL平均水平明顯高于HRS和PRA患者(P=0.001)[13]。國(guó)內(nèi)一項(xiàng)基于KDIGO標(biāo)準(zhǔn)的研究[14]顯示，血NGAL同樣可用于肝硬化(失代償期)患者AKI的早期診斷，但診斷靈敏度稍低于尿NGAL。Huelin等[7]基于ICA2015新標(biāo)準(zhǔn)研究共納入320例住院的肝硬化(失代償期)AKI患者，其中PRA占48%，HRS-AKI 占29%，ATN 占12%，其他原因占11%，在診斷AKI的第3天測(cè)定尿NGAL對(duì)ATN與非ATN的鑒別診斷準(zhǔn)確率最高(ROC曲線下面積0.87)。國(guó)內(nèi)一項(xiàng)基于ICA2015新標(biāo)準(zhǔn)的研究結(jié)果表明，不同病因的肝硬化(失代償期)AKI患者尿NGAL表達(dá)水平不同，ATN患者最高，HRS-AKI患者次之，PRA患者最低(P<0.001)[15]。Jaques等[16]研究也得出相似結(jié)論，血NGAL與AKI的嚴(yán)重程度相關(guān)，可用于AKI早期診斷和鑒別診斷。尿NGAL是肝硬化(失代償期)AKI早期診斷和鑒別診斷較理想的標(biāo)志物，若聯(lián)合血NGAL或其他標(biāo)志物，其診斷的敏感性和特異度進(jìn)一步提高，是目前最熱門的研究方向之一。

二、白細(xì)胞介素18(IL-18)

IL-18也稱白細(xì)胞介素-γ誘導(dǎo)因子，是各種免疫細(xì)胞和腎實(shí)質(zhì)細(xì)胞合成的炎性細(xì)胞因子，以非活性形式存在于細(xì)胞內(nèi)，被半胱天冬氨酸蛋白酶-1激活后參與炎癥反應(yīng)，調(diào)節(jié)固有免疫和獲得性免疫。當(dāng)腎小管細(xì)胞受損時(shí)，IL-18的表達(dá)增加，并進(jìn)入尿液。唐曉征等[17]基于AKIN標(biāo)準(zhǔn)研究發(fā)現(xiàn)，肝硬化(失代償期)AKI患者的尿IL-18水平高于非AKI患者(P<0.05)，且尿IL-18值與SCr值呈正相關(guān)。Belcher等[11]基于相同標(biāo)準(zhǔn)的研究認(rèn)為，尿IL-18不但可用于早期診斷AKI，而且在HRS和ATN患者中的表達(dá)差異顯著(P<0.05)，ATN患者尿IL-18水平明顯高于非ATN患者。這與一項(xiàng)納入1 129例肝硬化(失代償期)AKI患者的薈萃分析結(jié)論相似，尿IL-18具有與尿NGAL同樣的價(jià)值，可用于鑒別ATN患者和非ATN患者[6]。然而，Huelin等[7]基于ICA2015新標(biāo)準(zhǔn)研究認(rèn)為，尿IL-18診斷ATN的準(zhǔn)確率較低，用于鑒別肝硬化(失代償期)AKI病因的準(zhǔn)確性較差。

三、腎損傷分子-1(kidney injury molecule-1，KIM-1)

KIM-1是一種I型跨膜蛋白，由胞外和胞漿兩部分組成，在腎臟內(nèi)低水平表達(dá)，當(dāng)腎小管細(xì)胞因缺血等原因損傷后，KIM-1的表達(dá)增加，細(xì)胞外部分可以迅速進(jìn)入小管腔，對(duì)損傷腎臟具有保護(hù)作用[18]。

尿KIM-1水平的升高早于SCr，與腎臟損傷、炎癥程度密切相關(guān)[19]。尿KIM-1在早期診斷腎功能障礙方面可能優(yōu)于尿NGAL、IL-18，特別是在SCr升高前的24小時(shí)[20]。姚梁等[21]基于KDIGO標(biāo)準(zhǔn)的研究發(fā)現(xiàn)，肝硬化(失代償期)AKI患者的尿KIM-1水平顯著高于非AKI患者(P<0.05)，其早期診斷AKI的敏感性為78.3%，特異性為79.6%，且尿KIM-1與SCr值呈正相關(guān)。尿KIM-1隨著Child-Pugh分級(jí)、AKI分期和腎損傷指數(shù)的進(jìn)展而顯著增加。此外，Desmond等[22]基于HRS2007標(biāo)準(zhǔn)研究納入43例SCr在正常范圍的Child-Pugh B級(jí)和C級(jí)肝硬化患者，結(jié)果發(fā)現(xiàn)基線尿KIM-1水平與HRS的發(fā)生密切相關(guān)(RR：1.973)，當(dāng)尿KIM-1取1.499 ng/mL為閾值時(shí)，發(fā)生HRS的陽性預(yù)測(cè)值為75%，當(dāng)高于此閾值時(shí)，HRS發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)明顯增加(RR：5.600)。以上研究表明，尿KIM-1在早期輔助診斷肝硬化(失代償期)腎功能障礙方面可能優(yōu)于SCr，但上述研究均未對(duì)疾病病因進(jìn)行分類，尿KIM-1是否可以用于鑒別ATN和HRS，仍需要更多的研究得以評(píng)價(jià)和驗(yàn)證。

四、肝脂肪酸結(jié)合蛋白(L-FABP)

L-FABP是脂質(zhì)結(jié)合蛋白大家族中的一員，在肝腎組織中少量表達(dá)。當(dāng)腎組織缺血或發(fā)生氧化應(yīng)激時(shí)，腎小管上皮細(xì)胞表達(dá)L-FABP增加。L-FABP參與細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)和抗氧化作用，抑制炎癥因子的釋放，減少腎損傷。

一項(xiàng)基于AKIN標(biāo)準(zhǔn)的研究[17]認(rèn)為肝硬化(失代償期)AKI患者的尿L-FABP水平明顯高于非AKI患者(P<0.05)，且尿L-FABP值與SCr值呈正相關(guān)。楊俊偉等[23]研究除得到相似的結(jié)論外，還發(fā)現(xiàn)尿L-FABP與AKI分期進(jìn)展相關(guān)，聯(lián)合尿L-FABP和尿IL-18可以提高AKI的診斷靈敏度。在鑒別肝硬化(失代償期)AKI病因方面，一項(xiàng)基于AKIN標(biāo)準(zhǔn)的研究[11]發(fā)現(xiàn)，ATN患者尿L-FABP的中位數(shù)顯著高于非ATN患者(P=0.01)，但在ATN和HRS兩組患者中尿L-FABP的差別無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。目前，L-FABP在肝病領(lǐng)域中的研究較少，采納標(biāo)準(zhǔn)較為單一，需要更多的研究以確認(rèn)其價(jià)值。

五、基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制因子-2(TIMP-2)和胰島素樣生長(zhǎng)因子結(jié)合蛋白7(IGFB7)

TIMP-2和IGFB7在腎小管細(xì)胞內(nèi)合成并儲(chǔ)存，TIMP-2是一種金屬蛋白酶抑制劑，IGFB7可與胰島素樣生長(zhǎng)因子結(jié)合而調(diào)控其活性，兩者均可促進(jìn)損傷腎組織的修復(fù)。

袁劍峰等[24]發(fā)現(xiàn)，AKI患者尿IGFBP7水平明顯高于非AKI患者，且與SCr和尿素氮呈正相關(guān)。尿IGFBP7的最佳診斷靈敏度為96.20%，特異度為86.96%，高于SCr和尿素氮。韓煥欽等[25]基于相同標(biāo)準(zhǔn)的研究發(fā)現(xiàn)，肝硬化(失代償期)AKI患者的尿IGFBP7、TIMP-2和IGFBP7×TIMP-2值均伴隨AKI分期進(jìn)展而升高。此外，李明等[26]研究還發(fā)現(xiàn)，肝硬化(失代償期)患者發(fā)生AKI前36 h的尿IGFBP7×TIMP-2水平升高對(duì)預(yù)測(cè)AKI有較高的敏感度(AUC:0.896),優(yōu)于SCr和GFR。目前，尿IGFBP7和TIMP-2應(yīng)用于肝硬化患者的研究較少，其能否用于鑒別AKI病因需進(jìn)一步研究。

六、總結(jié)和展望

ICA2015擴(kuò)大了定義的范圍，更新了診斷標(biāo)準(zhǔn)但同時(shí)帶來了鑒別診斷的困難，而ATN和HRS通常進(jìn)展較快，預(yù)后欠佳[27-29]。前期的一些探索性研究提示，新型標(biāo)志物有望解決這些問題。從以上的研究看，NGAL、IL-18、KIM-1、L-FABP、TIMP-2和IGFBP7均可用于早期輔助診斷肝硬化(失代償期)AKI，在反映早期腎功能障礙方面可能比SCr更加敏感。應(yīng)用特定的AKI新型標(biāo)志物能夠更深入地認(rèn)識(shí)疾病，在鑒別AKI病因方面新型標(biāo)志物已表現(xiàn)出較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)[30]。在鑒別診斷中，NGAL和IL-18研究較多，其中尿NGAL對(duì)診斷ATN具有較高的敏感性和特異性，多數(shù)研究認(rèn)為其能夠有效地將ATN和HRS鑒別開來，彌補(bǔ)ICA2015新管理流程中的“短板”。尿IL-18檢測(cè)在一些基于舊的AKI診斷標(biāo)準(zhǔn)的探索性研究中也對(duì)鑒別ATN有一定意義，但在2015新標(biāo)準(zhǔn)頒布后是否可以得出相同的結(jié)論則還需要進(jìn)一步驗(yàn)證。除此以外，這些指標(biāo)基于不同的AKI診斷標(biāo)準(zhǔn)、患者納入條件和新型標(biāo)志物檢測(cè)方法等也不盡相同，不同研究結(jié)論之間也存在較大差異，在此基礎(chǔ)上得到的診斷閾值也不準(zhǔn)確；一些非AKI疾病比如肺部感染、膿毒血癥和慢性腎病等也可能會(huì)導(dǎo)致新型標(biāo)志物值升高，干擾結(jié)果判斷，實(shí)際應(yīng)用過程中還需綜合判斷[31]。基于以上問題，一些學(xué)者對(duì)多種新型標(biāo)志物聯(lián)合應(yīng)用或聯(lián)合臨床指標(biāo)構(gòu)建模型進(jìn)行了一些探索[14-15, 23, 32]。在新標(biāo)志物的探索和推廣上，期待更多大樣本、多中心和統(tǒng)一診斷標(biāo)準(zhǔn)的臨床研究以解決目前存在的問題。