尿α1-微球蛋白及尿N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶對(duì)膿毒癥急性腎損傷的早期預(yù)測(cè)價(jià)值

郭 穎，沈業(yè)周，張 儉

(杭州師范大學(xué)附屬醫(yī)院 重癥醫(yī)學(xué)科，浙江 杭州 310015)

膿毒癥是危及人類(lèi)生命健康的棘手難題，約1/3的膿毒癥患者會(huì)合并急性腎損傷(acute kidney injury，AKI)。如何早期發(fā)現(xiàn)膿毒癥引起的腎損傷，提高生存率，是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。α1-微球蛋白(α1-Microglobulin，α1-M)是低分子量蛋白家族的成員，正常尿液中含量極微。在涉及近端腎小管的損傷時(shí)，α1-M重吸收減少，從而增加了α1-M向尿液的溢出，尿中游離單分子α1-M濃度的增加可作為腎小管疾病診斷的基礎(chǔ)。N-乙酰-β-D氨基葡萄糖苷酶(N-Acetyl-β- D-Glucosaminidase，NAG)是一種溶酶體刷狀緣酶，正常時(shí)尿NAG的排出量相對(duì)恒定，在腎小管損傷后被釋放到尿液中，在尿液中性質(zhì)穩(wěn)定，不受運(yùn)動(dòng)、水合狀態(tài)或尿流率的影響。因此，本文設(shè)計(jì)了回顧性研究，從尿α1-M及尿NAG著手，旨在探討尿α1-M及尿NAG對(duì)膿毒癥相關(guān)的急性腎損傷的早期預(yù)測(cè)價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象和分組

1.1.1 對(duì)象選取標(biāo)準(zhǔn) 選取2018年4月—2020年6月杭州師范大學(xué)附屬醫(yī)院收治的膿毒癥/膿毒性休克患者60例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合2016年美國(guó)重癥醫(yī)學(xué)會(huì)發(fā)布的膿毒癥/膿毒性休克(SSC指南)的診斷標(biāo)準(zhǔn)；②明確診斷為膿毒癥/膿毒性休克；③年齡18～90歲；④明確診斷后存活時(shí)間>24 h；⑤患者接受ICU醫(yī)師認(rèn)為的全部必要治療；⑥患者90天內(nèi)信息未失訪。排除標(biāo)準(zhǔn)：①高血壓及糖尿病控制不佳的患者；②突然中斷治療或者自動(dòng)出院的患者；③惡性腫瘤。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)審查，患者或家屬知情同意。

1.1.2 分組 根據(jù)2012年改善全球腎臟病預(yù)后組織(kidney disease:improving global outcomes，KDIGO)制定的KDIGO AKI指南診斷標(biāo)準(zhǔn)，符合下列情況之一者即可診斷為AKI：①48 h內(nèi)SCr上升≥0.3 mg/dL (或≥26.5 μmol/L)；②確認(rèn)或推測(cè)7天內(nèi)SCr增加至基礎(chǔ)值的1.5倍及以上；③每小時(shí)尿量<0.5 mL/kg，且持續(xù)6 h以上。按是否發(fā)生急性腎損傷(AKI)分為膿毒癥腎損傷組(sepsis-induced acute kidney injury，SAKI組)和膿毒癥非腎損傷組(非SAKI組)。

1.2 一般資料收集 收集患者的性別、年齡、體溫、平均動(dòng)脈壓(mean arterial pressure，MAP)、心率等一般情況。

1.3 觀察指標(biāo)

1.3.1 24 h內(nèi)的尿標(biāo)本及血標(biāo)本數(shù)據(jù) 收集患者被確診為膿毒癥時(shí)的24 h內(nèi)的尿標(biāo)本及血標(biāo)本的實(shí)驗(yàn)室結(jié)果，包括尿α1-M、尿NAG、尿β2-微球蛋白(β2- microglobulin,β2-M)、尿視黃醇結(jié)合蛋白(retinol binding protein,RBP)、尿微量白蛋白(microalbumin,MA)、尿肌酐(urine creatinine,UCr)、SCr、血尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)、血白細(xì)胞(white blood cells,WBC)、血白介素-6(interleukin-6,IL-6)、血降鈣素原(procalcitonin,PCT)、血超敏C反應(yīng)蛋白(hypersensitive C-reactive protein,SCRP)。

1.3.2 評(píng)分 根據(jù)收集的各項(xiàng)生理參數(shù)指標(biāo)和實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果分別獲得入重癥醫(yī)學(xué)科24 h內(nèi)的急性生理與慢性健康狀況評(píng)分系統(tǒng)Ⅱ(acute physiology and chronic health evaluation Ⅱ，APACHE Ⅱ)評(píng)分、序貫性器官衰竭評(píng)估(sequential organ failure assessment, SOFA)評(píng)分。

1.3.3 住院情況及預(yù)后 記錄患者重癥監(jiān)護(hù)室(intensive care unit，ICU)滯留時(shí)間、平均住院天數(shù)、生存情況；記錄導(dǎo)致患者的感染類(lèi)型、呼吸機(jī)的使用、血管活性藥物的使用、利尿劑的使用、連續(xù)腎臟替代治療(continuous renal replacement therapy，CRRT)的情況。統(tǒng)計(jì)2組患者的7天、28天生存情況。

1.4 數(shù)據(jù)處理 采用SPSS 26.0及MedCalc18.2.1軟件對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，分類(lèi)變量以占總體樣本百分比表示。計(jì)量資料進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)后選擇檢驗(yàn)方法，兩組數(shù)據(jù)滿(mǎn)足正態(tài)分布且方差齊，則采用兩獨(dú)立樣本均數(shù)檢驗(yàn)，若兩組數(shù)據(jù)的總體方差不齊，則采用近似檢驗(yàn)(’檢驗(yàn))；若任意一組數(shù)據(jù)不符合正態(tài)分布，則采用非參數(shù)檢驗(yàn)。分類(lèi)變量組間比較使用卡方檢驗(yàn)或Fisher檢驗(yàn)。使用受試者工作特征曲線(ROC)分析研究變量預(yù)測(cè)膿毒癥患者發(fā)生AKI的可能性，計(jì)算受試者-操作者特征曲線下面積(AUC)及發(fā)生AKI的最佳臨界值(Cut-off值、敏感性及特異性)。<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 臨床資料 本次研究最終納入的膿毒癥/膿毒性休克患者共60例，其中未發(fā)生SAKI的患者34例，發(fā)生SAKI的患者26例，2組性別、年齡、心率、MAP、感染部位差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(>0.05)，2組間的體溫、呼吸機(jī)使用、升壓藥使用、利尿劑、CRRT的使用情況差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(<0.05)，見(jiàn)表1。

表1 非SAKI組和SAKI組一般情況比較

2.2 實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)和住院情況比較 非SAKI組與SAKI組的實(shí)驗(yàn)室相關(guān)指標(biāo)、病情和住院情況，發(fā)現(xiàn)2組間的WBC、PCT、UCr、ICU住院天數(shù)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(>0.05)，2組間的SCRP、IL-6、α1-M、β2-M、NAG、MA、RBP、SCr、BUN水平及APACHE Ⅱ、SOFA評(píng)分均差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(<0.05)，見(jiàn)表2。

表2 非SAKI組和SAKI組的觀察指標(biāo)比較

2.3 各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)對(duì)膿毒癥急性腎損傷的診斷價(jià)值 尿α1-M、NAG、β2-M、MA、RBP及SCr用于預(yù)測(cè)膿毒癥患者是否發(fā)生腎損傷的預(yù)測(cè)率分別為86.4%、82.7%、73.5%、69.3%、70.5%、82.4%，各指標(biāo)對(duì)膿毒癥急性腎損傷的AUC、敏感度、特異度詳見(jiàn)表3。對(duì)預(yù)測(cè)率最高的尿α1-M和尿NAG進(jìn)行聯(lián)合，發(fā)現(xiàn)預(yù)測(cè)率為91.6%，AUC為0.916，敏感度為88.46%，特異度為79.41%。各指標(biāo)和尿α1-M聯(lián)合尿NAG的ROC曲線見(jiàn)圖1。

表3 各實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)對(duì)膿毒癥相關(guān)性腎損傷的診斷價(jià)值

圖1 各實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)(A)和尿α1-M聯(lián)合尿NAG(B)的ROC曲線圖Figure1 ROC curve of each experimental indicators(A)、urinary α 1-m and urinary NAG(B)

2.4 生存情況 SAKI組7天病死率(50.0%)高于非SAKI組(20.6%)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(=5.735，=0.027)；SAKI組28天病死率(57.7%)與非SAKI組(41.2%)，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(=1.609，=0.297)。

3 討論

隨著對(duì)AKI研究的深入，越來(lái)越多的研究根據(jù)AKI的病因直接分類(lèi)，AKI的兩個(gè)最重要的病因是膿毒癥和手術(shù)。膿毒癥患者后續(xù)發(fā)生AKI的概率大約為41.5%～53.2%，病死率大約為50.6%～70.2%；與非膿毒癥AKI或單純膿毒癥相比，膿毒癥AKI患者住院時(shí)間更長(zhǎng)、合并癥更多、負(fù)擔(dān)更重、預(yù)后(就腎功能和存活率而言)更差。

本研究探討了尿α1-M以及尿NAG對(duì)膿毒癥患者是否發(fā)生急性腎損傷的早期預(yù)測(cè)價(jià)值。結(jié)果顯示，膿毒癥AKI組和膿毒癥非AKI組的APACHE Ⅱ分值、SOFA分值、升壓藥使用、利尿劑、CRRT的使用之間存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，且SAKI組的各項(xiàng)數(shù)據(jù)均高于非SAKI組。APACHE Ⅱ評(píng)分、SOFA評(píng)分是目前重癥醫(yī)學(xué)科內(nèi)應(yīng)用較為廣泛的危重病評(píng)估量表，可以將患者疾病的危重程度進(jìn)行量化，分值越高，機(jī)體各個(gè)臟器系統(tǒng)遭受疾病打擊越大，這些均表明SAKI組的病情較重，這一結(jié)論在2組的7天與28天病死率比較方面也得到了驗(yàn)證。本次實(shí)驗(yàn)中膿毒癥AKI組的7天病死率和28天病死率均高于膿毒癥非AKI組，但是7天的病死率之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而28天的病死率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。ROC曲線分析提示尿α1-M、尿NAG、尿β2-M、尿MA、尿RBP、SCr用于預(yù)測(cè)膿毒癥是否發(fā)生腎損傷均有一定的預(yù)測(cè)價(jià)值，其中尿α1-M、尿NAG的預(yù)測(cè)價(jià)值較高，敏感性均優(yōu)于肌酐，這與既往研究一致：血肌酐是AKI的一個(gè)不可靠的指標(biāo)，因?yàn)樗臐舛仍诖蠹s50%的腎功能喪失之前可能不會(huì)改變。

當(dāng)近端腎小管受到損害時(shí)，α1-M再吸收減少，增加了α1-M向尿液的溢出，因此AKI患者中尿α1-M的增加是合理的。SPRINT試驗(yàn)表明，尿液標(biāo)志物可以量化腎小管功能，腎小管功能不全的標(biāo)志物中的較高的α1-M與隨后發(fā)生AKI的更高風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)，而與eGFR其他危險(xiǎn)因素?zé)o關(guān)。Bagshaw等研究發(fā)現(xiàn)，早期檢測(cè)尿α1-M升高是未來(lái)患者需要進(jìn)行CRRT的一個(gè)很好的鑒別指標(biāo)，AUC為0.86，需要進(jìn)行CRRT提示該患者的腎臟功能?chē)?yán)重喪失，且膿毒癥AKI組的尿α1-M與非膿毒癥AKI組相比，第3天時(shí)的數(shù)值被發(fā)現(xiàn)顯著增加。在本研究中，SAKI組的尿α1-M水平顯著高于非SAKI組，尿α1-M預(yù)測(cè)膿毒癥是否發(fā)生AKI的診斷率為86.4%、AUC為0.864，與相關(guān)研究一致。本次實(shí)驗(yàn)由于樣本量較少的關(guān)系，無(wú)法探究AKI的分級(jí)與尿α1-M是否存在線性相關(guān)，但是國(guó)外的一項(xiàng)新生兒的實(shí)驗(yàn)中，結(jié)果提示AKI組和非AKI組的尿α1-M有顯著性差異，且隨著腎損傷的程度，尿α1-M逐漸升高。尿α1-M不僅與AKI的分級(jí)存在相關(guān)性，且尿α1-M表達(dá)與AKI患者的后續(xù)腎功能改善程度顯著相關(guān)，與6個(gè)月后估計(jì)的腎小球?yàn)V過(guò)率顯著相關(guān)。

NAG是近端小管溶酶體中最活躍的糖苷酶。NAG可以檢測(cè)出亞臨床腎損傷，與慢性腎臟病的進(jìn)展密切相關(guān)。在Charlton等的報(bào)道中，尿液NAG水平在檢測(cè)AKI時(shí)比血肌酐提前12小時(shí)至4天升高。這些都提示我們，NAG是一種很有前途的AKI即將發(fā)生的預(yù)測(cè)因子。在120例接受有創(chuàng)冠狀動(dòng)脈診斷的患者中，有無(wú)AKI患者的血肌酐無(wú)顯著性差異，而入院時(shí)NAG水平存在顯著差異。這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果在本次實(shí)驗(yàn)中也得到了驗(yàn)證，SAKI組的尿NAG濃度顯著高于非SAKI組，當(dāng)尿NAG濃度大于35.1 U/L時(shí)，該患者有更高的AKI發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。我們得出結(jié)論，尿NAG可能是膿毒癥腎損傷的潛在的特異性早期腎小管損傷預(yù)測(cè)物。一項(xiàng)大鼠實(shí)驗(yàn)中，給大鼠注射慶大霉素和汞等近端小管毒素會(huì)導(dǎo)致尿NAG濃度顯著增加，而在經(jīng)過(guò)抗氧化治療后，尿NAG恢復(fù)到基線水平。我們推斷NAG不僅與近端小管損傷的組織學(xué)證據(jù)有很好的相關(guān)性，還可反映對(duì)腎小管損傷的有效治療。Inoue等對(duì)102例確診AKI患者和102例未確診AKI患者進(jìn)行橫斷面研究，評(píng)估包括NAG在內(nèi)的9種尿液生物標(biāo)志物的診斷和預(yù)后能力，尿NAG診斷AKI的AUC為0.81(95%CI為0.73～0.88)，本研究中尿NAG早期預(yù)測(cè)膿毒癥是否發(fā)生腎損傷的預(yù)測(cè)率為82.7%。

本研究尚存在一定局限性：樣本數(shù)量偏少，未能實(shí)現(xiàn)在腎損傷組內(nèi)進(jìn)行腎損傷的嚴(yán)重程度分級(jí)比較，只能得出尿α1-M與尿NAG對(duì)膿毒癥患者后續(xù)是否發(fā)生AKI存在早期預(yù)測(cè)價(jià)值，而無(wú)法探尋其與膿毒癥發(fā)生腎損傷的嚴(yán)重程度的相關(guān)性及一致性。隨著我們對(duì)預(yù)測(cè)AKI的新型標(biāo)志物的不斷研究，可能會(huì)進(jìn)一步提高對(duì)膿毒癥AKI的預(yù)測(cè)價(jià)值。

綜上，尿α1-M、尿NAG對(duì)膿毒癥發(fā)生急性腎損傷有一定的早期預(yù)測(cè)價(jià)值，且二者聯(lián)合早期預(yù)測(cè)膿毒癥發(fā)生急性腎損傷的價(jià)值更高，可以作為有效的預(yù)測(cè)指標(biāo)。