急性胰腺炎發(fā)生急性腎損傷的早期預(yù)測指標(biāo)

王 巖， 李明政， 劉玉鳳， 王世明

1 山西醫(yī)科大學(xué) 研究生院， 太原 030001； 2 山西醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院 普通外科， 太原 030001

1 引言

隨著膽石癥、高脂血癥、飲酒、藥物以及臨床侵入性操作增多，急性胰腺炎(acute pancreatitis，AP)的發(fā)病率逐年增多[1]。AP病死率約為5%，重癥急性胰腺炎(severe acute pancreatitis，SAP)病死率未見降低，是危害中國公民健康和生命的嚴(yán)重疾病之一[2]。在SAP中合并急性腎損傷(acute kidney injury，AKI)的占一半之多[3]，顯著影響了患者的預(yù)后，因此在早期診斷AP合并AKI這一環(huán)節(jié)顯得尤為重要。

AKI是一種臨床綜合征的統(tǒng)稱，主要特征為尿量的減少和血肌酐(Scr)的升高，KDIGO標(biāo)準(zhǔn)是目前認(rèn)可度最高的診斷標(biāo)準(zhǔn)，定義AKI為：(1)在48 h內(nèi)Scr升高≥26.5 μmol/L；(2)7 d內(nèi)Scr升高>1.5倍正常值及以上；(3)尿量>0.5 mL·kg-1·h-1，持續(xù)時間>6 h。臨床診斷AP合并AKI仍較多采用以上診斷依據(jù)，但AP有其獨特的血流動力學(xué)改變，全身炎癥反應(yīng)及其他系統(tǒng)的功能不全改變，使腎損傷進(jìn)展迅速。先前根據(jù)Scr、尿量和腎小球濾過率診斷和評估AKI的時效性較差，在這些依據(jù)改變之前已經(jīng)發(fā)生了腎臟的損傷，顯然這些依據(jù)已經(jīng)不能滿足臨床診斷需求，尋找早期預(yù)測指標(biāo)作為新依據(jù)迫在眉睫。

AP是腺泡內(nèi)胰酶異常激活的結(jié)果，釋放大量活性酶，引起低血容量、炎癥反應(yīng)、腎毒性物質(zhì)、血管收縮，都能繼發(fā)AKI[4]。AP發(fā)生AKI過程中的機制較為復(fù)雜，尚不完全明確。目前最可能的機制是全身炎癥反應(yīng)、膿毒癥、體液分布等，認(rèn)為p38 MAPK和NF-κB通路是SAP促炎癥反應(yīng)的主要通路，它們誘導(dǎo)炎癥因子的釋放，啟動炎癥級聯(lián)反應(yīng)，抑制p38 MAPK蛋白活化途徑，可以減輕SAP大鼠的AKI[5]。

2 炎癥細(xì)胞相關(guān)指標(biāo)

臨床中常用白細(xì)胞評價炎癥程度，近年來發(fā)現(xiàn)中性粒細(xì)胞與淋巴細(xì)胞比率(neutrophil to lymphocyte ratio，NLR)也是一較準(zhǔn)確反應(yīng)炎癥程度的指標(biāo)，既能體現(xiàn)全身炎癥狀況，也能體現(xiàn)腎臟局部的炎癥狀況，提示腎臟功能損傷的發(fā)生。邵國建等[6]通過回顧性分析98例AP患者，得出NLR與AP疾病的嚴(yán)重程度及病情進(jìn)展中腎功能的損傷緊密相關(guān)，在NLR為5.75的臨界值， 對AP嚴(yán)重程度及病情進(jìn)展中發(fā)生AKI診斷效能較高，敏感度89.5%，特異度為77.2%。張治琴等[7]的研究進(jìn)一步證實了以上觀點，C反應(yīng)蛋白、紅細(xì)胞分布寬度14%在AP合并嚴(yán)重AKI中各有一定預(yù)測價值，與NLR聯(lián)合的診斷效能可進(jìn)一步提高。

另一項研究[8]顯示，NLR、PCT和乳酸水平變化與Ranson評分改變相同步，NLR可作為AP合并AKI的早期、敏感度和特異度的獨立預(yù)測指標(biāo)，NLR截斷值為4.76 時，診斷AKI的敏感度為91.8%，特異度為85.7%，且受試者工作特征曲線(AUC)為0.879，優(yōu)于降鈣素原(PCT)(0.744)、乳酸(0.661)和Ranson評分(0.538)。同時NLR還是監(jiān)測AKI疾病好轉(zhuǎn)的敏感指標(biāo)，在AKI治療后疾病好轉(zhuǎn)觀察組患者NLR和PCT水平顯著降低，而AKI患者疾病進(jìn)展觀察組NLR和PCT水平比診斷腎損傷當(dāng)日顯著升高。

高密度脂蛋白(HDL)在健康人群中顯示出抗炎和抗氧化能力，促進(jìn)內(nèi)皮功能和修復(fù)，HDL濃度越高，AKI發(fā)生越少，結(jié)合炎性細(xì)胞與HDL的綜合炎癥反應(yīng)指標(biāo)也用來評價AP發(fā)生AKI病情嚴(yán)重程度，中性粒細(xì)胞/高密度脂蛋白膽固醇比值(NHR)、單核細(xì)胞/高密度脂蛋白膽固醇比值(MHR)、淋巴細(xì)胞/高密度脂蛋白膽固醇比值(LHR)通過分子分母的輕微變化就可以敏感地反應(yīng)炎癥程度，對發(fā)生AKI的風(fēng)險預(yù)測比單一指標(biāo)更具說服力[9]。

3 炎癥因子相關(guān)指標(biāo)

3.1 IL-33及可溶性生長刺激表達(dá)基因2蛋白 (sST2) IL-33是IL-1大家族中新發(fā)現(xiàn)的成員，當(dāng)機體發(fā)生創(chuàng)傷以及感染刺激時，導(dǎo)致屏障細(xì)胞損傷或壞死，釋放IL-33，腎組織中主要在腎小管間質(zhì)成纖維細(xì)胞表達(dá)[10]。AP的起初就可以激活I(lǐng)L-33，并且其血清水平與Ranson評分變化呈一致性，證明IL-33參與了胰腺炎癥進(jìn)展過程[11]。IL-33在AP合并腎損傷的發(fā)生機制中起到一定的促炎癥作用，sST2作為IL-33的可溶性受體能中和IL-33，在AP發(fā)生腎損傷的炎癥機制中發(fā)揮保護(hù)作用。AP合并AKI后IL-33的表達(dá)明顯升高，IL-33及sST2的表達(dá)水平在AKI發(fā)病初期(1～2 d)增高，隨著病情好轉(zhuǎn)逐漸下降，且與Scr相比IL-33的下降更加明顯[12]。

另有研究[13]顯示，SAP并發(fā)AKI患者血清miR-10a水平顯著升高，miR-10a升高可增加SAP并發(fā)AKI的風(fēng)險，miR-10a在截斷值為2.38(2-ΔCt)預(yù)測AKI的敏感度(77.62%)、特異度(87.39%)均較高，而且miR-10a、IL-33聯(lián)合檢測能有更好的預(yù)測價值(敏感度90.17%、特異度92.23%)，二者聯(lián)合檢測可為AKI的早期識別提供幫助，然而miR-10a導(dǎo)致腎損傷的具體機制尚不明確。

3.2 IL-18、IL-6和IL-8 IL-18是IL-1家族的成員，SAP患者的血清IL-18濃度顯著升高，胰腺組織壞死和其他器官衰竭的發(fā)生與血清中IL-18濃度密切相關(guān)。在誘導(dǎo)SAP后，觀察到腎臟中IL-18基因表達(dá)的顯著上調(diào)，腎內(nèi)IL-18濃度的升高是導(dǎo)致SAP發(fā)生AKI的原因[14]。監(jiān)測尿IL-18濃度可間接說明AP病情輕重程度，但這項研究并未證實IL-18可以作為SAP合并AKI早期生物標(biāo)志物[15]。

對IL-6、IL-8和IL-18水平的同步測量表明，三者可作為AP腎衰竭的早期替代標(biāo)志物。與IL-18和TNFα相比，IL-6和IL-8是疾病早期器官衰竭更好的潛在預(yù)測指標(biāo)[16]。近年有研究者通過對AP并發(fā)AKI患者前瞻性隨訪，對持續(xù)性-AKI組和暫時性-AKI組分別研究，有力的證實了IL-6和IL-8對AP并發(fā)AKI的早期預(yù)測作用，在預(yù)測AKI發(fā)生的多變量模型中，即使在用多個協(xié)變量進(jìn)行調(diào)整后，基線水平的IL-8(臨界值105 pg/mL)仍是AP早期預(yù)測AKI的有力指標(biāo)，其敏感度高達(dá)87.5%，特異度較低(59.26%)[17]。

3.3 趨化因子受體CX3CR1 趨化因子受體CX3CR1是促炎性趨化因子CX3CL1的受體，在大鼠SAP繼發(fā)AKI腎臟組中，CX3CR1蛋白表達(dá)水平與腎臟病理學(xué)評分、Scr及血尿素氮等腎臟損傷嚴(yán)重程度的指標(biāo)呈正相關(guān)，研究者認(rèn)為在SAP病程中，趨化因子受體CX3CR1可能參與介導(dǎo)AKI的發(fā)生，并可以反映SAP并發(fā)AKI的嚴(yán)重程度，但其具體機制仍不明確，臨床證據(jù)仍然不足[18]。

4 腎功能標(biāo)志物

4.1 血清胱抑素C(Cys C) Cys C是一種半胱氨酸蛋白酶抑制劑，與Scr相比，Cys C水平不受年齡、性別、感染、飲食、肌肉等的影響，在危重患者中也不受液量、肝功能等的影響[19]，Cys C能在腎臟受到輕微損傷時升高，在Scr升高前24～48 h開始升高，并會隨著疾病進(jìn)展而逐漸上升。與未合并AKI的AP患者相比，合并AKI的AP患者血清中的Cys C水平有明顯差異，是AP并發(fā)AKI的重要預(yù)測因子，Cys C敏感度(88.9%)、特異度(90.4%)都很高，AUC為0.939[20]。另一項經(jīng)多因素logistic回歸分析[21]顯示，基線 Cys C在截斷值 1.865 mg/L 時，預(yù)測 AP 合并AKI的敏感度為88.9%，特異度甚至達(dá)到100%，AUC=0.939。而且Cys C是患者入院時較為常規(guī)檢驗項目，在臨床工作中易于推廣。Cys C是通過腎小球濾過排出體外的，血清Cys C水平依賴于腎小球濾過能力，因此Cys C水平可以評估腎功能損傷，還與AP疾病嚴(yán)重程度以及預(yù)后密切相關(guān)，是理想的反應(yīng)AP合并AKI的標(biāo)志物。

4.2 腎損傷分子-1(KIM-1) KIM-1是一種在近端小管上皮細(xì)胞中產(chǎn)生的1型細(xì)胞膜蛋白，在AKI、腎小管間質(zhì)腎病、腎細(xì)胞癌和多囊腎等疾病中增加，尿KIM-1可在腎損害24 h內(nèi)有效診斷AKI[22]。一項對56例AP患者的研究[23]結(jié)果得出，Cys C和KIM-1在診斷AKI方面與IL-6、IL-18和中性粒細(xì)胞明膠酶相關(guān)性脂質(zhì)運載蛋白(neutrophil gelatinase-associated lipocalin,NGAL)有顯著相關(guān)性，且更敏感，尿KIM-1水平升高與更嚴(yán)重腎損害緊密相關(guān)。在包括近3000例患者的11項研究的薈萃分析中，Shao等[24]估算KIM-1在AKI中的診斷敏感度和特異度分別為74%和86%(AUC=0.86)。尿KIM-1的濃度同時可能受到包括糖尿病、高血壓和動脈粥樣硬化等其他系統(tǒng)疾病的顯著影響。但也不能排除KIM-1在AP中的診斷作用。

4.3 中性粒細(xì)胞明膠酶相關(guān)性脂質(zhì)運載蛋白(NGAL) Kjeldsen等在中性粒細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)脂質(zhì)運載蛋白-2，因其與明膠酶B[即基質(zhì)金屬蛋白酶9(matrix metalloproteinase 9,MMP-9)]功能密切相關(guān)，故將其命名為NGAL。NGAL主要在各種上皮細(xì)胞中表達(dá)，當(dāng)腎小管上皮細(xì)胞受損時NGAL的表達(dá)升高，其水平升高為腎臟損傷提供直接證據(jù)[25]。血清NGAL≥210.2 mg/mL為臨界值診斷AKI的敏感度和特異度各為81.3%、81.4%(AUC=0.844)，血清NGAL水平變化與炎癥反應(yīng)呈一致性，是預(yù)測AKI的可靠指標(biāo)[26]。

最近的研究分析[27]顯示，NGAL水平預(yù)測AP并發(fā)AKI的AUC為0.799，其最佳截斷值為108.48 μg/L時，敏感度為77.08%、特異度為76.92%、準(zhǔn)確度為76.96%；NGAL、Cys C水平聯(lián)合預(yù)測AP并發(fā)AKI的AUC為0.925，敏感度為83.33%、特異度為90.38%、準(zhǔn)確度為88.72%，二者聯(lián)合預(yù)測AP并發(fā)AKI的AUC明顯高于單獨預(yù)測價值。

但也有研究[28]提示血/尿NGAL指標(biāo)不能反映SAP患者是否并發(fā)AKI，SAP并發(fā)AKI與SAP未并發(fā)AKI患者二者血/尿NGAL水平均無統(tǒng)計學(xué)差異。血/尿NGAL在入院2 h后隨著時間增長，AP合并AKI患者血/尿NGAL出現(xiàn)下降情況，有可能所檢測標(biāo)本血/尿NGAL濃度已處于下降階段，還有可能的原因是納入研究的患者有其他系統(tǒng)合并癥或?qū)儆谖Ｖ鼗颊?。這方面的論證還需較大病例數(shù)以及多中心的高質(zhì)量研究支持。

4.4 血清β-微量蛋白(BTP) BTP屬于脂質(zhì)運載蛋白家族的單體168-氨基酸蛋白，其分子量根據(jù)糖基化模式而變化，等于23～29 kD[29]。其低分子量特點允許血液中的BTP可自由通過腎小球濾過，在AP的早期階段，血清Cys C和肌酐升高的同時血清BTP增加，增加的BTP是AKI并發(fā)AP的早期預(yù)測因子，然而與血清Cys C或血/尿NGAL相比，其診斷準(zhǔn)確性似乎并不是更好[30]。

4.5 血清尿調(diào)節(jié)素(serum uromodulin,sUMOD) sUMOD主要由腎小管髓袢升支與早期遠(yuǎn)曲小管的細(xì)胞合成，并在人正常尿液中呈高表達(dá)。sUMOD是一種管狀標(biāo)志物，可區(qū)別與常規(guī)使用的腎小球過濾標(biāo)志物(如Scr或血清Cys C)[31]。此外， sUMOD僅在腎小管中產(chǎn)生，因此其血清濃度反映腎小管功能，不受肌肉、飲食等的影響, 比Scr具有優(yōu)勢[32]。

近年國內(nèi)研究者[33]通過回顧性分析193例AP，其中包括AKI者31例，發(fā)現(xiàn)AKI患者在AP發(fā)生早期階段，sUMOD已有急劇降低趨勢，sUMOD預(yù)測72 h內(nèi)發(fā)生AKI的AUC為0.766，通過檢測不同時間sUMOD，進(jìn)一步表明了sUMOD在AP患者AKI發(fā)生起初具有一定的預(yù)測能力。該研究排除了感染、自身免疫性疾病、慢性腎病、腎臟替代治療的患者，但需大樣本高質(zhì)量研究進(jìn)一步證實sUMOD的診斷價值，sUMOD分子將可能成為預(yù)測AP早期AKI的可靠生物指標(biāo)。

5 血流動力學(xué)相關(guān)指標(biāo)

5.1 有效循環(huán)血量 中國胰腺炎診治指南[34]指出液體復(fù)蘇應(yīng)以目標(biāo)為導(dǎo)向，反復(fù)評估血流動力學(xué)狀態(tài)，避免補液過度，引起各系統(tǒng)并發(fā)癥，其中就包括AKI。當(dāng)體液進(jìn)入第三間隙，加之胃腸道功能差，導(dǎo)致腹腔內(nèi)高壓和腹腔間隔室綜合征，降低腎灌注量、增加腎流出壓，甚至直接壓迫腎實質(zhì)而導(dǎo)致AKI?？梢酝茰y，中心靜脈壓、經(jīng)尿道膀胱腹壓可能是AP并發(fā)AKI的早期預(yù)測指標(biāo)，目前尚無證據(jù)支持這一理論，需臨床研究證實。

5.2 腎血管阻力指數(shù)(renal vascular resistance index,RRI) 腎血管收縮是AKI的早期表現(xiàn)，RRI上升是AKI發(fā)生的獨立危險因素，提示腎內(nèi)血管收縮或血管順應(yīng)性差、疾病嚴(yán)重程度和正性液體平衡[35]。當(dāng)臨界值RRI>0.71時，RRI預(yù)測SAP患者7 d發(fā)生AKI敏感度和特異度分別為71%、83%，同時SAP并發(fā)的AKI起初RRI上升常常提示病情進(jìn)展至嚴(yán)重AKI，因此RRI可預(yù)測SAP并發(fā)AKI的病情進(jìn)展程度[36]。

5.3 血管緊張素-2(Ang-2) Ang-2與血流動力學(xué)有很大關(guān)系，血清Ang-2濃度能很好地提前預(yù)測AP的嚴(yán)重程度[37]。研究[38]發(fā)現(xiàn)，Ang-2與尿素、肌酐、尿NGAL、蛋白尿的相關(guān)性支持Ang-2與腎損傷的關(guān)系，并可預(yù)測根據(jù)KDIGO定義診斷的AKI和根據(jù)改良馬歇爾評分系統(tǒng)診斷的腎衰竭。

6 血清PCT

PCT是診斷膿毒癥、嚴(yán)重膿毒癥和感染性休克等全身炎癥反應(yīng)的一種臨床常用生物標(biāo)志物，也常用來預(yù)測AP的早期胰腺壞死感染。周海洋等[39]對SAP合并AKI進(jìn)行多元線性回歸分析得出，PCT與CRP有相似的預(yù)測早期AKI的作用，AUC分別為0.933(95%CI：0.865～1.0)、0.898(95%CI：0.816～1.0)，PCT的最佳界值為3.37 μg/L(敏感度為88%，特異度為98%)，但對合并AKI的AP的結(jié)局預(yù)測不佳，或許需要多時間點測定PCT水平。

在研究305例AP患者后得出，單獨使用PCT預(yù)測AP相關(guān)AKI方面有很好的性能，PCT明顯優(yōu)于CRP和IL-6(P<0.000 1)，但CRP和IL-6兩個指標(biāo)在應(yīng)激反應(yīng)中也可顯著增加，且受多種感染性和非感染性因子的影響，PCT的臨界值為3.30 ng/mL時，敏感度為97.2%，特異度為92.3%， Youden指數(shù)為0.87，AUC為0.986，監(jiān)測PCT可以對AP的療效進(jìn)行動態(tài)評價[40]，這與上一段研究結(jié)果基本相符。但當(dāng)發(fā)生膿毒癥時PCT也顯著升高，若此時監(jiān)測尿NGAL指標(biāo)顯著升高便能有力提示發(fā)生了AKI。

有另一項研究[41]顯示，患者PCT和RRI與AKI嚴(yán)重程度呈正相關(guān)，PCT聯(lián)合RRI預(yù)測AP患者發(fā)生AKI的價值較高，而且這兩種方法都較易實施。

7 其他

單核細(xì)胞趨化蛋白-1(monocyte chemotactic protein 1，MCP-1)是一種炎癥趨化因子,在腎臟主要由系膜細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、腎小管上皮細(xì)胞產(chǎn)生，MCP-1可以激活單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞，使腎組織浸潤少量單核細(xì)胞，吞噬機體內(nèi)有害物質(zhì)，從而減輕腎組織損傷，MCP-1可作為AKI的生物標(biāo)志物[42]。AP患者血清MCP-1、TNFα和IL-8水平的動態(tài)變化有其規(guī)律，對AP的診斷和病情輕重程度評估具有參考意義[43]。尿肝型脂肪酸結(jié)合蛋白和N-乙酰-β-D氨基葡萄糖酐酶可以作為檢測SAP合并AKI的早期生物標(biāo)志物，但限于既往無慢性腎病及發(fā)病前無全身嚴(yán)重感染、惡液質(zhì)的患病群體[44]。肝再生增強因子和血清β2微球蛋白(β2-MG)在診斷AKI有意義，而且與Scr三者聯(lián)合診斷效能更高[45]。

還有其他多種標(biāo)志物被證實能早期預(yù)測AKI，但并沒有在AP中有所研究。巢蛋白可作為AKI尿生物標(biāo)志物[46]。熱休克蛋白72已被證實是AKI更為早期敏感的生物標(biāo)志物，并且相對于KIM-1、NGAL、IL-18可提前3 d預(yù)測腎損傷[47]。血漿D-二聚體可作為孕婦發(fā)生AKI的預(yù)測指標(biāo)，D-二聚體濃度上升會增加AKI婦女透析甚至死亡的風(fēng)險[48]。低鈣血癥、CRP均能預(yù)測AKI，但單獨預(yù)測效能有限[49-50]?？扇苄訤MS樣酪氨酸激酶受體(soluble fms-like tyrosine kinase-1，sFlt-1)作為Flt-1的可溶性形式，與疾病嚴(yán)重程度呈正性關(guān)系，而且是器官衰竭的較早預(yù)測因子，尤其是腎衰竭。薈萃分析[51]顯示sFlt-1在診斷AP早期發(fā)生嚴(yán)重程度僅有中等程度的價值，且敏感度較低，不能作為早期AP嚴(yán)重程度的診斷標(biāo)準(zhǔn)，但可作為輔助指標(biāo)，sFlt-1可能在AP并發(fā)AKI的診斷中特異度較差。內(nèi)皮細(xì)胞損傷可導(dǎo)致MMP-9和血管舒張劑激活磷蛋白表達(dá)改變，如果在AP的早期采取治療措施，毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞的損傷可能會明顯減輕，相關(guān)的急性腎衰竭可能不會發(fā)生或延遲，因此，MMP-9和血管舒張劑激活磷蛋白水平也可作為評價急性腎衰竭治療效果的指標(biāo)[52]。

綜上所述，越來越多的AKI標(biāo)志物被發(fā)現(xiàn)，也有越來越多的AKI早期標(biāo)志物在AP中被研究，排除敏感度和特異度低的，抽選出可以切實應(yīng)用于臨床的AP發(fā)生AKI的早期標(biāo)志物是針對治療的關(guān)鍵。相比而言，NLR、Cys C、NGAL、RRI與臨床常用的PCT仍然是敏感度及特異度較高的預(yù)測指標(biāo)，IL-33、IL-6、IL-8及sST2、sUMOD及Ang-2都將可能成為AP發(fā)生AKI的早期預(yù)測指標(biāo)。結(jié)合不同標(biāo)志物的敏感度和特異度，多標(biāo)志物聯(lián)合診斷AP早期AKI是一大前景。

利益沖突聲明：所有作者均聲明不存在利益沖突。

作者貢獻(xiàn)聲明：王巖負(fù)責(zé)擬定寫作思路，設(shè)計論文提綱及論文撰寫；王巖、李明政、劉玉鳳負(fù)責(zé)論文查閱及相關(guān)數(shù)據(jù)對比分析；王世明負(fù)責(zé)修改論文，指導(dǎo)撰寫文章并最后定稿。