急性肾损伤生物标志物研究进展

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续2 d。与血肌酐相比,NGAL具有更好的诊断价值(AUC
O.977比0.789)。当临界值>25 ng/mL时,NGAL诊断AKI的 灵敏度为0.91,特异度为0.95。最近对于ICU中成年患者的 研究也证明NGAL是诊断AKI的早期生物标志物m一。 Constantin等f3≈按照患者是否满足RIFLE标准将患者分为4 组:RIFLE(0-0)、(1.1)、(1.0)和(0.1)(O为入院时发生AKI;l为 人院l周内发生AKI)。4组患者的血液NGAL水平分别为
定义为肾小球滤过率(GFR)急性(数小时至数周)和可逆性 下降,先前的肾功能正常(“经典”ARF),或先前存在肾脏损 伤(“慢性肾功能不全急性发作”ARF)ml。大量临床研究显 示。肾功能轻度损伤即可导致ARF发病率及病死率的增 加Im。为了早期诊断和治疗,降低死亡率,ARF逐渐被AⅪ 取代。2002年急性透析质量倡议组(Acute Dialysis Quality
AKI最.
的损失不敏感,这可由肾移植之后血肌酐的微小改变证实【m。 用尿素氮诊断AlCI也不是很理想。尿素氮并不完全依赖于 肾功能,其与许多非肾性因素相关(如尿素氦的产生和肾小 管的处理、蛋白质的摄入、代谢状态、上消化道出血、血容量 和大剂量使用激素的治疗)旧。
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经典AKl生物标志物
lipocalin,NGAL)、胱抑
素C(cystatin C)、肾脏损伤分子l(KIM.1)、白细胞介素18 (ILl8)。本文将简要介绍这些生物标志物的最新研究进展。 AKI的定义及分期标准
传统上使用血肌酐和尿素氮来诊断AKI。血肌酐并不完 全依赖于肾功能,其与许多非肾性因素相关(如年龄、性别、 种族、肌肉、营养状况、感染和分布容积)旧。一些药物(甲氧 苄氨嘧啶、西咪替丁和水杨酸)能改变肾小管分泌肌酐的功 能,导致血肌酐独立于GFWm。另外,血肌酐对肾脏储备功能
dysfunction,R);2期——损伤期(injury to the kidney,I);3 期——衰竭期(faihm of kidney function,n;4期——失功能
期(10ss
of kidney
function,L);5期——终末期肾病期(end-
stage kidney
disease。ESKD)。2005年9月急性肾损伤网络
(Acute Kidney Injury Network,AKIN)专家组在阿姆斯特丹
召开会议。对AKI的定义和分期作了较为公认的定义。AKI 定义:病程在3个月以内,包括血、尿、组织学及影像学检查 所见的肾脏结构和功能的异常。诊断标准:48 h内血肌酐上
升26.5 trmol/L(O.3
NGAL
m洲L)或较基线水平增高50%;和(或)
gelatinase.associated
升高>26.5斗mol/L(0.3 mg/dL)或<O.5 m12(kg.h).时 较基线水平增加50% 间>6 h 升高200%一300% <0.5 mlJ0,g・h),时 间>12 h 升高>300%,或在≥353.3 p,mol/L<O.3 mtSkg・h),时 基础上再急性升高≥44.2 p.mol/L 问>24 h或无尿12 h
NGAL诊断AKI的灵敏度为O.82,特异度为0.97。随后的研 究表明。血液NGAL水平还能够预测肾脏替代疗法需求.并 且与AK!的严重程度相关嘲。 综上所述。作为一个新兴的生物标志物,NGAL在Al(I 的早期诊断中处于中心地位。然而.迄今发表得到公认的研 究还很少。在相对并不复杂的AKI患者群体中,NGAL的灵 敏度和特异度似乎更高。NGAL的检测可能受许多已存的可 变因素的影响,如先前存在的肾脏疾病和尿路感染。为了确 认NGAL能否在多种临床环境中应用。确定诊断AKI和判 断AKI预后的临界值还需要进行更多的大型多中心研究。
关键词:急性肾损伤;生物标志物; 中图分类号:R692
文献识别码:C
中性粒细胞相关载脂蛋白;
文章编号:1673.6087(2010)03-0268-05
急性肾损伤(acute 肾功能衰竭(acute
renal
kidney
injury,AKI)最初被称为急性
分级标准作了调整,将AKl分为l、2、3期,分别对应RIFEL 标准的R、I、F并去掉了L和E 2个级别以及GFR的诊断标 准(见表1)。 表1

尿NGAL.结果发现血NGAL在PCI术后2 h和4 h明显升 高,尿NGAL在PCI术后4 h和12 h明显升高。PCI术前和
术后2 h的血NGAL都与血肌酐水平相关。随后对60例患
者进行的前瞻性研究得出了类似的结果例。其中10%的患 者发生了CIN。血NGAL的灵敏度和特异度分别为0.9和 0.74。尿NGAL的灵敏度和特异度分别为0.76和0.8。对于 PCI术后的肾功能损伤,NGAL可能是一个早期敏感的生物 标志物。 尿液NGAL还能够区分AKI与肾前性氮质血症.慢性 肾脏疾病与正常肾功能。在1个635例患者的前瞻性队列 研究中.与肾前性氮质血症、慢性肾脏疾病和正常肾功能的 患者相比,AKI患者的尿液NGAL显著升高…。 最近的研究表明。在发生AKI的多发伤患者中.尿液 NGAL是一个早期可靠的预测性指标口”。在因多发伤住院的 患者中.发生AKI的患者与其他患者相比。人院时的NGAL 水平显著升高(155.5 ng/mL比8.0 n掣'mL,P<O.05),并且持
NGAL是在中性粒细胞中发现的.分子量为25 ku,以共 价键与中性粒细胞中的明胶酶相连。通常NGAL在人类的
尿量减少<O.5 mL/(kg・h),持续6 h以上I n41。AKIN共识仍然使
用RIFLE分层诊断标准,但仅保留前3个急性病变期,且对
万方数据
内科理论与实践2010年第5卷第3期 表2
分期血清肌酐 l期 2期 3期 AKI的分期标准
尿量
failure,ARF),II缶床多见,危害大。其
住院患者发病率在国内为0.12%~0.41%tl・21.病死率为5%一 37.9a/oil,3,41。国外发病率为2.38%~20%口-s.病死率约为47.8% 一56.4%【6・71,在重症监护病房(ICU)中病死率高达37%. 76.19%fs一。尽管治疗上已经有了重大进步.但AKI的发病 率和病死率仍居高不下。基础研究已经明确阐述了AKI的 发病机制,但对人类的平行研究结果却令人失望。一个主要 的原因是缺乏类似心肌梗死中肌钙蛋白一样的早期诊断生 物标志物。导致难以早期诊断、早期治疗。目前在临床上用 血肌酐水平来诊断AKI,但其不是反映急性肾功能改变的可 靠指标,l临床局限性很大Ilol。近年来的探索发现了几种新的 诊断AKI的早期生物标志物,主要有中性粒细胞相关载脂 蛋白(neutrophil
98、516、342、169
h为O.74。18 h为0.8。这可能与混杂其他因素有关.一般
随着年龄增加而积累。 在1个单中心研究中,心脏手术后的426例患者中 85%发生AKI。尿液NGAL在术后即刻达到峰值,在术后3、
18、24 18、24
nmol/L(P<O.05)。当临界值>155 nmol/L时,
万方数据
・270・
J Intern Med Concepts Pract 2010,V01.5.No.3
的指标。实验证明,在发生AKI的患者中,血清胱抑素C的 升高比血肌酐早1—2 d陋361。 l项前瞻性研究对比了胱抑素C和NGAL预测儿童心 脏手术后发生AKl的能力。在129例患者中,体外循环后1—
・268・
—J——I—ntern Med Concepts Pract 2010,V01....5.,......N.......o..—.3—
・综述・
急性肾损伤生物标志物研究进展
王鹏飞,
沈玲红,何奔
白细胞介素一18;胱抑素C; 肾脏损伤因子.1
(上海交通大学医学院附属仁济医院心内科。上海200127)

后)。以当天尿液NGAL为基础,用以预测DGF的AUC为 0.9.表明NGAL是一个优秀的预测性生物标志物闱。在另一 研究中,发生DGF患者的血清NGAL术后一直保持在高水 平。相比之下。正常肾功能患者的血清NGAL在术后第l天 即明显下降。NGAL在预测肾功能时也具有良好的ROC鲫。 Bachorzewska-Gajewska等I捌首先研究了在经皮冠状动 脉介入治疗fPCI)术后肾功能损伤中NGAL与血肌酐的相关 性。研究检测了PCI术前和术后2、4、12、24和48 h的血和 胱抑素C是半胱氨酸蛋白酶抑制剂。在所有有核细胞 中以相对稳定的速率合成和释放进入血液。胱抑素C能够 被肾小球完全滤过,在近端小管被完全重吸收而不再分泌。 胱抑素C不受常规的储存环境和常见的干扰因素如性别、 年龄等的影响,并且容易测量阳.是比血肌酐更好的测量GFR 胱抑素C
Initiative
AKI生物标志物研究进展
Group,ADQl)制定了AKI的RIFLE分层诊断标
of renal
准113l,将AKl分为如下5期:l期——风险期(risk
对AKI的生物标志物的探索是当代研究的一个热门领 域。常规的尿液生物标志,如管型和钠排泄分数在I临床Al(I 诊断中灵敏度和特异度都不高。其他传统的尿液生物标志. 如滤过的高分子量蛋白和肾小管蛋白或者酶类特异度也不 高,而且缺乏标准的检测方法llsl。幸运的是.新技术如人类和 动物模型的cDNA芯片和蛋白质组学的应用。发现了一些新 的基因和基因产物,可作为新的生物标记119・捌(见表2)。
・269-
AKI生物标志物研究现状
一些组织(肾、肺、胃和结肠)中以很低的水平表达。在受损 的上皮细胞中显著表达。最初的研究发现,在缺血再灌注损 伤后的小鼠肾脏和顺铂诱导的中毒性肾损害中,小鼠尿液 中NGAL升高剐。这引起了后来很多NGAL诊断AⅪ的相 关研究。 在1个对经过体外循环儿童的前瞻性研究中.28%的 患儿发生AKI,但是使用血肌酐在术后l一3 d才能作出诊 断1221。与之对比鲜明的是。发生AKI患者的血液和尿液 NGAL在术后2-6 h内即升高10倍或更多。血液和尿液 NGAL都可以独立、有效地预测AKI。术后2 h血液和尿液 NGAL水平的受试者工作特征曲线(ROC)曲线下面积 (AUC)分别为O.91和0.998阎。因此,血液和尿液NGAL可 以作为儿童心脏术后AKI的早期生物标志物,且具有灵敏 性、特异性和高预测性。需要强调的是,这个研究中都是患 有先天性心脏病的患儿,缺乏成人中常见的多种并发症(如 糖尿病、高血压和动脉粥样硬化)。尽管如此,在1个成人的 前瞻性研究中发现.心脏手术后发生AKI的患者尿液NGAL 在术后l一3 h即明显升高【矧,而AKI如定义为血肌酐升高 50%,则直到术后第3天才出现。然而,没有发生AKI患者 的尿液NGAL在术后早期也有所升高,不过与随后发生AⅪ 的患者相比.程度小得多。在此成人研究中。NGAL的AUC
3 d 41例患者发生了AKI。AKl病例NGAL在术后2 h上
功能衰竭患者中并不升高1471。 随后的l项研究发现。在患有急性呼吸窘迫综合征 (ARDS)发生AKI的患者中。IL-18在血肌酐升高之前显著 升高。在多变量分析中。尿液IL-18水平>100 pg/mL能够在 血肌酐升高24 h前预测AKI的发生,校正后比值比(OR)为 6.5,AUC为0.73mJ。首次机械通气当天的尿液I【广18还能够 预测病死率,独立于疾病的严重程度评分、血肌酐和尿量。 NGAL和IL广18是进行心脏手术的儿童早期、预测性和 连续性的AKI生物标志物l艚l。在术后2—3 d内发生AKI的 患者中.尿液NGAL在2 h内产生.6 h达到峰值,而尿液IL
h仍保持在显著高水平。尿液NGAL在术后即刻、3、 h的AUC分别为0.573、0.603、0.61l和0.584。表明尿
液NGAL在预测AKI时的诊断精确度有限例。 一些研究评估了NGAL作为肾移植后AKI生物标志物 的价值。血管吻合术后l h对移植肾的活组织检查(活检)表 明,NGAL的染色程度与移植肾功能延迟恢复(DGF)问有重 要联系圆。在一个对儿童和成人的多中心、前赡性研究中.移 植当天采集的尿液样品中NGAL水平能够清楚的识别出尸 肾受者,其后来发生DGF并且需要透析(一般发生在24
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