CysC、uNGAL、uMA/Cr對膿毒癥早期急性腎損傷的診斷價值

張亞武 吳青 韓瑞玲

膿毒癥(sepsis)為機體對于感染危及生命或導致器官功能失調的宿主反應，其中膿毒癥急性腎損傷(SAKI)為最常見危險因素，SAKI是一種多病因引起的以血肌酐(Scr)升高及腎小球濾過率(GFR)下降為特點的臨床綜合征[1,2]。目前主要依賴Scr、尿量等指標診斷SAKI，但多數研究發現發生SAKI 2 d后Scr水平才可能升高，因而尋找合適的生物標志物早期診斷SAKI有積極意義。胱抑素C(CysC)是一種低分子堿性非糖化蛋白質，uMA/Cr為尿微量白蛋白與肌酐比值，均與GFR、腎功能密切相關[3]，尿中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白(uNGAL)是中性粒細胞的一種特殊顆粒組分，由中性粒細胞激活后釋放，為細菌感染及全身性炎癥標志物[4]，但目前關于CysC、uNGAL、uMA/Cr對SAKI的診斷價值筆者所見研究較少。本文主要分析CysC、uNGAL、uMA/Cr在SAKI早期診斷中的評估價值，報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2016年5月至2018年1月武漢大學人民醫院收治的膿毒癥患者120例，其中54例出現SAKI者納入SAKI組，未出現SAKI者66例納入單純膿毒癥組，另選擇同期健康志愿者30例為對照組，均無嚴重肝腎功能障礙，可配合完成相關檢查并對本研究知情。本研究在醫院倫理委員會批準下進行。

1.2 納入與排除標準

1.2.1 納入標準：①符合嚴重膿毒癥診斷標準[5]；②SAKI患者腎功能在2 d內突然減退，表現為至少2次血清Scr升高的絕對值≥26.5 μmol/L或Scr較基礎值升高≥50%，或尿量<0.5 ml·kg-1·h-1持續6 h以上[6]，依據RIFLE診斷標準將急性腎損傷(AKI)分為1期、2期、3期，本研究將1期、2期歸為早期；③對本研究內容知情并簽署知情同意書。

1.2.2 排除標準：①彌散性肺泡內出血、慢性肺病、惡性腫瘤患者及妊娠與哺乳期女性；②近1周內服用過免疫抑制劑或接受粒細胞集落刺激因子治療者；③合并慢性腎臟基礎性疾病、正在進行腎移植與曾經腎移植者。

1.3 方法 收集所有研究對象相關資料，膿毒癥患者在進入重癥監護室(ICU)治療時留取靜脈血及尿液，后每天進行血常規、尿常規檢測，并評估乳酸、降鈣素原水平。發展為SAKI的患者在確診后不再固定每日留取靜脈血及尿液，血液標本經3 000 r/min離心5 min后轉移血清至EP管，尿液在3 000 r/min離心10 min后上清置于-80℃冰箱待測，膿毒癥患者血清CysC、Scr及尿uNGAL、uMA均于入院時、入ICU 3 d、入ICU 7 d測定。CysC及uNGAL采用Bio-Tek ELX800酶標儀(美國寶特公司)以酶聯免疫吸附試驗(ELISA)測定，試劑盒購自上海酶聯生物有限公司，Scr由本院檢驗科采用美國Unicel DxC 800 Synchron生化分析系統以苦味酸法完成檢測(試劑盒購自愛爾蘭Beckman Coulter股份有限公司)，uMA采用免疫比濁法在愛爾蘭Beckman Coulter公司提供的AU生化分析系統進行檢測，同時計算uMA/Cr比值。SAKI組、單純膿毒癥組統計平均住院時間、28 d死亡率。

1.4 觀察指標 (1)比較3組臨床資料及生化指標測定結果；(2)分析SAKI患者入院時CysC、uNGAL、uMA/Cr比值與住院時間、28 d死亡率的相關性；(3)分析入院時CysC、uNGAL、uMA/Cr比值對SAKI的早期預警價值。

2 結果

2.1 3組臨床資料及入院時指標比較 與對照組比較，SAKI組、單純膿毒癥組入院時乳酸、降鈣素原、CysC、uNGAL、uMA、Scr、uMA/Cr比值較高(P<0.05)，SAKI組入院時乳酸、降鈣素原、CysC、uNGAL、uMA、uMA/Cr比值、住院時間、28 d死亡率高于單純膿毒癥組(P<0.05)。見表1。

組別性別(例,男/女)年齡(歲)住院時間(d)28d死亡率[例(%)]乳酸(mmol/L)SAKI組(n=54) 30/2468.14±6.9315.14±1.6219(35.19)7.08±0.72?#單純膿毒癥組(n=66)37/2967.52±6.8510.17±1.1910(15.15)3.44±0.39?對照組(n=30) 16/1467.99±6.83--1.47±0.18χ2(F/t)值0.0620.09419.3536.5011183.731P值0.9690.9100.0000.0110.000組別降鈣素原(ng/ml)CysC(mg/L)uNGAL(μg/L)uMA(mg/L)Scr(μmol/L)uMA/Cr比值(mg/μmol)SAKI組(n=54) 22.54±2.47?#1.79±0.18?#105.47±10.69?#53.14±5.42?#91.48±9.75?0.58±0.07?#單純膿毒癥組(n=66)7.89±0.79?1.54±0.16?58.74±6.14?27.18±2.86?89.11±9.04?0.30±0.04?對照組(n=30) 2.10±0.231.03±0.1424.11±2.5313.41±1.4858.48±5.930.23±0.04F值1645.167201.4541057.2931055.043152.358484.049P值0.0000.0000.0000.0000.0000.000

注：與對照組比較，*P<0.05；與單純膿毒癥組比較，#P<0.05

2.2 SAKI組、單純膿毒癥組入ICU后各指標比較 SAKI組、單純膿毒癥組入ICU 7 d CysC、uNGAL、uMA、Scr、uMA/Cr比值均較入ICU 3 d下降(P<0.05)，且SAKI組入ICU 3 d、7 d CysC、uNGAL、uMA、uMA/Cr比值高于單純膿毒癥組(P<0.01)。見表2。

組別CysC(mg/L)入ICU3d入ICU7duNGAL(μg/L)入ICU3d入ICU7duMA(mg/L)入ICU3d入ICU7dSAKI組(n=54) 1.89±0.191.40±0.15?175.48±18.1986.14±8.75?54.63±5.7824.15±2.66?單純膿毒癥組(n=66)1.66±0.171.53±0.17?60.14±6.2253.11±5.47?28.69±2.9415.47±1.68?t值6.9924.39248.22025.23831.79721.744P值0.0000.0000.0000.0000.0000.000組別Scr(μmol/L)入ICU3d入ICU7duMA/Cr比值(mg/μmol)入ICU3d入ICU7dSAKI組(n=54) 92.63±9.4773.41±8.45?0.60±0.070.33±0.04?單純膿毒癥組(n=66)90.11±9.1572.69±7.35?0.32±0.050.21±0.03?t值1.4770.49925.51018.766P值0.1420.6190.0000.000

注：與入ICU 3 d比較，*P<0.05

2.3 SAKI患者CysC、uNGAL、uMA/Cr比值與其他指標相關性分析 相關性分析顯示，SAKI患者入院時CysC、uNGAL、uMA/Cr比值與住院時間、28 d死亡率呈正相關(r=0.347、0.365、0.317；r=0.366、0.415、0.299)。

2.4 CysC、uNGAL、uMA/Cr比值對SAKI的早期預警價值 ROC曲線分析顯示，入院時CysC、uNGAL、uMA/Cr比值對SAKI有較高早期預警價值，其AUC分別為0.715、0.778、0.726。見表3，圖1。

表3 CysC、uNGAL、uMA/Cr比值對SAKI的早期預警價值

圖1 ROC曲線

3 討論

膿毒癥為常見危重癥，病情發展迅速，易引起中毒休克及多器官功能衰竭[7]，AKI是膿毒癥患者常見并發癥，患者表現為尿量急劇減少、血清Scr短時間內迅速升高，病死率較高，而缺乏AKI早期診斷的敏感性及特異性生物標志物是SAKI發生率及病死率居高不下的重要原因。CysC為半胱氨酸蛋白酶抑制劑家族中一員，是由CST3基因編碼的蛋白質，由機體所有核細胞產生，張泮慶[8]研究顯示血清CysC在AKI的診斷中特異性高、敏感性好，且CysC與GFR呈正相關；uNGAL為UGAL基因編碼的一種蛋白質，在體內各組織廣泛存在，參與眾多生理及生化反應，如腎臟生長發育的調節，許長紅等[9]研究發現血、尿中NGAL與CysC可作為肝硬化患者發生AKI的早期診斷指標；uMA/Cr也是評估腎損傷的敏感指標，楊春杰等[10]的研究發現隨機測定uMA/Cr對妊娠期糖尿病患者早期AKI有較高診斷價值，但目前關于CysC、uNGAL及uMA/Cr聯合檢測對SAKI的早期診斷價值研究筆者所見較少。

本研究顯示，與對照組比較，SAKI組、單純膿毒癥組入院時乳酸、降鈣素原、CysC、uNGAL、uMA、Scr、uMA/Cr比值較高，且SAKI組入院時乳酸、降鈣素原、CysC、uNGAL、uMA、uMA/Cr比值、住院時間、28 d死亡率高于單純膿毒癥組，這與何再明等[11]研究結果相近，表明膿毒癥患者在發病后CysC、uNGAL、uMA/Cr比值也會伴隨乳酸、降鈣素原、Scr等升高，CysC在生理狀態下可促進腎臟組織細胞轉化為腎小管上皮細胞，為腎臟生長發育的重要因子，在AKI發生后，損傷的腎小管NGAL代償性表達增多，促進腎小管上皮細胞修復再生，因此SAKI患者CysC升高程度較單純膿毒癥患者更明顯[12]；uNGAL則在AKI患者腎臟皮質腎小管區有大量高表達，而任意原因引起的GFR下降均會使循環及尿中uNGAL水平上升[13]；uMA在正常情況下受腎小球濾過膜電荷選擇性屏障的靜電排斥作用影響，絕大部分無法通過濾過膜，但炎癥、免疫損傷等因素可引起濾過膜上負電荷減少，靜電排斥力下降，uMA自尿中漏出增多[14]，甚至在SAKI患者中uMA增加速度超過Scr，因此表現為uMA/Cr比值更高。

在既往研究基礎上，本研究也觀察了SAKI組、單純膿毒癥組入ICU 3 d、7 d各指標變化，發現2組CysC、uNGAL、uMA、Scr、uMA/Cr比值在ICU 3 d較入院時有增加趨勢，而在入ICU 7 d后下降，尤其是SAKI組入ICU 3 d、7 d CysC、uNGAL、uMA、uMA/Cr比值高于單純膿毒癥組，結果表明在膿毒癥患者入住ICU期間，其CysC、uNGAL、uMA/Cr比值仍有較高檢測價值。同時本研究相關性分析發現，SAKI患者入院時CysC、uNGAL、uMA/Cr比值與住院時間、28 d死亡率呈正相關，與程悠悠等[15]研究結果相符，證實CysC、uNGAL、uMA/Cr比值有可能在SAKI患者預后評估方面有一定價值，CysC可特異敏銳地反映腎小球濾過功能，優于傳統檢測指標，但對于膿毒癥患者影響CysC水平的因素較多，單一監測存在結果偏差[16]，測定uMA/Cr也能了解機體微量白蛋白排泄情況分析早期腎損傷程度，但該值變化常晚于早期腎損傷，無法準確、靈敏反映腎功能情況，而uNGAL是反映腎損傷的更靈敏指標，膿毒癥情況下，機體處于全身炎性反應狀態，腎小管損傷誘導uNGAL大量分泌并入血液循環，尤其在SAKI患者中近曲小管上皮細胞及細胞內溶酶體明顯受損，尿液中NAGL活性持續升高，因此uNAGL升高更明顯，甚至較Scr提早12 h～4 d[17]。

本研究中ROC曲線分析顯示，入院時CysC、uNGAL、uMA/Cr比值對早期SAKI有較高預警價值，其AUC分別為0.715、0.778、0.726，因此可將CysC、uNGAL、uMA/Cr作為SAKI早期預警的生物標志物，CysC可自由經腎小球濾過，并在近端腎小管被完全分解，不重吸收進入血液中，而腎小管也不分泌CysC，因而腎臟為清除循環中CysC的唯一器官，血液及尿液中CysC的濃度完全取決于腎小球濾過率，CysC濃度升高可作為AKI的早期預警信號，但CysC、uMA/Scr對AKI的早期預警價值不及uNGAL，可能是因為CysC是一種低分子量蛋白，其血清濃度與腎小球濾過功能相關，在膿毒癥人群中受炎性反應等因素影響，AKI極早期循環中CysC能較正常地通過腎小球濾過，未出現明顯上升，而Scr主要經腎小球濾過，經腎小管時不被重吸收而排出體外，因uMA及Scr排出量受相同因素影響產生波動，導致uMA/Scr的預警價值不高[18]。

綜上所述，CysC、uNGAL、uMA/Cr比值可較好評估早期SAKI，其中uNGAL的預警價值最好，可加以監測。