新型生物學標志物在肝硬化AKI早期診斷和鑒別診斷中的研究進展

張云 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癥，在住院的肝硬化(失代償期)患者中, 其發病率高達20%～40%[1-4]，最常見的類型是腎前性氮質血癥(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]。國際腹水俱樂部(ICA)于2015年在參考腎臟病領域相關指南的基礎上修訂了《肝硬化患者急性腎損傷的診斷和管理共識(ICA2015)》[8-10]。新的診斷標準基于血肌酐(SCr)值的動態變化，提高了診斷敏感性。ICA2015建議對初次診斷AKI 2期以上或雖為1期，但經過擴容治療后疾病進展的患者進行鑒別診斷，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干擾了鑒別診斷的評估，尤其是ATN和HRS早期都對擴容治療不敏感，但治療原則卻完全不同，病情都可能在短期內迅速進展[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的新型生物學標志物。本文對有望用于肝硬化(失代償期)AKI患者輔助診斷和鑒別病因的新型標志物做一綜述。

一、中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白(NGAL)

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

Treeprasertsuk等[4]發現，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]。國內一項基于KDIGO標準的研究[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新標準研究共納入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天測定尿NGAL對ATN與非ATN的鑒別診斷準確率最高(ROC曲線下面積0.87)。國內一項基于ICA2015新標準的研究結果表明，不同病因的肝硬化(失代償期)AKI患者尿NGAL表達水平不同，ATN患者最高，HRS-AKI患者次之，PRA患者最低(P<0.001)[15]。Jaques等[16]研究也得出相似結論，血NGAL與AKI的嚴重程度相關，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志物，若聯合血NGAL或其他標志物，其診斷的敏感性和特異度進一步提高，是目前最熱門的研究方向之一。

二、白細胞介素18(IL-18)

IL-18也稱白細胞介素-γ誘導因子，是各種免疫細胞和腎實質細胞合成的炎性細胞因子，以非活性形式存在于細胞內，被半胱天冬氨酸蛋白酶-1激活后參與炎癥反應，調節固有免疫和獲得性免疫。當腎小管細胞受損時，IL-18的表達增加，并進入尿液。唐曉征等[17]基于AKIN標準研究發現，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。Belcher等[11]基于相同標準的研究認為，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。這與一項納入1 129例肝硬化(失代償期)AKI患者的薈萃分析結論相似，尿IL-18具有與尿NGAL同樣的價值，可用于鑒別ATN患者和非ATN患者[6]。然而，Huelin等[7]基于ICA2015新標準研究認為，尿IL-18診斷ATN的準確率較低，用于鑒別肝硬化(失代償期)AKI病因的準確性較差。

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，在腎臟內低水平表達，當腎小管細胞因缺血等原因損傷后，KIM-1的表達增加，細胞外部分可以迅速進入小管腔，對損傷腎臟具有保護作用[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[19]。尿KIM-1在早期診斷腎功能障礙方面可能優于尿NGAL、IL-18，特別是在SCr升高前的24小時[20]。姚梁等[21]基于KDIGO標準的研究發現，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。尿KIM-1隨著Child-Pugh分級、AKI分期和腎損傷指數的進展而顯著增加。此外，Desmond等[22]基于HRS2007標準研究納入43例SCr在正常范圍的Child-Pugh B級和C級肝硬化患者，結果發現基線尿KIM-1水平與HRS的發生密切相關(RR：1.973)，當尿KIM-1取1.499 ng/mL為閾值時，發生HRS的陽性預測值為75%，當高于此閾值時，HRS發生的風險明顯增加(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于SCr，但上述研究均未對疾病病因進行分類，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價和驗證。

四、肝脂肪酸結合蛋白(L-FABP)

L-FABP是脂質結合蛋白大家族中的一員，在肝腎組織中少量表達。當腎組織缺血或發生氧化應激時，腎小管上皮細胞表達L-FABP增加。L-FABP參與細胞內信號傳導和抗氧化作用，抑制炎癥因子的釋放，減少腎損傷。

一項基于AKIN標準的研究[17]認為肝硬化(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。楊俊偉等[23]研究除得到相似的結論外，還發現尿L-FABP與AKI分期進展相關，聯合尿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，一項基于AKIN標準的研究[11]發現，ATN患者尿L-FABP的中位數顯著高于非ATN患者(P=0.01)，但在ATN和HRS兩組患者中尿L-FABP的差別無統計學意義。目前，L-FABP在肝病領域中的研究較少，采納標準較為單一，需要更多的研究以確認其價值。

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

TIMP-2和IGFB7在腎小管細胞內合成并儲存，TIMP-2是一種金屬蛋白酶抑制劑，IGFB7可與胰島素樣生長因子結合而調控其活性，兩者均可促進損傷腎組織的修復。

袁劍峰等[24]發現，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。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]基于相同標準的研究發現，肝硬化(失代償期)AKI患者的尿IGFBP7、TIMP-2和IGFBP7×TIMP-2值均伴隨AKI分期進展而升高。此外，李明等[26]研究還發現，肝硬化(失代償期)患者發生AKI前36 h的尿IGFBP7×TIMP-2水平升高對預測AKI有較高的敏感度(AUC:0.896),優于SCr和GFR。目前，尿IGFBP7和TIMP-2應用于肝硬化患者的研究較少，其能否用于鑒別AKI病因需進一步研究。

六、總結和展望

ICA2015擴大了定義的范圍，更新了診斷標準但同時帶來了鑒別診斷的困難，而ATN和HRS通常進展較快，預后欠佳[27-29]。前期的一些探索性研究提示，新型標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。應用特定的AKI新型標志物能夠更深入地認識疾病，在鑒別AKI病因方面新型標志物已表現出較強的優勢[30]。在鑒別診斷中，NGAL和IL-18研究較多，其中尿NGAL對診斷ATN具有較高的敏感性和特異性，多數研究認為其能夠有效地將ATN和HRS鑒別開來，彌補ICA2015新管理流程中的“短板”。尿IL-18檢測在一些基于舊的AKI診斷標準的探索性研究中也對鑒別ATN有一定意義，但在2015新標準頒布后是否可以得出相同的結論則還需要進一步驗證。除此以外，這些指標基于不同的AKI診斷標準、患者納入條件和新型標志物檢測方法等也不盡相同，不同研究結論之間也存在較大差異，在此基礎上得到的診斷閾值也不準確；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導致新型標志物值升高，干擾結果判斷，實際應用過程中還需綜合判斷[31]。基于以上問題，一些學者對多種新型標志物聯合應用或聯合臨床指標構建模型進行了一些探索[14-15, 23, 32]。在新標志物的探索和推廣上，期待更多大樣本、多中心和統一診斷標準的臨床研究以解決目前存在的問題。