肝移植術后早期急性腎損傷預測指標的研究進展

比木赤布綜述 余佳，王衛星審校

肝移植術(liver transplantation，LT)是目前治療終末期肝病最有效的方法。而急性腎損傷(acute kidney injury，AKI)是肝移植后常見的并發癥，其發病率為5.6%～60.5%[1-5]，主要是因對AKI的診斷標準不一致而造成了較大的差異。肝移植后的AKI與患者住院時間、預后及病死率等均有顯著相關性[3, 6]。因此，肝移植后AKI的早期識別與預防尤為關鍵，血肌酐(SCr)是目前診斷AKI最常用的生物標志物，根據改善全球腎臟疾病預后組織(KDIGO)指南[7]，符合以下任意1條即診斷AKI：48 h內血清SCr升高值≥26.5 μmol/L，或7 d內SCr上升至基線水平的1.5～1.9倍，或持續6 h尿量<0.5 ml·kg-1·h-1。但由于SCr易受性別、年齡、肌肉質量、蛋白質攝入量及肝功能的影響，且液體的超負荷可能會掩蓋SCr的增加而延誤診斷[6,8]。故肝移植患者用血清SCr水平評估腎功能往往都高估了腎臟的功能，在測得血清SCr升高前腎功能可能早已發生了損傷[8-9]。因此，近年來不斷有研究報道中性粒細胞明膠酶相關載脂蛋白(neutrophil gelatinase-associated lipocalin，NGAL)、腎損傷分子-1(kidney injury molecule-1，KIM-1)、胱抑素C(cystatin C，CysC)、N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶(NAG)等比SCr更敏感的新型生物學指標用來早期發現與識別肝移植術后AKI的發生與發展。早期有效干預肝移植術后發生的AKI，從而降低不良預后。

1 胱抑素C(CysC)

CysC又名半胱氨酸蛋白酶抑制劑C，它由人體所有有核細胞產生，以恒定速率形成，通過腎小球自由濾過后被近端腎小管重新吸收并完全代謝分解，不返回血液，是一種反映腎小球濾過率變化的內源性標志物。早期腎臟微小病變即可導致血清CysC的變化，用其計算的腎小球濾過率不受性別、年齡、肌肉質量、蛋白質攝入量等因素的限制，因此用其估算的腎小球濾過率較SCr更準確、更敏感[10]。

一項基于682例肝移植患者的研究報道稱，用血清CysC估算腎小球濾過率評估肝移植前的腎功能與肝移植后患者的長期生存率密切相關，而SCr估算的腎小球濾過率則未發現與肝移植后的長期生存有關聯[11]。肝移植前后的腎功能是影響患者移植后住院時間、預后及病死率的危險因素[12]。這些研究表明，血清CysC可能是評估肝移植患者腎功能異常的敏感指標。一項基于64 例肝移植患者的前瞻性研究中發現，術前血清CysC與移植后AKI的發生存在顯著相關性，并提出血清CysC可作為預測肝移植后早期AKI的敏感指標[13]。但此研究的病例數有限，CysC與肝移植后的AKI存在的聯系需要進一步的研究證實。近年來CysC預測肝硬化患者發生AKI的作用被多次報道，其中一項前瞻性的隊列研究發現，血清CysC是肝硬化患者新發生AKI的獨立預測因子，而SCr則無此種相關性，并指出血清CysC可預測肝硬化患者的AKI和病死率[14]。也有研究指出CysC是檢測早期腎功能損傷的敏感指標，但對于即將發生的AKI沒有預測價值[15]。血清CysC作為預估腎小球濾過率的新型生物標志物與肝移植后AKI之間存在的聯系，仍需要多中心大樣本數據的研究進一步證實。

2 中性粒細胞明膠酶相關載脂蛋白(NGAL)

NGAL屬于脂質運載蛋白家族的一種，主要來源包括活化的中性粒細胞、缺血組織、受損的上皮細胞和腫瘤等。有研究報道NGAL在缺血、損傷后的腎臟近端小管中表達，且指出在腎小管損傷后，NGAL早期釋放并4 h內在尿液中達到峰值[16]，此外也有研究發現，NGAL的表達在體外循環手術后2 h內即開始[17]，這比血清肌酐濃度的變化要早的多。

近年來NGAL普遍被認為是預測AKI高度敏感的生物標志物。相較于CysC，血漿NGAL(pNGAL)和尿液(uNGAL)都能夠更好的預測重癥患者即將發生的AKI[15]。此外有研究報道稱，在導致AKI發生2 h后，pNGAL和uNGAL濃度增加了10～100倍；然而SCr濃度在腎損傷后24～72 h還尚未明顯增加[17-18]。這些研究表明NGAL是比CysC、SCr對于AKI的預測與早期發現更為敏感的生物指標。在肝移植患者中NGAL也普遍被認為是預測肝移植后AKI發生的良好生物指標[19-20]，近來研究發現，肝移植后第1天的uNGAL與移植后發生AKI顯著相關，而血清NGAL則是在肝移植后第2天的濃度才顯示與移植后AKI相關[21]。有研究報道，肝移植后測量的uNGAL水平可以準確預測將發展為AKI的患者，而pNGAL水平雖然在再灌注后有所增加，但其增加與AKI的發展無關[22]。另外Yeung等[23]的一項系統評價指出，uNGAL和pNGAL的測量均可預測肝移植后AKI的發生，且明確提出NGAL是原位肝移植患者預測術后AKI的良好指標。由于目前NGAL的檢測技術及成本等原因，現尚未在臨床上普遍應用，若能夠通過一種嚴格且易于執行的方法采集uNGAL和pNGAL的濃度，則有望成為一種預測肝移植后AKI可靠的生物學標志物，在臨床上具有廣闊的應用前景。

3 腎損傷分子1(KIM-1)

KIM-1是一種跨膜糖蛋白，在正常情況下肝、腎、脾中只有微量表達，而在腎缺血或腎毒性損傷早期階段近曲小管上皮細胞中表達顯著增強，能夠迅速、靈敏、特異地反映腎臟的急性損傷，是一種檢測早期腎損傷的可靠生物學標志物[24-25]。近來有研究發現，繼發于失代償期肝硬化的AKI患者尿KIM-1與無AKI的患者和健康對照組相比，其尿KIM-1濃度顯著升高，并提出尿KIM-1可以作為檢測繼發于失代償期肝硬化患者AKI的有效指標，且與AKI的進展顯著相關[26]。有學者通過回顧性分析50例肝移植患者表明，尿KIM-1可作為診斷肝移植后AKI的有效指標；且對于術前腎功能正常的移植患者,術中尿KIM-1的變化可能對早期預測AKI有幫助[27]。近來有研究再次證實了尿KIM-1、尿NGAL和血清CysC水平均可靈敏地反映腎小球濾過率，同時該研究還發現，聯合檢測尿KIM-1、尿NGAL和血清CysC的水平比單項檢測對失代償期肝硬化患者繼發的AKI具有更高的預測價值，且其敏感度和特異度都有顯著提高[26]。而尿KIM-1、尿NGAL和血清CysC的聯合檢測在肝移植后AKI的預測中還尚未有相關的報道，值得更深入的探討。

4 N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶(NAG)

NAG是一種細胞內溶酶體酶，以腎臟近端小管的含量最高。由于血清中的NAG分子量高(140 kDa)，不能被腎小球正常過濾，因此，正常人的尿液中幾乎檢測不出NAG，而尿液中增加的NAG主要來自于腎小管損傷，在許多的研究中，尿NAG都被認為是腎小管損傷的敏感指標，且有研究發現其在SCr升高前12 h～4 d的AKI中就已開始升高[28-31]。這些研究都表明尿NAG比SCr對腎損傷判斷更敏感。近來有研究發現，尿NAG可作為預測失代償期肝硬化患者AKI發生及發展的敏感指標，并指出與CysC聯合檢測可以為AKI的發展和病死率提供更準確的預測[30]。在肝移植的患者中也曾有研究報道稱，尿NAG可作為肝移植后AKI的預測指標[13]。但由于有關研究甚少，尿NAG預測肝移植后AKI發生與發展的敏感度和特異度，以及尿NAG聯合CysC、NGAL、KIM-1等其他新型腎損傷標志物對肝移植后AKI的發生與發展的預測是否也會更敏感、準確，還需要更多的研究確證。

5 細胞因子

近年來多項研究報道白介素-18(IL-18)與AKI顯著相關[32-33]，在肝移植后AKI的研究中也有報道稱，肝移植術后肝臟IL-18的基因表達在術后再灌注早期上調，且指出血清IL-18水平的升高可作為肝移植后AKI的獨立預測因子[34]。此外患者體外循環后4～6 h尿液中IL-18即已升高，而SCr的上升發生在體外循環后48～72 h[31]。但尿IL-18水平與肝移植后AKI之間的聯系尚無相關研究報道。此外一項涉及226例肝移植患者的研究發現[35]，術前血清IL-6水平與肝移植后的急性腎損傷顯著相關，并指出術前IL-6水平有望成為預測肝移植患者AKI有效、敏感的標志物?？傊甀L-6、IL-18等細胞因子與肝移植后AKI可能存在有一定的關聯，但具體機制值得進一步的研究。

6 其他指標

肝移植后AKI預測與早期發現的研究中，除上述指標外，還存在許多其他較SCr更敏感的生物指標，如促炎細胞因子巨噬細胞移動抑制因子(MIF)，在肝移植后發生嚴重AKI患者術后早期血清和尿液中的濃度高于術后腎功能正常的患者，且肝移植患者血清MIF濃度可預測肝移植術后早期AKI的發生，MIF對肝移植后嚴重AKI的預測與NGAL具有相似的效果[21]。血清內皮素-1(ET-1)可引起腎血管收縮，表現為腎血流量和腎小球濾過率顯著降低[36]。近來有研究發現，肝移植后發生AKI患者的血清ET-1水平明顯高于無AKI的患者，同時還證明ET-1水平與eGFR的下降相關[34]。另外關于血清腦鈉肽(BNP)在肝移植后AKI的研究中發現[37]，在手術過程中BNP顯著下降時，術后腎功能可維持在正常范圍內，而肝移植后存在中度AKI的患者在手術期間未出現BNP水平顯著降低，而移植后發生嚴重AKI的患者術中BNP持續高水平(100 pg/ml)，并提出肝移植患者術中血清BNP水平是預測移植后早期AKI發展的生物標志物。在AKI患者中，β2微球蛋白(β2-MG)是一種比SCr更敏感、更早上升的生物標志物，有研究發現，肝移植術后發生AKI的患者術后β2-MG比未出現AKI的患者明顯升高[31，38]，表明β2-MG對肝移植后AKI的發生似乎也存在一定的預測價值。另外肝移植患者術前終末期肝病評分(MELD評分)是評價肝移植術后發生AKI的敏感指標，MELD評分越高越容易在肝移植術后出現AKI，術前患者血清白蛋白水平低于35 g/L、體質量指數(BMI)、肝功能Child-Pugh分級等均與肝移植術后AKI的發生有關[6,39-41]?？傊?，上述所有腎損傷的標志物似乎都可不同程度預測或更早的發現肝移植后AKI的發生，讓肝移植后AKI早期有效預防與干預成為可能。

7 總 結

近年來越來越多的研究表明，肝移植術后AKI的發生與患者的預后存在密切的關系，肝移植術后AKI的發生與發展也越來越引起臨床醫生的重視。但由于血清SCr檢測在肝移植患者中的局限性，常在測得血清SCr升高前腎功能早已發生了損傷。因此迫切需要比SCr更敏感、更有特異性的新型生物學指標來更早的發現肝移植后AKI的發生，甚至預測AKI發展的結果。且似乎聯合檢測以上多種新型生物指標比單獨檢測某一指標對腎損傷具有更好的預測價值。因此，聯合檢測以上多種新型生物指標并結合患者術前MELD評分及血清白蛋白水平等可共同有效預測肝移植術后AKI的發生與發展，使早期有效干預肝移植后AKI的發生從而降低不良預后成為可能。