血清LCN2、UMOD 及尿IL-18 聯合檢測在重癥急性胰腺炎并發急性腎損傷中的早期預測價值

郭馨巍，高 明，李 賀，程 俊，汪海平，孫遠松，宋 凱，姜大同

（安徽醫科大學第二附屬醫院急診外科，安徽 合肥 230601）

急性胰腺炎（acute pancreatitis，AP）作為臨床上常見腹部急癥的一種[1]，其病情往往急劇發展，且發病率逐年升高，大約20%的患者會持續進展為重癥急性胰腺炎（severe acute pancreatitis，SAP）[2]。SAP最顯著特征是遠端器官功能障礙，特別是肺和腎的急性損傷是導致患者死亡率增高的最主要因素[3]。急性腎損傷（acute kidney injury，AKI）作為AP 中一種常見的并發癥，特別是在SAP 患者中的發生率會顯著升高，而SAP 是否并發AKI 直接影響患者的病情嚴重程度、住院時間和死亡率等[4]。因此，早發現、早診斷SAP 并發AKI 患者尤為關鍵，其對于早期進行有效的干預、對疾病發展的調控以及死亡率的降低都具有重要意義。已有研究發現[5，6]，在受到組織缺血、炎癥反應、感染等刺激時，細胞中血清脂質運載蛋白2（LCN2）的表達會顯著升高。血清尿調節素（UMOD）亦可用以早期腎功能損傷的預測，并且相較于其他實驗室指標，UMOD 的臨床價值更高[7]。尿白介素18（IL-18）可介導多種類型AKI 的炎癥反應，在早期腎損傷階段即可出現異常表達[8]。本研究旨在通過對血清LCN2、UMOD 及尿IL-18 水平的動態監測，探討其對SAP 并發AKI 的臨床意義和早期預測價值，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2018 年1 月-2021 年9 月安徽醫科大學第二附屬醫院收治的102 例SAP 患者相關臨床資料，其中男63 例，女39 例。根據2021 年KDIGO 指南[9]對于AKI 的定義標準，分為SAP 組和SAP＆AKI 組，其中SAP 組64 例，SAP＆AKI 組38例，而SAP＆AKI 組依照KDIGO 指南中AKI 的臨床分期進一步細分為Ⅰ組17 例、Ⅱ組13 例、Ⅲ組8例。各組年齡、性別、BMI、病因、血清脂肪酶、血清淀粉酶水平比較，差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性，見表1。本研究經安徽醫科大學第二附屬醫院倫理委員會準許，在征求受試者意愿后簽署知情同意書。

表1 各組臨床資料比較[，n（%）]

表1 各組臨床資料比較[，n（%）]

1.2 納入及排除標準 納入標準：①符合AP 臨床診斷標準；②年齡≥18 周歲且具有自主行為能力；③臨床病例資料完整；④入院前發病時間48 h 以內，未經外院治療且入院時未并發AKI。排除標準：①患有慢性胰腺炎或者慢性胰腺炎急性發作者；②外傷所致胰腺炎發作的患者；③合并嚴重呼吸或循環系統疾病、近期患有急慢性感染或既往有惡性腫瘤的患者；④需持久服用激素類藥物及免疫抑制劑的患者；⑤既往有慢性腎臟病、腎損傷或腎動脈狹窄者；⑥妊娠期或哺乳期婦女。

1.3 方法 所有患者入院后均予以常規治療，包括禁食、補液、抑酸、抑酶、維持內環境穩態、營養支持等，出現呼吸循環衰竭或者器官功能持續衰竭者轉入ICU 以加強監護治療。在入院后第1、4、7 天凌晨空腹收集外周靜脈血和尿液各3 ml，所有標本室溫靜置20 min，以4000 r/min 離心10 min，于-80 ℃冷藏儲存，收集離心管中的上清液并行統一檢測。采用酶聯免疫吸附試驗法（ELISA 法）檢測血清LCN2、UMOD 及尿IL-18 濃度，從廈門慧嘉生物科技有限公司采購ELISA 試劑盒，并嚴格根據試劑盒說明書的標準施行所有步驟。

1.4 統計學方法 采用SPSS 23.0 統計學軟件進行數據分析，計量資料采用（）表示、計數資料采用[n（%）]表示，多組間計量資料比較使用單因素ANOVA分析，多組間計數資料比較使用χ2檢驗；使用Pearson相關分析各指標間的關系；使用ROC 曲線分析各項指標的預測價值，并確定最佳界限值。以P＜0.05 表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 各組血清LCN2、UMOD、尿IL-18 水平比較 入院后，SAP 組、SAP＆AKI 各亞組的血清LCN2、尿IL-18 檢測值均逐漸上升，于入院后第7 天達到最高。SAP＆AKI 各亞組血清LCN2、尿IL-18 水平高于SAP 組，且隨著AKI 嚴重程度的增加而升高（P＜0.05）；SAP＆AKI 各亞組血清UMOD 水平低于SAP組，且隨著AKI 嚴重程度的增加而降低（P＜0.05），見表2。

表2 各組入院后第1、4、7 天血清LCN2、UMOD、尿IL-18 水平比較（）

表2 各組入院后第1、4、7 天血清LCN2、UMOD、尿IL-18 水平比較（）

2.2 ROC 曲線分析 考慮到患者入院后治療過程中不同個體之間的療效差異，故選取影響因素較小的入院后第1 天的血清LCN2、UMOD 及尿IL-18 檢測值行ROC 曲線分析。

2.2.1 SAP＆AKIⅠ組的ROC 曲線分析 ROC 曲線分析顯示，LCN2、UMOD、IL-18 最佳界限值分別為125.98 μg/L、49.31 mg/ml、60.0 ng/L；以LCN2 ≥125.98 μg/L、UMOD≤49.31 mg/ml、IL-18≥60.0 ng/L為界限值，應用平行試驗對三者進行聯合檢測時的靈敏度高于各指標單獨檢測，而特異度較低；應用系列試驗對三者進行聯合檢測時的靈敏度低于各指標單獨檢測，而特異度較高，見表3、圖1。

表3 LCN2、UMOD、IL-18 對SAP＆AKIⅠ組預測價值的ROC 曲線分析

圖1 LCN2、UMOD、IL-18 早期預測SAP＆AKIⅠ組的ROC 曲線圖

2.2.2 SAP＆AKIⅡ組的ROC 曲線分析 ROC 曲線分析顯示，LCN2、UMOD、IL-18 最佳界限值分別為129.07 μg/L、19.06 mg/ml、79.5 ng/L；以LCN2 ≥129.07 μg/L、UMOD≤19.06 mg/ml、IL-18≥79.5 ng/L為界限值，應用平行試驗對三者進行聯合檢測時的靈敏度高于各指標單獨檢測，而特異度較低；應用系列試驗對三者進行聯合檢測時的靈敏度低于各指標單獨檢測，而特異度較高，見表4、圖2。

圖2 LCN2、UMOD、IL-18 早期預測SAP＆AKIⅡ組的ROC 曲線圖

表4 LCN2、UMOD、IL-18 對SAP＆AKIⅡ組預測價值的ROC 曲線分析

2.2.3 SAP＆AKIⅢ組的ROC 曲線分析 ROC 曲線分析顯示，LCN2、UMOD、IL-18 最佳界限值分別為137.62 μg/L、10.92 mg/ml、81.8 ng/L；以LCN2 ≥137.62 μg/L、UMOD≤10.92 mg/ml、IL-18≥81.8 ng/L為界限值，應用平行試驗對三者進行聯合檢測時的靈敏度高于各指標單獨檢測，而特異度較低；應用系列試驗對三者進行聯合檢測時的靈敏度低于各指標單獨檢測，而特異度較高，見表5、圖3。

圖3 LCN2、UMOD、IL-18 早期預測AKI III 的ROC 曲線

2.3 相關性分析

2.3.1 三項指標與尿量的相關性分析 所有患者均于入院后第1 天進行24 h 尿量統計，將四組患者各指標水平與尿量做Pearson 檢驗并制作散點圖，結果顯示LCN2、IL-18 檢測值與尿量值均呈負相關（r=-0.524、-0.637，P＜0.05），UMOD 檢測值與尿量呈正相關（r=0.596，P＜0.05），見圖4。

圖4 LCN2（A）、UMOD（B）、IL-18（C）與尿量的相關性

圖4 LCN2（A）、UMOD（B）、IL-18（C）與尿量的相關性（續）

2.3.2 三項指標與肌酐的相關性分析 將4 組患者各指標水平與入院后第1 天用于診斷AKI 時的血肌酐水平做Pearson 檢驗并制作散點圖，結果顯示LCN2、IL-18 檢測值與肌酐值均呈正相關（r=0.617、0.553，P＜0.05），UMOD 檢測值與尿量呈負相關（r=-0.541，P＜0.05），見圖5。

圖5 LCN2（A）、UMOD（B）、IL-18（C）與肌酐的相關性

3 討論

SAP 作為急性胰腺炎中最嚴重的類型，其起病迅猛、發展飛速、并發癥多、病死率高，最突出的表現即是合并臟器功能障礙，而腎臟作為最易受累的胰外器官之一，僅次于肺臟[3]。一旦并發AKI，患者的死亡率則會顯著提升，尤其是需要腎臟替代治療的患者，死亡率超過75%[10]。當前，關于SAP 并發AKI 的詳細發病機理尚不明晰。有研究發現[11]，AP 病情進展的過程中，隨著白細胞活化的過度啟動，會誘發機體的炎癥產生放大效應，致使多種前炎癥細胞因子被不斷釋放造成腎損傷，進而加快了AKI 發生、發展的進程。雖然SAP 并發腎損傷的病死率極高，但臨床實踐表明AKI 是可防可控的，對其早期發現識別并進行積極有效的防御舉措對于SAP 患者遠期預后的好轉具有重要臨床意義。

目前，臨床上對于腎功能的評估多依據血肌酐、24 h 尿量、尿素氮等指標，但在疾病的早期階段，這些指標常常難以表現出顯著的變化，無法對臨床的早期預警和治療提供有效的幫助。此外，腎外因素對于上述指標的影響亦十分明顯，如血肌酐易受個體膳食營養水平、肌肉的新陳代謝、攝取蛋白等因素影響，尿素氮易受睡眠、飲食、急性體液丟失、病毒性肝炎持續進展等的影響，24 h 尿量易受血糖、血壓、體溫中樞紊亂等因素影響[12]。因此，探尋特異度較高的指標作為早期識別和診斷SAP 并發AKI 的生物學標志物具有重要臨床意義。

LCN2 是一種可在多種細胞中表達的蛋白分子，其可以發揮啟動因子作用以介導感染、免疫、糖代謝、腎損傷、癌癥等疾病的發生發展[13]，其主要是通過激發炎性細胞因子活性繼而產生相應的炎性介質來行使功能。研究發現[14]，當腎小管上皮細胞遭受損傷時，LCN2 的表達會隨之升高，因而LCN2 又被稱為腎臟的“肌鈣蛋白”。Roudkenar MH 等[15]研究發現，LCN2 是一種針對急性缺血性腎損傷的細胞保護因子，隨著急性腎損傷大鼠模型病情的改善，可以觀察到間充質干細胞中LCN2 水平也隨之上調。另外有研究顯示[16]，LCN2 基因的失活可降低應激誘導的蛋白尿小鼠的細胞凋亡、腎小管間質病變和死亡率。本研究結果發現，入院后，SAP 組、SAP＆AKI 各亞組的血清LCN2 均逐漸上升，于入院后第7 天達到最高，且SAP＆AKI 各亞組血清LCN2 水平高于SAP 組，且隨著AKI 嚴重程度的增加而升高（P＜0.05）；另外，相關性分析發現，LCN2 與肌酐呈正相關，與尿量呈負相關（P＜0.05），證實LCN2 水平與腎損傷的嚴重程度密切相關，在預測SAP 并發AKI 及病情嚴重程度評估方面均有較高的臨床價值。

UMOD 是一類分子量約為95 kDa，并高表達于尿液中的糖蛋白，其具有抗炎作用，與腎囊腫、腎髓質囊性疾病和青少年高尿酸血癥等疾病的發生存在密切聯系[17]。UMOD 可以結合多種免疫調節蛋白，包括IgG99、重組IL-1 和TNF，UMOD 的免疫調節特性及其與IL-1 和TNF 的結合是由n-連接的碳水化合物序列介導的，當腎小管受到損傷時，UMOD 定向積累到基底外側膜并參與腎小管段間的交流，對急性缺血性腎小管損傷具有積極保護作用[18]。Maydan O 等[19]研究發現，血清UMOD 水平與CysC、Scr、BUN 水平呈負相關，并且隨著腎功能受損程度的加深，UMOD 水平隨之下降，從而證實血清UMOD有望成為評價腎損傷嚴重程度的相關實驗室指標。而本研究結果也與之相向，結果顯示SAP＆AKI 各亞組血清UMOD 水平低于SAP 組，且隨著AKI 嚴重程度的增加而降低（P＜0.05）；另外，相關性分析發現，UMOD 與肌酐呈負相關，與尿量呈正相關（P＜0.05），進一步證實了UMOD 水平與腎損傷的嚴重程度呈反比關系，表明UMOD 水平的升高在反映SAP 并發AKI 患者病情好轉方面具有一定意義，這可能與UMOD 通過抑制腎損傷途徑中的補體激活并參與補體介導的免疫保護相關。

IL-18 作為一種獨特的促炎因子，已被發現參與各種T 細胞群的激活和分化，且隨著研究不斷深入，IL-18 被證實參與了各種炎癥和惡性疾病的免疫調節過程，據報道[20]，這與自然殺傷細胞和巨噬細胞的激活以及Th1 和Th2 免疫反應有關。研究發現[21]，在脂多糖誘導的急性腎損傷的病理機制中，主要是CD4+T 細胞和APC 在免疫應答中發揮直接和關鍵的作用，而其中相關作用的信號通路主要是由IL-18 受體介導。Miao N 等[22]研究也發現，炎癥和腎小管細胞死亡是急性腎損傷的標志，當敲除順鉑處理后的Caspase-11 基因后，會延緩小鼠腎功能惡化的進程，使腎小管損傷減少，并且巨噬細胞和中性粒細胞浸潤程度降低、尿IL-18 排泄減少。本研究結果顯示，入院后，SAP 組、SAP＆AKI 各亞組的血清IL-18均逐漸上升，于入院后第7 天達到最高，且SAP＆AKI 各亞組血清IL-18 水平高于SAP 組，且隨著AKI 嚴重程度的增加而升高（P＜0.05）；另外，相關性分析發現，尿IL-18 的表達與肌酐呈正相關，與尿量呈負相關（P＜0.05），不僅表明了尿IL-18 對SAP 并發AKI 的重要預測價值，更強調了在SAP 并發AKI 的病情嚴重程度評估中，動態監測尿IL-18的變化更具臨床意義。

此外，本研究對LCN2、UMOD、尿IL-18 在SAP并發不同嚴重程度的AKI 時分別進行了ROC 曲線，結果發現UMOD 在早期預測SAP 并發AKI 方面相較LCN2、IL-18 具有更高的靈敏度，并且在入院后第1 天SAP 并發AKI 各組UMOD 水平即明顯低于SAP 組，這表明UMOD 可以作為SAP 并發AKI早期預測的敏感指標之一。此外，從三者聯合應用情況分析來看，應用平行試驗對三者進行聯合檢測可提高預測SAP 并發AKI 的靈敏度，而應用系列試驗對三者進行聯合檢測可提高預測的特異度。但本研究中SAP 并發AKI 患者的樣本數量較少，后續仍需對樣本量進行擴增以深入研究。

綜上所述，血清LCN2、UMOD 及尿IL-18 在SAP 并發AKI 時會出現異常表達，在AKI 的發生、預測以及評估早期病情嚴重程度等方面均有重大的臨床意義，其中對上述三個指標進行聯合檢測時的臨床應用價值更高。