許紅陽(yáng)，臧芝棟，嚴(yán)潔，梁鋒鳴，楊挺

(南京醫(yī)科大學(xué)附屬無(wú)錫市人民醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科，江蘇無(wú)錫 214023)

急性腎損傷(AKI)是心臟手術(shù)后常見(jiàn)的并發(fā)癥，可顯著增加患者術(shù)后病死率、并發(fā)癥，延長(zhǎng)患者ICU的住院時(shí)間［1］。盡管臨床對(duì)AKI的認(rèn)識(shí)已不斷深入，圍手術(shù)期腎保護(hù)策略也在不斷完善，但心臟手術(shù)后AKI的發(fā)生率、嚴(yán)重程度及預(yù)后仍無(wú)顯著改善［2］。重要原因之一是缺乏敏感、實(shí)時(shí)、特異、簡(jiǎn)便的診斷AKI的生物學(xué)標(biāo)記物。傳統(tǒng)指標(biāo)如血肌酐(Scr)、尿素氮(BUN)及腎小球?yàn)V過(guò)率(eGFR)由于所受影響因素較多，不夠敏感，作為腎損傷的標(biāo)志物并不能令人滿意［3］。體內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)，腎近曲小管細(xì)胞在損傷后可高表達(dá)中性粒細(xì)胞明膠酶相關(guān)脂質(zhì)運(yùn)載蛋白(NGAL)，腎臟皮質(zhì)小管、血液和尿液中均有NGAL的大量堆積，提示血NGAL和尿NGAL對(duì)AKI可能具有早期診斷價(jià)值［4］。一些國(guó)內(nèi)外學(xué)者通過(guò)對(duì)小兒體外循環(huán)術(shù)后和造影劑腎病患者的研究也發(fā)現(xiàn)，NGAL對(duì)于AKI的診斷具有較高的敏感性和特異性［5-6］。鑒于心臟術(shù)后AKI的早期診斷十分重要，我們進(jìn)行了前瞻性研究，探討成年患者心臟術(shù)后血NGAL和尿NGAL對(duì)AKI的早期診斷價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象及分組

前瞻性選取2010年1月至2011年3月在無(wú)錫市人民醫(yī)院行心臟手術(shù)的住院患者，病種包括瓣膜病、冠心病、先天性心臟病、心臟腫瘤、主動(dòng)脈瘤。年齡＜18歲、術(shù)前2 h內(nèi)用造影劑、術(shù)前應(yīng)用腎毒性藥物、有慢性腎臟疾病史者不納入此研究。根據(jù)患者術(shù)后Scr水平分為AKI組和非AKI組。

共112例心臟手術(shù)患者符合入選條件，其中男63例，女49例，平均年齡(60.1±13.1)歲。本研究經(jīng)本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有參與者均簽署知情同意書(shū)。

1.2 AKI診斷標(biāo)準(zhǔn)

參照2005年急性腎損傷網(wǎng)絡(luò)(AKIN)制定的AKI診斷標(biāo)準(zhǔn)［7］:即腎功能在48 h內(nèi)急劇下降，表現(xiàn)為Scr上升 ＞26.5 μmol·L－1或 Scr較基礎(chǔ)值上升 ＞50% 或尿量減少(＜0.5 ml·kg－1·h－1)超過(guò)6 h。本研究采用其中的Scr指標(biāo)。

1.3 標(biāo)本收集

收集術(shù)前及術(shù)后 0、2、4、6、8、10、12、24、48 及 72 h時(shí)間點(diǎn)的血、尿液標(biāo)本各5 ml，15 min內(nèi)進(jìn)行離心(2 000×g，5 min)，取血清或上清尿于－80℃保存。

1.4 標(biāo)本的檢測(cè)

Scr在本院生化室采用Olympus Au2700自動(dòng)生化儀測(cè)定;血NGAL和尿NGAL采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)測(cè)定，試劑盒均購(gòu)自美國(guó)R＆D公司，嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作，均經(jīng)復(fù)孔后取均值。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

所得數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。計(jì)量資料以±s表示，兩組間比較采用t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料以百分比表示，比較采用χ2檢驗(yàn)。運(yùn)用受試者工作特征曲線(ROC曲線)分析法評(píng)價(jià)NGAL的診斷價(jià)值。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 術(shù)后AKI的發(fā)生率和兩組患者基礎(chǔ)、手術(shù)情況的比較

112例心臟手術(shù)患者中，術(shù)后發(fā)生AKI的有21例(18.8%)，被定義為 AKI組，其余患者為非 AKI組。所有AKI患者均未行腎臟替代治療，出院時(shí)腎功能均恢復(fù)正常，平均 Scr為(74.2 ±12.9)μmol·L－1，無(wú)一例患者死亡。兩組患者在年齡、性別、體質(zhì)量，糖尿病、高血壓等基礎(chǔ)病，術(shù)前左主干病變、左心功能不全、使用血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑(ACEI)和(或)血管緊張素受體拮抗劑(ARB)情況，Scr和eGFR值差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。兩組患者急診手術(shù)比例、手術(shù)類(lèi)型、體外循環(huán)時(shí)間、手術(shù)時(shí)間、心臟停搏時(shí)間、術(shù)中輸血量＞400 ml的患者比例等變量差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，但AKI組患者術(shù)中升主動(dòng)脈阻斷時(shí)間較非AKI組延長(zhǎng)［分別為(65.7±13.8)min和(42.6±11.2)min，P ＜0.05］。

2.2 兩組 Scr、血 NGAL和尿 NGAL水平的動(dòng)態(tài)變化

2.2.1 Scr水平的動(dòng)態(tài)變化 兩組Scr基線值(術(shù)前值)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。AKI組術(shù)后2、4、6、8、10、12 h的Scr水平與基線值比較未見(jiàn)明顯上升，在術(shù)后24 h AKI組的Scr上升至基礎(chǔ)值的1.72倍［分別為(130.1 ±22.9)μmol·L－1和(75.4 ±14.2)μmol·L－1，P ＜0.05］，達(dá)到AKI的診斷標(biāo)準(zhǔn);術(shù)后48 h 的Scr達(dá)到峰值，為基礎(chǔ)值的1.91倍。非AKI組各時(shí)間點(diǎn)Scr值與基線水平比較無(wú)明顯上升(均P＞0.05)。

2.2.2 血NGAL和尿NGAL水平的動(dòng)態(tài)變化 兩組之間血NGAL和尿NGAL基線值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P＞0.05)，但術(shù)后各時(shí)間點(diǎn)，AKI組血、尿 NGAL水平均高于非AKI組(均P＜0.05)。AKI組術(shù)后2 h血NGAL開(kāi)始顯著增高，并達(dá)到峰值，與基線值比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義［分別為(82.2±22.3)ng·ml－1和(16.9 ±3.1)ng·ml－1，P ＜0.05］，在術(shù)后 4、6、8、10、12、24、48及72 h等各時(shí)間點(diǎn)均高于基線值(均P＜0.05);AKI組術(shù)后2 h尿NGAL較基線值明顯上升［分別為(132.4 ±41.1)ng·ml－1和(30.8 ±23.1)ng·ml－1，P＜0.05］，在4 h達(dá)到峰值，在隨后的時(shí)間里仍顯著高于基線值(均P＜0.05)。非 AKI組各時(shí)間點(diǎn)的血NGAL和尿NGAL值與基線值比較均無(wú)顯著增高(均P ＞0.05)。見(jiàn)圖1、2。

圖1 體外循環(huán)術(shù)后血NGAL濃度的變化Fig 1 Serum NGAL levels after cardiopulmonary bypass

圖2 體外循環(huán)術(shù)后尿NGAL濃度的變化Fig 2 Urinary NGAL levels after cardiopulmonary bypass

2.3 血NGAL和尿NGAL對(duì)AKI的診斷價(jià)值

用ROC曲線分析結(jié)果顯示:術(shù)后2 h血NGAL的ROC曲線下面積分別為0.866，95%的可信區(qū)間為0.756 ～0.976，以19 ng·ml－1作為 AKI的診斷界限時(shí)，敏感性和特異性分別為85.7%和88.4%;術(shù)后2 h，尿NGAL的ROC曲線下面積為0.914，95%的可信區(qū)間為 0.862 ～0.966，以56 ng·ml－1作為 AKI的診斷界限時(shí)，敏感性和特異性分別為95.2%和88.4%。見(jiàn)圖3。

圖3 NGAL在術(shù)后2 h診斷AKI的ROC曲線Fig 3 Performance of urine NGAL 2 h after cardiopulmonary bypass for diagnosis of AKI

3 討 論

AKI是心臟手術(shù)后的常見(jiàn)并發(fā)癥，尤其是隨著體外循環(huán)術(shù)的廣泛開(kāi)展，其發(fā)生率有增高趨勢(shì)。本研究中，心臟手術(shù)后患者 AKI的發(fā)生率為 18.8%，與Thakar等［1］的研究結(jié)果一致。有報(bào)道，AKI是心臟術(shù)后患者死亡的獨(dú)立危險(xiǎn)因素［8］。因此，早期防治心臟手術(shù)導(dǎo)致的AKI，對(duì)于改善患者的預(yù)后具有重要臨床意義。目前臨床仍然主要以Scr作為AKI的診斷依據(jù)，但是Scr受年齡、性別、體質(zhì)量、藥物、容量負(fù)荷、肌肉代謝、蛋白攝入等諸多非腎臟因素的影響，結(jié)果并不可靠［9-11］。尿量作為傳統(tǒng)指標(biāo)也面臨與Scr類(lèi)似的問(wèn)題?？梢?jiàn)臨床對(duì)AKI的診斷往往是滯后的，甚至是不準(zhǔn)確的。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，血、尿NGAL可作為心臟術(shù)后AKI發(fā)生的早期生物學(xué)標(biāo)記物。

NGAL是脂質(zhì)運(yùn)載蛋白超家族的一員［12］，是一種調(diào)控腎小管上皮細(xì)胞凋亡的蛋白分子，正常情況下腎組織很少表達(dá)，腎缺血后NGAL是表達(dá)最顯著的蛋白之一［13-14］。Mishra 等［15-17］通過(guò)缺血性及腎毒性損傷動(dòng)物模型研究發(fā)現(xiàn)，在腎小管發(fā)生缺血或毒性損傷后的短期內(nèi)，腎小管上皮細(xì)胞內(nèi)NGAL表達(dá)顯著增高，缺血性損傷可引起腎小管升支粗段NGAL分泌迅速增加。Wheeler等［18］前瞻性隊(duì)列研究了北美15個(gè)兒科ICU的143例合并有感染性休克的重癥患者，結(jié)果AKI患者血中NGAL水平顯著高于非AKI組，提示血NGAL是兒童重癥感染性休克的預(yù)測(cè)AKI的指標(biāo)。對(duì)25例不穩(wěn)定性心絞痛行PCI治療患者的前瞻性研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)生 AKI的患者在PCI術(shù)后2、4 h血尿NGAL水平顯著增高，而Scr無(wú)明顯變化［19］。上述結(jié)果提示，NGAL比Scr更早期、更敏感地反映AKI。

本研究結(jié)果顯示，在術(shù)后2 h AKI組血和尿NGAL水平即顯著上升，此后持續(xù)維持在較高水平，而Scr在術(shù)后24 h才較基線值有明顯增高，比NGAL升高晚了22 h。術(shù)后2 h，血NGAL診斷AKI的ROC曲線下面積為 0.866，以 19 ng·ml－1作為 AKI的診斷界限時(shí)，敏感性和特異性分別為85.7%和88.4%;尿NGAL的診斷價(jià)值則更高，術(shù)后2 h的ROC曲線下面積為0.914，以569 ng·ml－1作為AKI的診斷界限時(shí)，敏感性和特異性分別為95.2%和88.4%。提示心臟術(shù)后2 h的血和尿NGAL水平能夠較好地預(yù)測(cè)AKI的發(fā)生。

有研究［10-11］通過(guò)測(cè)定尿肌酐值來(lái)對(duì)尿NGAL濃度進(jìn)行校正，以排除容量負(fù)荷或使用利尿劑等原因造成的尿液濃縮或稀釋影響，結(jié)果顯示，經(jīng)尿肌酐校正與未經(jīng)尿肌酐校正的尿NGAL的水平變化曲線有較好的一致性。因此，本研究直接檢測(cè)了尿NGAL水平。本研究存在一定的不足:首先，本研究以Scr來(lái)作為AKI的診斷標(biāo)準(zhǔn)，但Scr本身存在一定的缺陷，敏感性和特異性均不夠理想;其次，本研究是一個(gè)單中心小樣本的研究，以后需要更大樣本的隨機(jī)對(duì)照研究來(lái)進(jìn)一步驗(yàn)證這些生物標(biāo)記物在心臟手術(shù)后AKI發(fā)生的早期診斷價(jià)值。

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