王添未, 唐程斌, 蔣 偉, 于海龍, 邵 俊, 袁 靜

(1. 揚(yáng)州大學(xué)醫(yī)學(xué)院, 江蘇 揚(yáng)州, 225001; 揚(yáng)州大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院/揚(yáng)州大學(xué)附屬蘇北人民醫(yī)院,2. 心臟大血管病中心心臟重癥監(jiān)護(hù)病房, 3. 心臟大血管病中心,4. 重癥醫(yī)學(xué)科, 5. 神經(jīng)內(nèi)科, 6. 功能檢查科, 江蘇 揚(yáng)州, 225001)

急性腎損傷是危重癥患者常見的并發(fā)癥,心臟手術(shù)是繼膿毒癥之后最主要的發(fā)病病因,全世界每年有超過2百萬臺(tái)心臟手術(shù),心臟術(shù)后相關(guān)急性腎損傷(CSA-AKI)的發(fā)病率為5%～42%[1]。相較于不發(fā)生急性腎損傷(AKI)的患者,發(fā)生嚴(yán)重AKI患者的圍術(shù)期病死率增加3～8倍[2]。CSA-AKI還會(huì)增加患者的遠(yuǎn)期死亡風(fēng)險(xiǎn),有報(bào)道[3]稱, CSA-AKI患者的5年和7年存活率分別僅為54%和38%。此外, CSA-AKI的治療費(fèi)用十分昂貴。未進(jìn)行腎臟替代治療的AKI患者住院費(fèi)用高達(dá)2.6萬美元,而進(jìn)行腎臟替代治療的患者甚至超過6.9萬美元[4], 這無疑給個(gè)人和社會(huì)增加了巨大經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),因此心臟術(shù)后所致AKI的早期診斷、早期治療是改善患者預(yù)后、減少經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)的關(guān)鍵。但目前對(duì)AKI的診斷與分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)都以肌酐與尿量為指標(biāo),其受到多種因素影響以及存在滯后性,對(duì)判斷早期腎損傷具有一定的局限性[5], 尋求更加敏感、特異度強(qiáng)的CSA-AKI生物標(biāo)志物是目前亟待解決的難題之一。近年來,醫(yī)學(xué)界為尋求更加敏感的CSA-AKI早期生物標(biāo)志物進(jìn)行了大量研究,本文將探討CSA-AKI的相關(guān)生物標(biāo)志物的研究進(jìn)展,以為臨床預(yù)防和減少CSA-AKI發(fā)病率提供依據(jù)。

1 CSA-AKI的病理生理學(xué)

CSA-AKI的病理生理學(xué)機(jī)制仍未完全闡明,目前認(rèn)為CSA-AKI的發(fā)展可能涉及以下幾種主要的損傷途徑,包括灌注不足、缺血再灌注損傷以及引發(fā)的炎癥與氧化應(yīng)激等因素(圖1)[6]。

CPB: 體外循壞; IRI: 缺血再灌注損傷; mPTPs: 線粒體通透性轉(zhuǎn)換孔; CSA-AKI: 心臟手術(shù)相關(guān)急性腎損傷;ROS: 活性氧; RASS: 腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)。

1.1 腎灌注不足與缺血再灌注損傷

腎臟低灌注通常是CSA-AKI的首發(fā)因素,這往往是由心輸出量的降低或低血壓引起的。在這種情況下,神經(jīng)免疫調(diào)節(jié)會(huì)被激活,導(dǎo)致全身血管收縮,腎血流量因此減少,長(zhǎng)時(shí)間的腎臟缺血會(huì)導(dǎo)致腎小管損傷,腎小管上皮細(xì)胞破壞,進(jìn)而導(dǎo)致腎小管功能障礙,最終導(dǎo)致腎損傷[7]。除了灌注不足,圍術(shù)期高靜脈壓被認(rèn)為是CSA-AKI的另一個(gè)血流動(dòng)力學(xué)決定因素,這可能是靜脈淤血增加了腎血管阻力,進(jìn)而影響腎臟灌注來介導(dǎo)AKI發(fā)生的[8]。

雖然體外循環(huán)(CPB)能一定程度上改善腎臟灌注,但同時(shí)CPB也可能會(huì)導(dǎo)致腎臟的缺血再灌注損傷(IRI),并可能進(jìn)一步導(dǎo)致腎臟中線粒體通透性轉(zhuǎn)換孔(mPTPs) 的打開[9], 調(diào)節(jié)線粒體自噬[10], 最終導(dǎo)致AKI。IRI也會(huì)增加活性氧(ROS)的產(chǎn)生, ROS會(huì)通過激活促炎轉(zhuǎn)錄因子核因子-κB(NF-κB)等進(jìn)一步加劇細(xì)胞功能障礙和腎損傷[10]。

1.2 炎癥和氧化應(yīng)激

在心臟手術(shù)期間,血液成分與CPB回路表面接觸、IRI和氧化損傷等,均會(huì)誘導(dǎo)全身性的炎癥反應(yīng)發(fā)生[11]。炎癥反應(yīng)主要通過血管內(nèi)皮和免疫系統(tǒng)的激活以及促炎細(xì)胞因子的釋放和募集來介導(dǎo)腎小管損傷[12]。缺血導(dǎo)致的內(nèi)皮細(xì)胞受損會(huì)引起組織炎癥[13], 從而募集白細(xì)胞黏附于內(nèi)皮細(xì)胞并進(jìn)一步加劇內(nèi)皮損傷,進(jìn)而引發(fā)一系列炎癥反應(yīng)[14]。這種炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)最終導(dǎo)致腎內(nèi)皮一氧化氮系統(tǒng)功能障礙,而后者在腎氧輸送中發(fā)揮著關(guān)鍵作用[15]。同時(shí),炎癥期間激活的中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞會(huì)遷移至腎實(shí)質(zhì)并加劇腎損傷,從而促進(jìn)AKI[16]。

CPB導(dǎo)致的氧化應(yīng)激是CSA-AKI發(fā)生的一大原因,其主要機(jī)制是CPB 使血液成分受到剪應(yīng)力,導(dǎo)致紅細(xì)胞裂解并釋放游離血紅蛋白和鐵,從而誘發(fā)氧化應(yīng)激[17]。 積累的游離鐵不僅會(huì)促進(jìn)組織損傷,還會(huì)誘導(dǎo)腎小管上皮細(xì)胞發(fā)生多種變化,例如細(xì)胞增殖受損、誘導(dǎo)脂質(zhì)過氧化和蛋白質(zhì)氧化等,最終導(dǎo)致AKI的發(fā)生[18]。

2 CSA-AKI相關(guān)生物標(biāo)志物

目前AKI的診斷是根據(jù)AKI臨床實(shí)踐指南(KDIGO標(biāo)準(zhǔn))進(jìn)行的, KDIGO標(biāo)準(zhǔn)將AKI定義為: ① 48 h內(nèi)肌酐升高≥26.5 μmol/L(0.3 mg/dL); ② 或7 d內(nèi)肌酐較基線值升高1.5～2.0倍; ③ 或尿量<0.5 mL/(kg·h), 持續(xù)6 h以上[19]。

KDIGO標(biāo)準(zhǔn)診斷AKI主要依靠的是肌酐和尿量指標(biāo),但是肌酐容易受到年齡、性別以及蛋白質(zhì)攝入量的影響,而尿量也容易受到病理因素、利尿劑等的影響,所以KDIGO標(biāo)準(zhǔn)對(duì)CSA-AKI早期診斷與預(yù)測(cè)有一定局限性,此外該診斷標(biāo)準(zhǔn)還存在滯后性[5]。因此,迫切需要一些新的更敏感及更特異的生物標(biāo)志物去早期識(shí)別并干預(yù)CSA-AKI的發(fā)生發(fā)展,從而降低病死率,并降低醫(yī)療花費(fèi)。CSA-AKI相關(guān)生物標(biāo)志物見表1-1、表1-2。

表1-1 CSA-AKI生物標(biāo)志物的特征比較

表1-2 CSA-AKI生物標(biāo)志物的特征比較

2.1 中性粒細(xì)胞明膠酶相關(guān)脂質(zhì)運(yùn)載蛋白(NGAL)

NGAL是一種25 kDa的小蛋白,含有178個(gè)氨基酸[46]。NGAL由中性粒細(xì)胞產(chǎn)生,通過腎小球自由過濾,然后被近端小管完全重吸收[20]。NGAL通過免疫調(diào)節(jié)、炎癥和腫瘤轉(zhuǎn)化減少腎小管細(xì)胞凋亡并增加細(xì)胞增殖[21], 在腎缺血中發(fā)揮著重要的生理作用。

NGAL在心臟術(shù)后AKI的早期檢測(cè)方面表現(xiàn)出良好的檢驗(yàn)效能,被認(rèn)為是腎臟的“肌鈣蛋白”[47]。在納入了71例接受心臟手術(shù)并進(jìn)行體外循環(huán)的兒童研究中,分析NGAL對(duì)CSA-AKI的檢驗(yàn)效能,結(jié)果顯示,在CPB開始后僅2 h尿NGAL開始增加,曲線下面積(AUC)為0.99,靈敏度為1.00, 特異度為0.98[22]。MORIYAMA T等[25]研究也證實(shí)了這一點(diǎn),研究顯示, AKI組和非AKI組術(shù)后3 h尿NGAL水平分別為(950.5±827.9)和(430.0±250.6) μg/g(P<0.05),AUC為0.87, 具有良好的檢驗(yàn)效能。此外, SLAGLE C L等[26]發(fā)現(xiàn),在手術(shù)后發(fā)生AKI的新生兒中,其術(shù)后24 h尿液NGAL水平相較于其術(shù)前尿液NGAL水平增加了近200%, 而未發(fā)生AKI的新生兒增加小于1%, 24 h尿NGAL的AUC為0.79。除了在兒童患者中有著良好的檢驗(yàn)效能,在成人患者中NGAL也擁有著優(yōu)秀的早期識(shí)別CSA-AKI的能力。在MISHRA J等[22]的報(bào)道中也得到了證實(shí),該研究顯示在血清肌酐檢測(cè)到AKI前48 h, 尿NGAL便可早期診斷AKI。同樣,在CASAS-APARICIO G等[40]對(duì)重癥監(jiān)護(hù)室(ICU)患者的10項(xiàng)研究的匯總數(shù)據(jù)分析中發(fā)現(xiàn),高尿NGAL水平也與不良結(jié)果相關(guān),即使此時(shí)的血肌酐水平還未達(dá)到診斷標(biāo)準(zhǔn)。此外,心臟手術(shù)相關(guān)的中性粒細(xì)胞明膠酶相關(guān)脂質(zhì)運(yùn)載蛋白評(píng)分(CSA-NGAL)可以通過基線測(cè)量來輔助進(jìn)行術(shù)前風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,評(píng)分值升高能夠提示手術(shù)推遲,以便能夠在患者腎功能恢復(fù)前最大程度地避免不必要的損害[23]。因此, CSA-NGAL評(píng)分可用于心臟手術(shù)患者的術(shù)前檢查,以早期識(shí)別亞臨床AKI并采取相關(guān)干預(yù)措施以防止進(jìn)一步損傷[48]。

在實(shí)際臨床應(yīng)用中, NGAL除了能預(yù)測(cè)CPB所致的急性腎損傷外,對(duì)造影劑引起的嚴(yán)重急性腎損傷(CI-AKI)也有很好的預(yù)測(cè)效能。據(jù)XIAOLI L等報(bào)道[49], 在經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療(PCI)術(shù)后血漿NGAL水平立即升高, 8 h后達(dá)到峰值,并持續(xù)24 h, 值得注意的是,該研究中NGAL水平與血清肌酐水平呈正相關(guān),作者在檢測(cè)靈敏度、特異度和受試者工作特征(ROC)曲線后,最終建議將NGAL作為CI-AKI的診斷標(biāo)志物。NGAL對(duì)于患有不同程度充血性心力衰竭的老年患者也有良好的診斷作用。BOLIGNANO D等[50]研究結(jié)果表明,與對(duì)照組相比,心力衰竭患者的NGAL水平升高(P=0.000 1)。在這項(xiàng)研究中,最高的NGAL水平出現(xiàn)在最嚴(yán)重的IV級(jí)心力衰竭患者中,說明NGAL水平預(yù)示著患者疾病的臨床嚴(yán)重程度。此外, NGAL還能預(yù)測(cè)心力衰竭患者的病死率,在作者2年的隨訪中發(fā)現(xiàn),當(dāng)患者NGAL高于基線783 ng/mL時(shí),死亡危險(xiǎn)比為4.08(95%CI: 1.29～12.96)[50]。此外, NGAL對(duì)于嚴(yán)重創(chuàng)傷、膿毒癥、器官移植等原因所致的AKI也有良好的預(yù)測(cè)能力[51-52], 總之NGAL的臨床應(yīng)用主要局限在對(duì)各種原因?qū)е碌腁KI的早期診斷上。

雖然NGAL的診斷能力具有較高的靈敏度和特異度,但其檢測(cè)能力會(huì)受到其他物質(zhì)的干擾,正如SKRYPNYK N I等[24]所報(bào)道的,單獨(dú)的白細(xì)胞介素-6(IL-6)可以在沒有AKI的情況下增加血漿和尿液NGAL, 從而使其在任何炎癥過程中的特異度降低。此外,患者在心臟手術(shù)后經(jīng)常會(huì)根據(jù)需要服用利尿劑、血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑和抗生素,這可能也會(huì)使得NGAL特異度降低[48]。在另一項(xiàng)隊(duì)列研究[40]中, NGAL≥45 ng/mL的患者發(fā)生AKI的時(shí)間明顯短于那些<45 ng/mL的患者,但入院時(shí)的NGAL并不能作為發(fā)生AKI的危險(xiǎn)因素,并且在第7天的NGAL水平的靈敏度明顯好于整個(gè)住院期間其他時(shí)間段的NGAL,這意味著NGAL預(yù)測(cè)AKI的時(shí)間窗有限,并且更高水平的NGAL閾值似乎更有助于預(yù)測(cè)AKI的進(jìn)展而不是AKI的發(fā)作?？傊?由于NGAL閾值仍有爭(zhēng)議,仍需要更多研究來優(yōu)化NGAL在早期識(shí)別CSA-AKI中的應(yīng)用。

2.2 尿基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制劑-2(TIMP-2)和尿胰島素樣生長(zhǎng)因子結(jié)合蛋白-7(IGFBP-7)

TIMP-2和IGFBP-7是在細(xì)胞應(yīng)激或損傷期間由腎小管細(xì)胞表達(dá)和分泌的蛋白質(zhì)。腎小管上皮細(xì)胞在細(xì)胞周期G0期處于靜止?fàn)顟B(tài),很少增殖[27]。當(dāng)應(yīng)激或損傷時(shí), TIMP-2與IGFBP-7表達(dá)顯著增加,從而在細(xì)胞周期G1期發(fā)揮作用,促進(jìn)炎癥發(fā)生和細(xì)胞凋亡,從而阻止腎小管細(xì)胞進(jìn)入消耗大量能量的細(xì)胞分裂周期[27]。

作為最有潛力的標(biāo)志物,[TIMP-2]×[IGFBP-7]表現(xiàn)出良好的檢驗(yàn)效能和早期預(yù)測(cè)的能力。MEERSCH M等[27]研究表明,[TIMP-2]×[IGFBP-7]在體外循環(huán)后2 h內(nèi)即可識(shí)別出AKI,AUC為0.84, 而依賴于Scr的診斷標(biāo)準(zhǔn)通常需要在接受CPB后3 d才能識(shí)別出AKI。一項(xiàng)包括8項(xiàng)研究共552例心臟手術(shù)患者的系統(tǒng)綜述和Meta分析[53]也報(bào)告了[TIMP-2]×[IGFBP-7]在CSA-AKI檢測(cè)中的可靠表現(xiàn),其匯總靈敏度為0.79(95%CI: 0.71～0.86,I2=74.2%), 特異度為0.76(95%CI: 0.72～0.80,I2=80.8%),AUC為0.868。CUMMINGS J J等[30]研究還發(fā)現(xiàn)[TIMP-2]×[IGFBP-7]有著較強(qiáng)的遠(yuǎn)期預(yù)測(cè)能力,其研究表明,術(shù)中[TIMP-2]×[IGFBP-7]水平每增加10倍,患者發(fā)生2期或3期AKI的概率就會(huì)增加290%(P=0.01)。但并非所有研究都報(bào)道了[TIMP-2]×[IGFBP-7]的良好的預(yù)測(cè)能力。在GRIESHABER P等[28]研究中,對(duì)613例接受心臟手術(shù)的患者進(jìn)行了隊(duì)列研究,結(jié)果顯示,[TIMP-2]×[IGFBP-7]僅能預(yù)測(cè)術(shù)后24 h早期AKI的發(fā)生(AUC為0.63,P=0.017), 而不能預(yù)測(cè)術(shù)后第6天及其以后的2～3期AKI的發(fā)生率(AUC=0.58,P=0.26)。

迄今為止,該生物標(biāo)志物臨床應(yīng)用主要是早期識(shí)別有可能發(fā)生AKI的高危人群,并進(jìn)行相應(yīng)的腎保護(hù)干預(yù)。正如一項(xiàng)單中心隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)[54]報(bào)道的那樣,該實(shí)驗(yàn)旨在使用生物標(biāo)志物導(dǎo)向的不同護(hù)理措施減少成人非心臟大手術(shù)后的術(shù)后AKI的發(fā)生率。在這項(xiàng)試驗(yàn)中,尿液[TIMP-2]×[IGFBP-7]水平超過0.3 (ng/mL)2/1 000的患者被隨機(jī)分配至常規(guī)護(hù)理組或KDIGO集束化護(hù)理組,結(jié)果顯示,通過集束化干預(yù), AKI的發(fā)生率從48%下降到了27%[54]。另外一項(xiàng)單中心隨機(jī)對(duì)照研究[55]中,研究人員將心臟術(shù)后4 h尿液[TIMP-2]×[IGFBP-7]水平的成人心臟手術(shù)患者隨機(jī)分配,進(jìn)行常規(guī)護(hù)理或KDIGO集束化護(hù)理,同樣發(fā)現(xiàn)干預(yù)組的AKI發(fā)病率顯著降低。

以上結(jié)果表明,[TIMP-2]×[IGFBP-7]具有強(qiáng)大的診斷能力,正因如此,美國食品和藥物管理局(FDA)已經(jīng)批準(zhǔn)[TIMP-2]×[IGFBP-7]用于預(yù)測(cè)危重癥成人12 h內(nèi)的AKI[56], 但這并非意味著該生物標(biāo)志物沒有局限性。當(dāng)尿白蛋白>125 mg/dL時(shí)會(huì)干擾檢測(cè)結(jié)果,而當(dāng)尿蛋白濃度>3 g/dL會(huì)使結(jié)果無效,尿膽紅素濃度>7.2 g/dL也會(huì)在一定程度上影響結(jié)果的準(zhǔn)確性[57]。[TIMP-2]×[IGFBP-7]缺乏統(tǒng)一的診斷閾值以及時(shí)間節(jié)點(diǎn),仍需要更多的試驗(yàn)來研究該生物標(biāo)志物在預(yù)防工作和干預(yù)試驗(yàn)中的功能,以提高其在增強(qiáng)CSA-AKI預(yù)測(cè)結(jié)果方面的能力。盡管如此,[TIMP-2]×[IGFBP-7]的批準(zhǔn)應(yīng)用是為研究一種可靠、準(zhǔn)確的識(shí)別早期腎損傷的方法而向前邁出的重要一步。

2.3 肝型脂肪酸結(jié)合蛋白(L-FABP)

L-FABP是一種14 kDa的脂肪酸結(jié)合蛋白[32]。當(dāng)腎近端小管因各種原因產(chǎn)生大量過氧化物時(shí),會(huì)使得L-FABP不能能完全被脂質(zhì)結(jié)合,從而分泌入尿液,最終導(dǎo)致其在尿液中的含量顯著升高[31]。研究表明, L-FABP表現(xiàn)出了良好的早期預(yù)測(cè)能力。在KHAN M B等[33]研究中納入了88例患者,其中有10例(11.4%)患者在心臟手術(shù)后發(fā)生了AKI。在AKI患者中,血清肌酐水平在手術(shù)后24～48 h開始升高,而尿L-FABP在4 h即開始升高。該研究顯示,尿L-FABP的最佳臨界值為269 ng/L, L-FABP臨界值在4 h識(shí)別AKI的靈敏度為0.83, 特異度為0.83, 陽性和陰性預(yù)測(cè)值為0.38和0.97。

在臨床上, L-FABP聯(lián)合CPB時(shí)間可以幫助識(shí)別心血管手術(shù)中AKI高危人群。簡(jiǎn)單來說,在CPB時(shí)間評(píng)估術(shù)后AKI的風(fēng)險(xiǎn)后,16～18 h的尿L-FABP表現(xiàn)出更好的辨別能力,其AUC為0.72, 通過這種方法可以很好地鑒別出術(shù)后7 d內(nèi)有可能發(fā)生AKI的高?；颊?從而實(shí)現(xiàn)早期干預(yù)[58]。NARUSE H等[59]研究發(fā)現(xiàn),入院時(shí)尿L-FABP水平是心臟重癥監(jiān)護(hù)病房(CICU)患者不良臨床結(jié)局的有力預(yù)測(cè)指標(biāo),當(dāng)尿L-FABP與肌酐聯(lián)用時(shí)可顯著改善CICU患者的遠(yuǎn)期臨床結(jié)局。此外,基線尿L-FABP水平是預(yù)測(cè)急性失代償性心力衰竭患者AKI的可靠生物標(biāo)志物,AUC為0.93, 靈敏度為0.94, 特異度為0.87[34]。

不過,由于L-FABP在肝臟中轉(zhuǎn)運(yùn),當(dāng)患者合并肝臟疾病時(shí),尿液中的L-FABP對(duì)早期預(yù)測(cè)CSA-AKI的特異度可能會(huì)降低,甚至失去診斷價(jià)值[60]。此外,一些現(xiàn)有的腎臟疾病,包括非糖尿病慢性腎病、早期糖尿病腎病、多囊腎病和特發(fā)性局灶性腎小球硬化等,都可能會(huì)影響尿L-FABP的診斷性能。

2.4 腎損傷分子-1(KIM-1)

KIM-1是一種1型跨膜糖蛋白,缺血和腎毒性條件下在近端小管細(xì)胞中表達(dá)[61]。正如HAN W K等[35]報(bào)道, KIM-1有良好的診斷特異度。該研究表明,小兒心臟手術(shù)AKI患者的KIM-1水平高于對(duì)照組, CPB后12、24、36 h, KIM-1診斷AKI的AUC分別為0.83、0.78、0.84。一項(xiàng)Meta分析[36]顯示, KIM-1在心臟手術(shù)人群中診斷AKI的靈敏度為0.74(95%CI: 0.63～0.84), 特異度為0.84(95%CI: 0.76～0.90)。

尿KIM-1水平與腎組織損傷的程度相對(duì)應(yīng),可用于預(yù)測(cè)ATI患者的不良腎臟結(jié)局。特別是對(duì)于高度懷疑患有ATI但不適合進(jìn)行腎活檢的患者來說,尿KIM-1可以提高檢測(cè)嚴(yán)重ATI的靈敏度和特異度,使臨床醫(yī)生能夠更早地進(jìn)行干預(yù)和治療[29], 這是該生物標(biāo)志物所特有的功能。OLVERA-POSADA D等[62]研究表明, KIM-1的臨床意義除了能夠早期識(shí)別AKI外,還在于能夠量化腎損傷的程度以調(diào)整治療方案。

然而, KIM-1容易受到炎癥性疾病的影響,此外,糖尿病、高血壓動(dòng)脈粥樣硬化性腦缺血等合并癥會(huì)同樣對(duì)尿KIM-1濃度產(chǎn)生顯著影響,上述因素最終導(dǎo)致其預(yù)測(cè)AKI的能力下降[63]。

3 新興生物標(biāo)志物

3.1 Dickkopf相關(guān)蛋白3(DKK3)

尿DKK3, 一種小管間質(zhì)纖維化的調(diào)節(jié)因子,被認(rèn)為是腎小管應(yīng)激的標(biāo)志[61]。在SCHUNK S J等報(bào)道中,術(shù)前尿DKK3水平預(yù)測(cè)術(shù)后AKI的AUC為0.78(95%CI: 0.75～0.82,P<0.000 1), 且術(shù)前高水平DKK3往往預(yù)示著長(zhǎng)期腎功能的顯著降低,并提示了AKI向慢性腎臟病的轉(zhuǎn)變。SCHUNK S J等[37]還發(fā)現(xiàn),入院時(shí)尿DKK3/肌酐比值>471 pg/mg的患者CSA-AKI發(fā)生率顯著增加,所以作者推薦將DKK3用于CSA-AKI高危患者的術(shù)前篩查[37]。

DDK3的臨床意義在于其可輔助識(shí)別無臨床腎病表現(xiàn)而存在潛在腎損傷風(fēng)險(xiǎn)的患者,從而使高DDK3水平的患者能通過術(shù)前腎保護(hù)措施,最大程度地改善臨床預(yù)后。此外,術(shù)前高水平DDK3可預(yù)測(cè)冠狀動(dòng)脈造影后AKI的發(fā)生,并提示可能會(huì)發(fā)生腎小管的亞臨床損傷[64]。DDK3的局限性主要表現(xiàn)在研究樣本量有限,多為單中心研究,且大多為回顧性和觀察性研究,無法評(píng)估因果關(guān)系,不僅如此, DDK3與其他腎病標(biāo)志物,如NGAL、KIM-1等聯(lián)合應(yīng)用及比較的研究還很少,因此未來需要進(jìn)一步擴(kuò)大樣本規(guī)模、設(shè)計(jì)前瞻性研究、開展機(jī)制研究等來優(yōu)化和擴(kuò)展其在腎臟領(lǐng)域的應(yīng)用。

3.2 腦啡肽原a 119-159 (Penkid)

Penkid是一種5 kDa的肽,通過與阿片受體結(jié)合參與多種生理過程,其在許多組織中表達(dá),但在腎組織中尤其密集[38]。Penkid體內(nèi)半衰期長(zhǎng),采集后穩(wěn)定,不易分解,更重要的是其不是血漿結(jié)合蛋白,僅在腎小球中被過濾[65]。BEUNDERS R等[39]觀察到Penkid血漿濃度與腎小球?yàn)V過率呈正相關(guān), Penkid能預(yù)測(cè)患者的28 d病死率,因此其被認(rèn)為是腎小球?yàn)V過損傷的生物標(biāo)志物。

目前鮮有將Penkid用于CSA-AKI預(yù)測(cè)的報(bào)道,但在急性心力衰竭患者中Penkid已成為預(yù)測(cè)腎功能惡化(WRF)的最有希望的標(biāo)志物[66]。在上述研究中,PenKid與WRF相關(guān)(AUC為0.65,P<0.001)。在匯集隊(duì)列的多變量邏輯回歸分析[66]中, Penkid顯示出與腎功能惡化的獨(dú)立關(guān)聯(lián)(調(diào)整后的OR為1.74,P=0.004)。

Penkid的臨床意義是可以通過其水平預(yù)測(cè)患者預(yù)后,據(jù)DéPRET F等[41]報(bào)道,在未被診斷為AKI的患者中,高Penkid水平患者的病死率顯著高于Penkid濃度較低的患者。此外,使用PenKid預(yù)測(cè)AKI 可為不符合當(dāng)前 AKI 定義的患者提供更好的表型分析,進(jìn)而改善被這些患者的預(yù)后[41]。然而,將PenKid用于CSA-AKI的早期預(yù)測(cè)的相關(guān)報(bào)道數(shù)量有限,PenKid以及與其他指標(biāo)的結(jié)合是否可以進(jìn)一步提高CSA-AKI的早期診斷的能力還有待觀察。

3.3 微小RAN(miRNA)

miRNA是一種由21～23個(gè)核苷酸組成的內(nèi)源性非蛋白質(zhì)編碼RNA序列,生理狀態(tài)下以游離狀態(tài)穩(wěn)定地存在于血液和尿液中[43],近年來有研究發(fā)現(xiàn)miRNA會(huì)參與炎癥反應(yīng)、缺血再灌注損傷等過程,從而促進(jìn)AKI的發(fā)生發(fā)展[42]。臨床研究[44]表明, miRNA-21有潛力識(shí)別CSA-AKI風(fēng)險(xiǎn)較高的患者,在這項(xiàng)研究中,作者納入了115例接受心臟手術(shù)的患者,分別在術(shù)前和術(shù)后4 h測(cè)量miRNA-21。結(jié)果發(fā)現(xiàn),發(fā)生CSA-AKI患者的基線miRNA-21顯著低于未發(fā)生CSA-AKI的患者,當(dāng)miRNA-21水平低于0.31時(shí),患者發(fā)生AKI的相對(duì)危險(xiǎn)度為3.11。研究[45]表明, CSA-AKI患者手術(shù)后miR-10a-5p水平較低,其水平與損傷嚴(yán)重程度相關(guān),并且聯(lián)合乳酸水平一起提供了良好的AKI預(yù)測(cè)能力,其AUC為0.82。

miRNA是近些年新興的生物標(biāo)志物,不同miRNA和AKI或CSA-AKI的相關(guān)研究[67- 68]均陸續(xù)有報(bào)道,如miRNA-30c-5p、miRNA-192-5p、miRNA-192等,總之miRNA有成為CAS-AKI的早期預(yù)測(cè)中的強(qiáng)有力標(biāo)志物的潛力。但是, miRNA對(duì)于CSA-AKI早期診斷能力大多是從動(dòng)物模型推斷得到,臨床證據(jù)不足,而且其信號(hào)通路復(fù)雜,并且其表達(dá)容易受到各種因素(年齡、性別、合并的其他疾病等)影響,從而導(dǎo)致結(jié)果的準(zhǔn)確性受到影響[42- 43]。

4 生物標(biāo)志物的聯(lián)合應(yīng)用

近年來,生物標(biāo)志物的聯(lián)合應(yīng)用在早期發(fā)現(xiàn)AKI中的作用逐漸受到人們關(guān)注。例如, ARUN O等[69]注意到糖尿病患者尿NGAL和血清胱抑素C(CysC)水平的聯(lián)合測(cè)定能較血尿素氮和血清肌酐更早發(fā)現(xiàn)AKI, 該研究通過生物標(biāo)志物的聯(lián)合應(yīng)用將診斷時(shí)間窗提前了約12 h。一項(xiàng)評(píng)估尿NGAL聯(lián)合KIM-1的療效的前瞻性觀察研究[70]表明,尿NGAL靈敏度更高,而KIM-1似乎特異于缺血腎損傷, 2種標(biāo)志物聯(lián)合使用的AUC為0.906。一項(xiàng)納入603例成人心臟手術(shù)的研究結(jié)果顯示,聯(lián)合應(yīng)用術(shù)后1 h尿液NGAL、KIM-1、白細(xì)胞介素-18(IL-18)和血清半胱氨酸蛋白酶抑制劑C, 可以早期識(shí)別出發(fā)生嚴(yán)重不良后果(院內(nèi)死亡或行腎臟替代療法)的患者[71]。LEE T H等[58]的研究結(jié)果也表明,聯(lián)合術(shù)后6 h尿L-FABP和NGAL預(yù)測(cè)AKI的能力要強(qiáng)于單獨(dú)使用尿L-FABP, 兩者AUC分別為0.929和0.868。

目前來看聯(lián)合多種生物標(biāo)志物對(duì)CSA-AKI進(jìn)行診斷及預(yù)后評(píng)估可能較單個(gè)標(biāo)志物更具優(yōu)勢(shì),但是標(biāo)志物聯(lián)用尚缺乏大規(guī)模、多中心的臨床研究支撐,且其聯(lián)用過程中存在的方法學(xué)問題也不可忽視。MEISNER A等[72]首次指出在聯(lián)用生物標(biāo)志物的研究中至少存在一種偏倚(其中選擇偏倚最為常見),并建議研究者在后期進(jìn)行數(shù)據(jù)整理時(shí)對(duì)研究隊(duì)列進(jìn)行分層分析,在將來的科學(xué)研究中要更加注重研究設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn)性與數(shù)據(jù)分析的縝密性,以進(jìn)一步評(píng)估生物標(biāo)志物聯(lián)用的真實(shí)診斷價(jià)值。

5 總 結(jié)

在CSA-AKI的早期診斷中,生物標(biāo)志物變得越來越重要,雖然一些新的生物標(biāo)志物也已經(jīng)被開發(fā)出來,但不可否認(rèn)的是,每個(gè)生物標(biāo)志物都有著各自的優(yōu)缺點(diǎn)。所以,未來研究的重點(diǎn)應(yīng)該集中在生物標(biāo)志物的聯(lián)合應(yīng)用上,以期能夠形成生物標(biāo)志物之間的互補(bǔ),從而為臨床早期識(shí)別CSA-AKI提供最大的可能,并且未來仍需開展多中心、大樣本前瞻性對(duì)照性試驗(yàn)研究,以進(jìn)一步明確生物標(biāo)志物聯(lián)用的真實(shí)診斷價(jià)值。