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急性肾损伤早期诊断生物标记物的研究进展概要

中国急救复苏与灾害医学杂志2008年12月第3卷第12期

・综述・

急性肾损伤早期诊断生物标记物的研究进展

张琳琳周树生刘宝

【中图分类号】

Q34

【文献标识码】

【文章编号】

1673—6966(2()08)12—0755—04

急性肾损伤(acute

kidney

injury,AKI)一直是临床

中标记物的表达,如对氨基葡萄糖酐酶和B2微球蛋白。

而人类的研究需要检验测量NGAL在急性肾损伤患者中表达的实用性。

美国CincinnaIi儿童中心曾对7l例行心脏分流术的患儿进行研究,发现术后发生急性肾衰竭(acute

renal

上一个头痛的问题。

ICU收治患者中30%~50%是急性肾损伤,其中5%有明确的危险因子…。

有报道术后发生AKI患者的死亡率在24%~100%之间,重症监护室需要透析患者的死亡率为50%~70%。

近年的研究认为,传统的血(肌酐、尿素氮)和尿标志物(管型、滤过钠排泄分数)对AKI的诊断缺乏一定的敏感性和特异性,所以AKI的治疗迫切需要早期生物标记物。

但是,目前还缺乏对损伤早期诊断比较可靠的生物标记,同时还缺乏对患者进行分型和疗效预后判断的指标,这非常不利于AKI的诊断和治疗。

最好的生物标记应是非侵袭性的,便于测量的,可以对在门诊或者床边患者容易获得的体液进行检测。

本综述主要讨论近年来一些具有潜力的生物标记物。

failure,ARF)的20例儿童的尿液

中,NGAL能在术后2h测得,而随后的血清肌酐(SCr)升高则发生在术后l~3d内陋l。

在一项比较研究中,lCu中确诊为ARF(5d内血肌酐升高超过2倍)继发脓毒症的患者,血清NGAL升高为正常组的10倍,尿中的NGAL升高100倍吲。

肾活检提示大量的免疫性NGAL在50%的皮质小管沉积。

这些结果均提示NGAL升高在确诊的AKI患者中是作为一个广泛的、敏感的反应。

NGAL也被用作肾移植术后出现AKI的生物标记物。

血管吻合1h后的肾活枪显示NGAL染色的强烈程度和移植后功能恢复是有很强的关联17】。

总之,

中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白

中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(neutmphil

NGAL在AKI的生物标记物领域是一个新近出现的重要角色。

但是NGAL的检测还有许多的影响因素存在。

大量的多中心研究将有助于把尿和血的NGAL作为预测AKI的公认的指标,但目前还没有成熟的临床检测手段。

2光抑素C

非糖基化碱性蛋白,是一种半胱氨酸蛋白酶抑制剂,合成比较稳定,被有核细胞释放入血。

血光抑素C

(CystatinC)被肾小球自由滤过,在近曲小管分解代

gelatinase—associated

lipocalin,NGAL)是lipocalin超家

族中的一员。

最初对人型NGAL的认识是,它是一种25kDa的蛋白质,以共价键与人类中性粒细胞的明胶酶相连瞄-。

在人类许多种组织(如肾脏、肺)上均呈低表达状态,但当上皮细胞受到刺激时会显著高表达例。

在早期缺血后的大鼠和家鼠肾脏中明显上调口,。

NGAL蛋白质主要在增殖细胞核抗原中表达,在近端小管呈阳性。

在大鼠和家鼠缺血性肾衰模型中3h内即可检测出NGAL,而在大鼠的肾毒性模型中为ld刚。

有报道,在许多动物中,尿NGAL的检出优于其他已知的尿

谢。

肾功能下降时血光抑素C浓度升高。

几项研究表明,作为肾小球滤过率的变化指标血液中的光抑素C变化比血清肌酐敏感。

He增et—Rosenthal等吲表明非少尿的急性肾小管坏死(acutetuhularnecrosis,ATN)患者

作者单位:

23000l合肥,安徽省立医院急救医学中心

通讯作者:

刘宋,硕士,主任医师,主要从事细菌耐药和抗生索合理使用

的研究,E—mail:

zhoussl08@163.com

作者简介:

张琳琳,硕士,副主任医师,主要从事危重病感染和抗生索合

理使用的研究

尿光抑素C比仅微球蛋白和N乙酰氨基葡萄糖胺酶具有更高的敏感性和特异性。

Liano等比较预测需要肾脏替代治疗疾病严重程度的指标,血中的光抑素C不

万方数据 

756

cHINA

JouRNAL0F

EM笪旦!

卫;盟cYREsuscITATI!

堕叁一DDlsA!

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随年龄、性别、人种或是胖瘦的影响,在预测慢性肾病患者的肾小管功能时光抑素C是优于血肌酐的指标lIll。

在AKI病例中,血NGAL值在术后2h升高,而

Cystatin

C值在12h后。

在12hCystatinC和NGAL都是

很好的AKI独立预测指标,但NGAL在时间上要早于

Cvstatin

C。

因此,CvstatinC和NGAL都是有希望成为通过

血检测AKI的牛物标记物。

CystatinC的优点是有了商业化标准的免疫速率散射比浊法,其可以自动化操作和短时间内获取结果。

另外,常规的标本储存条件,标本的冻融,干扰因素及AKI的病因对于CystatinC的检测影响不大。

3肾脏3型钠氢交换蛋白

肾脏3型钠氡交换蛋白(Na+一H+exchangers,NHE3)蛋白是一种钠转运器,在肾小管顶端最丰富,主要功能是重吸收大量滤过的钠。

NHE3集中在肾脏近曲小管和髓袢升支粗段的顶端膜中。

在正常人的尿液中NHE3无法检测。

国内王贵宪等”0l研究表明,尿NHE3明显下降可能与肾脏近曲小管重吸收钠的能力

下降和排尿增多有关。

Bezem等”u研究提示,NHE3是

受到包括甲状旁腺激素(parathymidho肌one,PTH)在内的许多生物因子的调节。

一般在发生肾前性氮质血症患者的膜上可以枪测到NHE3,移植排斥、原发性肾小球肾炎,血管炎性肾炎所致的急性肾小管坏死时均未能检测到”羽。

尿中NHE3水平可以用米区分肾小管坏死与肾前性氮质血症,及其他原因所致的肾衰。

严重肾损伤的患者尿NHE3显著升高。

由于在肾前性氮质血症和肾小管坏死之问没有重叠,可以假设尿NHE3水平或许对于区分肾前性氮质血症和ATN及除ATN以外其他原因引起的急性肾损害。

但是并不清楚在AKI过程中的哪一阶段能够检测出尿NHE3。

ducheymn

Dml研究还提示,尿NHE3水平同入ICU时

有感染性休克和早期正常后来发展成急性肾损伤的两类患者肾功能存在正相关。

随着患者肾功能的恢复,尿中的NHE3也逐渐降低直垒消失。

所以在各种

临床隋况下进一步研究尿NHE3的实用性是十分重

要的。

4白介素18

白介素18(Interleukin18,IL一18)主要是在近端小管产生,是一种促炎因子,继发性缺血性AKI动物模型早期尿液中可榆出。

有研究报道“引,确诊为AKI患者的(没有尿路感染,慢性肾病或是肾前性因素)尿中IL一18

万 

方数据显著升高在诊断AKI中有90%的敏感性和特异性。

另外,肾移植后一天患者尿中的IL_18如显著升高,这部分患者后来出现了肾功能恢复延迟。

Kwon等”4,建议移植术第一天的尿lL—18可以预测持续性肾衰。

IL—18已经显示出与许多器官间接炎症反应有关。

IL—18在缺血性ATN中显著增加,在延迟的同种异体移植物患者中,移植后的24h内增加。

尿IL一18可能是诊断ATN和延迟器官移植极好的指标。

IL—18在缺血AKI有很强的特异性,但在非毒性。

肾损伤,慢性肾损伤,尿路感染作用不大115l。

因此,IL一18也可作为AKI的候选生物标记物。

研究发现在实验性缺血性ARF模型中,IL_18起着负性作用,这可能与其能增加中性粒细胞对肾实质的浸润

有关,故提示对尿IL一18的检测对预测ARF可能有帮

助。

P撕kh等对急性肺损伤的患者进行前瞻性研究,发

现尿中IL—18不仅可以作为危霞患者发生AKI的敏感指标,而且可以有效地预测患者的死亡率。

5谷胱甘肽S一转移酶

谷胱甘肽S一转移酶(glutathione8

S—transferases,

GSTs)是出现在近曲小管(d亚型,5lKDa)和远曲小管(订亚型,47KDa)的町溶的细胞溶质酶,参与许多化合物的解毒。

GSTs主要存在于尿液中,在不同的肾损伤中均可检测到它的存在。

在肾移植患者中,发生急性排斥患者尿盯GSTs的水平显著的升高,而尿dGsTs在环胞素A造成的。

肾损害患者中升高。

据报道,由于尿GSTs在肌酐浓度增加前l~2d已经升高,因此是检测早期肾损伤的有效指标。

对于有肾小球疾病和蛋白尿的患者,尿排泄的两种GsT同工酶被发现不依赖于其血液浓度和蛋白尿,这表明GSTs是通过受损肾小管丢失的n捌。

新西兰的一个小样本研究,观察了重症监护室中的26个患者,其中4个发生急性肾衰而不需要透析治疗的,进入重症监护室患者的霄一GSTs和7谷氨酰基转肽酶表现出对AKI预测的高度灵敏性,此外类f以指标还有仅一GSTs、碱性磷酸酶和对氨基葡萄糖胺酶。

因此,尿GSTs或许是检测和识别不同类型急性。

肾损伤的有效指标。

6肾损伤分子1

肾损伤分子1(kidneyinjury

molecuIe

1,KIM一1)是

一种跨膜蛋白质,在正常。

肾组织中不易被发现,但是在人类和啮齿动物发生缺血或者中毒性损伤时,在细胞形态消失的近端肾小管卜皮细胞中高水平表达。

其分解产物在尿中能早期检出u卫。

在人类的小样本研究

中国急救复苏与灾害医学杂志2∞8年12月第3卷第12期

中,在确诊为AⅪ(主要为缺血)的患者的肾活检中的近端小管的ⅪM一1高表达,肾前性氮质血症和慢性肾疾病的尿KIM—l显著升高M。

但AⅪ患者尿中的KIM—l没有升高。

在顺铂的毒性实验中,在血清肌酐增长到能够被测量之前,就已经很好地观察到尿KIM—l。

KIM—l与NGAL相比,优点是对肾缺血和肾毒性导致的肾损伤的特异性更好,在慢性肾疾病或尿路感染中表达不显著。

NGAL和KIM—l很可能作为AKI的临时性的相关标记,NGAL在早期时间点上更敏感,KlM一1在稍晚的时间点上显示了更好的特异性。

Vaidya等”81在一项研究报道,肾损伤后的小鼠尿液中KlM一1水平明显升

高,而其血清肌酐、尿素氮、NAG、尿糖、尿蛋白均未有

明显改变。

然而,KIM—l能否单独作为急性肾衰竭的

早期诊断指标,仍需要大量的进一步临床验证。

7富半胱氨酸蛋白61

富半胱氨酸蛋白6l(Cysteine

rich61,Cyr

61)是CCN家族的成员,CCN家族包括结缔组织生长因子、Cvr61、肾母细胞瘤过度表达基因、ELMl(或称WISP一1)、HICP和WIsP一3。

CCN蛋白质是分泌性的细胞外基质相关蛋白质,具有多种功能。

Cyf6l可以分泌的肝素凝

结蛋白(hep枷n-bindingpmtein),在各种体外和体内实

验中肝素凝结蛋白与创伤愈合和组织重建有关。

Muramatsu等m1表明Cvr6l在肾缺血后的近曲小管迅速被释放,并排泄到尿中。

在缺血性肾损伤的3~6h尿中可检测出,在6~9h达到高峰,然后降低。

因为要求在损伤的早期阶段测量,他的迅速消失成为实用性的限制因素。

然而,它的在尿中的快速增量调节和出现表明或许可以是有效的早期生物标记物。

因此要求在人类的研究中检测AⅪ患者尿液中cyr6l表达的是否具有实用性。

8其他

肌动蛋白是最丰富的细胞骨架蛋白质。

Kwon发现移植后不久即发展为持续性肾衰的患者中尿肌动蛋白升高。

尿肌动蛋白的排泌反应肾脏全部的细胞损伤。

碱性磷酸酶(alkalinephosphatase,AP)、卜谷氨酰转肽酶(卜dutamyltmnspeptid艄e,卜GT)都是刷状缘酶,因此刷状缘受损时会分泌增加。

N一乙酞一B—d一氨基葡萄糖甘酶(N—acetyl_beta—ducosaminid聃e,NAG)主要在近曲小管上表达,因此尿液中NAG的升高提示着小管细胞的损伤。

角质化细胞衍生趋化因子(Kemtinocvte—derivedchemokine,KC)及它的人类同构

万 

方数据体G舻仅也被认为是一种检测早期缺血性AKl的标志

物。

在急性缺血性损伤过程中,NF—KB的激活起了重要作用,测定NF—KB的活性及其二聚体的比例,可能在预测AⅪ的发病有重要作用。

ssAT(spennidine,

spennine

N—acetyltmnsferase)在急性缺血性肾损伤中早

期大量地表达,能作为区分肾小管损伤和肾实质的标志物。

胎球蛋白一A(Fetuin—A)也被证实预测早期缺血性AKI的发生。

9结语

目前有希望的生物标记物必须达到『1.个要求,以鉴别各种临床情况。

标记物应该有利于肾损伤的早期诊断,鉴别肾单位受到的最人影响,为临床研究分期提供理论依据,指导治疗,反应肾损伤的改善和恶化,并且可以快速可靠地测量。

但是,急性肾损伤可能没有单一标记物能够同时具有高敏感性和高特异性的水平,所以

继续研究在整个AKI过程中有效的临床指标是非常必要的。

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(收稿日期:

2008.04—28)

・消息・

《中国急救复苏与灾害医学杂志》获评“全国抗震救灾宣传报道先进期刊"

12月11日,中国期刊协会在北京召开表彰大会,表彰在四JII汶川地震抗震救灾宣传报道中做出突出贡献的期刊和个人。

经中宣部、民政部、新闻出版总署、巾国期刊协会等有关部门领导和专家组成的评审小组的严格评审,全国共有106家期刊、37名个人获得“先进”称号,《中国急救复苏与灾害医学杂志》被评为“全国抗震救灾宣传报道先进期刊”。

四川汶川地震发生后,《中国急救复苏与灾害医学杂志》立即启动应急机制,充分利用自身优势,不仅积极参与到抗震救灾的各项工作巾去,更发挥了灾害医学救援专业杂志的功能,刊登对救援具有指导意义的学术论著。

杂志从2008年第6期开始推出“四川汶川地震医学救援”专栏,发表以此次四川汶川地震灾害医学救援为主要内容的论著文章,对灾害医学救援的理念、知识、技能、装备、实践、运作等内容进行研讨。

参加了地震现场救援的《中国急救复苏与灾害医学杂志》常务编委们及时铸就文章,使得最宝贵的经验得以集纳、总结和传播。

2008年6月~11月,杂志共刊发有关四川汶川地震医学救援文章39篇,均为高质量的文章,社会反响强烈。

值得一提的是,杂志社社长兼总编辑、急救复苏和医学救援专家李宗浩教授,不仅对抗震一线的紧急医疗救援工作给予指导、利用杂志平台会面开展宣传报道工作,还积极联系了国际著名的挪度公司,向抗震第一线无偿援助了价值60万元的脊柱板、颈托等医疗器材。

此外,杂志还向北京昌平农家女实用技能培训学校捐赠了70本由李宗浩教授编写的《急救ABc》,作为对四川地震灾区基层村务工作人员进行急救、防疫培训的教材。

本刊编辑部

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