AKI新型生物标记物ppt课件

急性肾损伤新型生物标记物 1 AKI定义 急性肾损伤（ acute renal injury， AKI）是一种常见的致死性肾病 ，是急性肾衰竭概念的扩张和疾病早期的延伸，多种原因如缺 血、肾毒性药物、放射性药物及细菌内毒素等均可诱发急性肾损 伤的发生。 AKIN（ acute renal injury network， AKIN）将 AKI定义为：病程在 3个月以内，包括血、尿、组织学及影像学检查所见的肾脏结构与 功能的异常。 2 发生率逐年上升 院内 3.2-20%(7%) ICU 22-67%(30%) 死亡率高 ICU透析病人 50% 预后不佳 25% ICU透析病人即使 存活 3年内进展至 ESRD AKI流行病学 重症病人主要器官功能损伤的发生率 Murugan R, Kellum JA. Nat Rev Nephrol. 2011 3 AKI诊断 标准 2004年提出 RIFLE分级诊断标准 Scr值升高 1.5倍 GFR 下降 25% 终末期肾病 基于基础 SCr/ GFR的标准 基于尿量的标准 尿量 50% Scr值升高 3倍或 GFR下降 75% 或 Scr 4mg/dl (急剧增高 0.5 mg/dl) 持续的 ARF= 肾功能丧失 4 周 Risk Injury Failure Loss ESRD Scr较参考值绝对值升 26.52mol/L 或相对升高 50% 尿量 300% 或在 356.6mol/L 基础上再急性升高 0.5mg/dl 基于 SCr的 标准 基于尿量的标准 1期 2期 3期 2007年 AKIN对 RIFLE标准进行简化 4 AKI治疗现状 目前主要是对症支持治疗 RRT并 未使死亡率下降 多种动物实验有效的药物临床试验无效 诊断 延误，干预时机过晚 需要更敏感的指标，更及时的治疗。 5 肌酐只是肾脏功能的预测指标而不是肾损伤的指标 小管有分泌，造成 GFR高估现象 与肌肉含量、年龄、性别、药物因素、脱水状态等密切相关 肌酐浓度在肾脏功能损失 50%以上时才可发生改变 肾损伤开始到明确诊断，有一定延迟，直接导致治疗时机的丧失 血清肌酐诊断 AKI的局限性 6 急性心肌梗塞 急性肾损伤 LDH Serum creatinine CPK, myoglobin CK-MB Troponin T Troponin I 生物标志物 : AMI vs AKI 急性心肌梗塞经早期积极治疗，死亡率下降超过 50%； 急性肾损伤经支持治疗，死亡率仍居高不下。 寻找 “ 肾肌钙蛋白 ” ！ 7 具有高度组织特异性 可识别肾脏损伤的病因学 与肾穿刺活检的组织学结果相一致 具有位点特异性，可检测小管不同部位的损伤 敏感性高 为无创性检查 简便、高效、准确可靠、价格低廉 理想 AKI生物标记物 8 AKI新型生物标志物 Acta Med Indones. 2012 Jul;44(3):246-55 9 AKI生物标志物及其反映损伤部位 10 中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白 (NGAL) 中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白 (neutrophil gelatinase- associated lipocalin, NGAL)，又名脂质运载蛋白 -2（ lipocalin-2， Lcn-2）、蛋白酶 -3（ proteinase-3）或噬铁蛋白（ siderocalin）。是 人脂质运载蛋白家族中的一员 。 由 Kjeldsen等在 1993年研究基质金属蛋白酶 9（ MMP-9）时发现。 发现于中性粒细胞，正常肾、结肠、肺上皮细胞低丰度表达。 11 中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白 (NGAL) 结合在明胶酶上的 25KD管状 多肽 缺血性肾损伤早期表达水平上调最高的基因，蛋白水平也明显上调 与含铁细胞共同参与含铁物质的转运，促进肾脏损伤后细胞增殖，抑 制凋亡 炎症、缺血、感染、烧伤、外科手术等都能诱导 NGAL表达上调 。 参考范围 EDTA血浆： 37-180ng/ml；尿液： 0.9-100ng/ml 12 尿液 NGAL鉴别 AKI与其他疾病 尿液 NGAL可有效区分 AKI与肾前性氮质血症及 CKD，以 130 g/g creatinine为 cutoff值，敏感性为 90%，特异性 99.5% Nickolas et al, Annals of Internal Medicine 2008;148:810-19 13 血尿 NGAL水平与 AKI分期 Devarajan. Biomarker Med 2010;4:265-80 体外循环后不同时间点测定血、尿 NGAL水平，与 AKI分期高度相关 14 尿液 NGAL敏感性和 预测价值 更 优 Saudi J Kidney Dis Transpl 2014;25(3):582-588 15 IL-18 属促炎症因子，在近曲小管裂解产生 缺血性肾损伤后 Caspase-1在小管细胞表达增加 ， Caspase-1促进 IL- 18生成， IL-18促进凋亡加重缺血性肾损害 IL-18基因 knockout小鼠肾损害减轻；对 AKI动物模型针对 IL-18靶向 治疗可减轻肾损伤 缺血性 AKI组织学病理及肌酐升高前尿液 IL-8水平即明显升高 16 尿液 IL-18鉴别 AKI与其它疾病 尿液 IL-18在 ATN和肾前性氮质血症及其他肾脏疾病中有显著差异 Am J Kidney Dis， 2004， 43( 3) : 405 17 IL-18与 NGAL对 AKI预测价值的比较 J Am Soc Nephrol， 2011， 22 ( 9 ) :1748-1757 18 尿液 IL-18早期诊断 AKI 332例入住 ICU的 ARDS或 ALI患者，在根据 sCr水平确诊 AKI之前尿 IL-18即明显 增高。 J Am Soc Nephrol， 2005， 16: 3046 19 肾损伤分子 -1(KIM-1) 是一种 I型跨 膜糖蛋白 表达于近曲小管 S3段 肾损伤的信号分子，参与肾小管再生，吞噬凋亡 细胞和调节 免疫反应。正常肾组织几乎不表达。 缺血损伤后早期表达增加， 12h后尿液中可检测到 胞外段明显升高 20 肾损伤分子 -1(KIM-1) 有学者发现，人 KIM-1 蛋白在缺血性肾损伤 12 h 后即可在尿中检测到，且因 缺血而致 AKI 的患者其 KIM-1 值的升高程度远高于其他原因所致 AKI。同时 ，在顺铂诱导的肾毒性试验中，尿 KIM-1 能在给药 1 -2 d 后即高度表达，而 Scr 却无明显变化。 综合多项研究， KIM 在缺血性或肾毒性 AKI 具有一定的优势，可以辅助 体 外循环术 后 2-12h AKI 的早期 诊断，但 KIM-1 的潜在的诊断及预后价值仍有 待大量的队列研究及临床验证。 Clin J Am Soc Nephrol. 2013 Jul 3; 8(7): 10791088. 21 Am J Physiol Renal Physiol296: F669F679, 2009 FABP是 广泛存在于脂肪代谢活跃的各种组织 的一种小分子蛋白质。分子量 14Kd。 肾脏中有两种类型，肝脏型（ L-FABP）和心 脏型（ H-FABP），分别表达于近端及远端肾 小管 。 与游离脂肪酸和肾缺血小管缺氧氧化应激和 脂质过氧化产物结合从尿液排出 缺血性肾损伤后 4h明显升高 肝脏型脂肪酸结合蛋白 (L-FABP) 22 肝脏型脂肪酸结合蛋白 (L-FABP) 尿 L-FABP可于心脏术后早期开始升高，可作为较为敏感且特异的 心 脏术 后预测 AKI早期发生的生物标志物 。 对 109例心脏术后患者观察发现，尿 L-FABP 在术后 0h、 2h皆较基线 升高，且早于血肌 酐。 以 673.09ng/mg为临界值，尿 L-FABP 对 AKI早 期 预测的敏感度、特异度分别为 80.8%、 74.7%，与尿 NGAL联合检 测 可进一步提高 诊断 效能 。 Biomarkers. 2013. 18(1): 95-101. 23 胱抑素 C（ cystatin C） 13Kd的半胱氨酸蛋白酶抑制物家族成 员 由 “管家基因 ”表达，所有有核细胞内以 恒定速率产生 99%肾小球滤过，而无小管分泌 全部由近端小管重吸收和代谢 受体重、年龄、种族等影响较小 24 CysC对 GFR的评估优于 sCr 对 20篇文献做的 meta分析显示，估算 GFR， CysC的 AUC为 0.95， sCr的 AUC为 0.91， P=0.003 Am J Kidney Dis. 2011. 58(3): 356-65. 25 血 CysC对 AKI的预测价值优于传统指标 血清 CysC在 AKI的预测上明显优于传统尿 BUN（ AUC0.674）、血 Cr（ AUC0.526）、血 钠（ AUC0.687）， AUC=0.975 Clin. Nephrol 2005;64:4146 26 CysC水平与 AKI分期的关系 Crit Care. 2010. 14(3): R85. 27 AKI早期生物标记物比较 生物标 志物 标本类 型 体外循环 (CPB) 造影剂肾病 败血症或 ICU 肾移植 商业化检测方 法 NGAL (AUC) 尿 CPB后 2h AKI发生前 2d 0.91-0.99 造影剂使用后 2 h AKI发生前 1-2d 0.92 AKI发生 前 2d 0.78 移植后 12 h DGF前 2-3 天 0.90 ELISA ARCHITECT IL-18 尿 CPB后 6-12h AKI发生前 1-2d 不增加 AKI发生 前 2d 移植后 12 h DGF前 2-3 天 ELISA KIM-1 尿 CPB后 6-12h AKI发生前 1-2d 未检测 预测透析和 死亡率 预测长期移植 肾失功 ELISA L-FABP 尿 CPB后 4h 造影剂使用后 24 h 未检测 未检测 ELISA NGAL 血 CPB后 2h 造影剂使用后 2 h AKI发生 前 2d 未检测 ELISA Triage 28 应用一组生物标记物早期诊断 AKI 采用一组生物标记物可以更准确地预测 AKI发生时间、持续时间、严重程 度、病因、临床后果、预后及对治疗的反应 29 AKI生物标志物对临床指导作用 早期诊断 区分损伤部位和程度 鉴别病因 判断预后 监测治疗反应 Semin Nephrol 2007;27:637-651 Contrib Nephrol 2008;160:1-16 30 AKI高危人群 尿液生物标志物检测 正 常 升 高 显著升高 无 AKI 常规治疗 高危 AKI 严密监测肾功尿量 ， 维持容量平衡，避 免使用造影剂及肾 毒性药物，可考虑 早期应用血管扩张 剂、生长因子、抗 氧化剂等促进修复 高危 AKI 透析及死亡风险高 同生物标志物升高 处理原则，存在液 体负荷时应尽早开 始 RRT 31 应用肾脏生物标记物面临的挑战 混杂因素干扰 不同病因下的预测差异 药物的影响 检测的标准化 大样本量的临床验证 尿液标本保存及蛋白质的稳定性 价格昂贵 纳入 多种病因不同阶段的 AKI患者会使样本异质性增加