NGAL检测在临床中的应用1

,NGAL的临床应用南京普朗生物医学有限公司,Background,急性肾损伤(acutekidneyinjury，AKI)一直是临床上一个头疼的问题。ICU收治的患者中有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，重症监护需要透析患者的死亡率50%70%。但是传统的的血(CRE、UREA)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。,Contents,1.AKI简单介绍,2.NGAL生物学特性介绍,3.NGAL的临床应用,AKI简介,1.1AKI现状,急性肾损伤（acutekidneyinjury，AKI）是指肾小球滤过功能在数小时至数周内迅速降低而引起的以水、电解质和酸碱平衡失调以及含氮废物蓄积为主要特征的一组临床综合症。ICU患者的常见并发症死亡的独立危险因子发病率和死亡率报道差异很大发生率：所有住院患者7%，ICU36%67%死亡率：29%80%诊断标准不统一,1.2AKI标准,2004年，急性透析质量调查（AcuteDialysisQualityInitiative(ADQI)）工作组通过专家的广泛讨论与共识后制定了RIFLE体系。RIFLE分别代表了不断增加的严重性程度分级危险（Risk）、损伤（Injury）、衰竭（Failure）、以及两个预后分级丢失（Loss）、终末期（Endstagekidneydisease）。,Uchino利用RIFLE对20126住院时间超24小时的患者进行了3年随访，分析该体系的预测能力达到R期者为10，住院死亡的OR值2.5达到I期者为5，住院死亡的OR值5.4达到F期者为3.5，住院死亡的OR值10.1随着RIF分析的增高，患者死亡率几乎呈直线上升R组较无AKI者死亡率增加了2倍,患者死亡率与AKI严重程度呈正比关系,如果迅速采取适当的支持性措施，AKI通常是可逆的。目前，根据肾脏损伤的原因和严重程度不同，大约10%的AKI患者将不能恢复完整的肾功能，可能终生需要透析或肾脏移植。所以，提早发现并治疗AKI至关重要!,AKI-早发现早治疗,AKI的血清传统标志物,血清肌酐、尿素氮诊断早期AKI的最常用标志。不管是否存在少尿与否，短期内血清肌酐浓度水平升高即可检测到AKI的发生，特别是严重少尿时。缺点：不能确定是否肾小管坏死变化晚于肾小球滤过率的丢失，即不敏感，一般GFR丢失50以上时才发生变化；肾外因素的影响较大如年龄、性别、体重、脱水、营养状态、饮食；,近几年AKI的常用标志物,血清胱抑素C（CystatinC）一种内源性肾功能标志物，早于肌酐。它即可以有助于诊断肾功能异常，也有助于明确AKI进展。反映重症患者合并AKI时，较肌酐值早2448h。缺点：诊断AKI并不特异，因为它只是受损肾小球滤过率的早期标志物，而且不是肾小管损害。,ClinicalContinuumofAKI,Death,Complications,Normal,Risk,Kidneyfailure,Damage,GFR,AntecedentsIntermediateStageAKIOutcomes,BiomarkersofFunctionalInjury,SerumCystatinC,SerumCreatinine,GFRsCREsUREsCYSCsCYSC上升时间早于sCRE,以下标本都是年龄超过60的住院病人标本,CYSC和BMG在评估早期肾脏损伤方面优于CRE,寻找早期AKI标志物是今后研究方向,因此，目前基于血肌酐和尿量的AKI的定义并不能反映出急性肾损伤的所有临床特征。寻找新的敏感、特异、能反映病变严重程度的生物学标志物对AKI早期诊断、指导治疗及判定预后具有重要意义。新兴的AKI标志物有NGAL、KIM-1、IL-18等,2h几十到几百倍,2h：40%12h：100%,6h,KIM-1：肾损伤分子1。IL-18：白介素18。,NGAL在预测AKI方面早于其他检查指标,Death,Complications,Normal,Risk,Kidneyfailure,Damage,GFR,AntecedentsIntermediateStageAKIOutcomes,BiomarkersofStructuralInjury,BiomarkersofFunctionalInjury,NGAL,IL-18,L-FABP,KIM-1,SerumCystatinC,SerumCreatinine,为什么NGAL能够作为AKI的标志物,发生缺血性和毒性肾损伤过程中，肾小管上皮细胞的NGAL将显著增加，在开始的两个小时内，尿液和血液中NGAL水平将显著增加，因此NGAL是早期急性肾损伤的敏感标志物。,图为肾脏损伤后尿NGAL浓度随时间的变化曲线,什么是NGAL,2.1NGAL定义,中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(neutrophilgelatinase-associatedlipocalin，NGAL)，又称人脂质运载蛋白2或噬铁蛋白，是人脂质运载蛋白家族中的一个新成员。NGAL具有运输疏水性的小分子，调节明胶酶B（gelatinase-B，MMP）活性等功能，并可能参与免疫炎症反应以及肿瘤的发生发展，特别是肿瘤的侵润转移等过程。,2.2NGAL的发现与分子组成,1993年，Kjeldsen等在研究中性粒细胞中92KD的MMP时发现了一种25KD的新蛋白。1994-1997年，NGAL的全基因序列被发现。NGAL分子组成形式分为三种形式，单体，二聚体，异二聚体。,单体,二聚体,异二聚体,totleNGAL,2.3NGAL的生物学特性,NGAL主要表达：中性粒细胞少量表达：呼系系统、消化系统、泌尿生殖系统和免疫系统。不表达：脑细胞、周围神经细胞、心脏。NGAL过受体介导的内吞作用人胞，与铁离子结合成复合物的形式出胞。NGAL可以间接的参与炎症反应；表现肾组织损伤的程度；反应肿瘤的发生发展情况。,NGAL的检测对多种疾病具有重要的临床意义。,3.1NGAL的临床应用,1.NGAL是AKI的早期标志物,疑似AKI的患者建议尽快做NGAL,ICU重症监护急诊室伤检分类心肺搭桥手术术后监测肾移植预后评估评估静脉内造影剂肾毒性,3.2易于诱发AKI的疾病分类分析,3.2.1NGAL在ICU的应用,ICU内医源性AKI,发病率为36%67%,病死率为50%70%。对于ICU导致AKI的患者越早发现,越利于患者的治疗，降低死亡率。,AKIinICU,BESTKidney研究,低血容量（26%）,心源性休克（27%）,大手术（34%）,感染性休克（48%）,肾毒性药物（19%）,肝肾综合征（5.7%）,23个国家，54个ICU近3万患者,AKIinICU,大手术（34%）,感染性休克（48%）,AKIinICU,建议ICU患者进行NGAL检测,NGAL优势,JournaloftheAmericanCollegeofCardiologyVol.57,No.17,2011,尿NGAL-,血清肌酐-,尿NGAL+,血清肌酐-,透析概率住院期间死亡概率额外重症护理时间额外住院时间,16倍2.6倍3天8天,AKI阴性,由表可以看出，入住ICU的患者在24h时检测的肌酐和NGAL均具有统计学意义，NGAL可用于AKI的快速诊断。AKI患者的病死率和住院时间均比无AKI的高，建议患者入住ICU时一并检测NGAL，及早发现肾损伤，可降低病死率和减少住院时间。,结论1,3.2.2NGAL在心肺搭桥手术术后监测,收集健康对照组15例与心脏外科手术患者49例术前与术后6h、12h、24h、48h的血清标本。手术患者中,发生AKI患者10例,非AKI患者39例,观察心脏手术患者在术前、术后6h、12h、24h、48h，NGAL和IL-8与Scr的动态变化。不同时点IL-8对AKI的判定是没有统计学意义的,而NAGL则在12h、24h、48h的各个时点均对AKI的判定有统计学意义。AKI组的患者,NGAL值于术后12h开始升高,48h达峰值,而Scr在术后24-48h才开始升高。,预后评价NGAL,心脏手术体外循环，血清NGAL在2小时后增高，随病程逐渐下降于96小时后接近正常，而血清肌酐在体外循环后24小时增高，且一直保持在高水平，与病程演变无明显相关性。,Mishraetal.Lancet365:1231-1238,2005,血清NGAL浓度随AKI病程而变化，能反映病变严重程度,3.2.3肾移植预后评估,移植肾功能延迟恢复是肾移植后常见的并发症，是肾移植后早期肾功能异常的主要形式，其发病率为10-50。目前移植肾功能延迟恢复定义大多是根据尿量、肌酐下降速率、或是否需要透析来定义的，但这种诊断一般在肾移植后数天以后，不利于术后的早期干预治疗。早期移植肾功能恢复状态不仅影响手术效果，同时也是影响移植肾长期存活的原因，因此早期移植肾功能异常的预警诊断和病因诊断非常关键。,中国组织工程研究与临床康复第14卷31期2010-7-30,肾功能迅速恢复组,早期肾功能异常组,中国组织工程研究与临床康复第14卷31期2010-7-30,健康对照组,解放军第三军医大学大坪医院71例,肾功能迅速恢复组VS早期肾功能异常组24h,对肾移植患者进行NGAL检测有利于患者预后的评估。,3.2.4对比剂肾病CIN,随着对比剂的广泛使用，CIN成为医院获得性肾衰竭的主要原因之一。CIN的发病率为1.3%-16%，成为导致医源性急性肾衰竭的第三位致病因素。下表为NGAL与胱抑素C在冠状动脉介入术后对比剂肾病的临床意义。,两组血胱抑素C与NGAL在造影术前术后的数值变化,中国急救医学2010年11月第30卷第11期,中山市人民医院、广州军区总医院360例,所以NGAL在诊断与预测CIN时也具有较高的临床意义。,中国急救医学2010年11月第30卷第11期,3.3医院获得性急性肾损伤的临床分析,入院时sCRE水平正常，入院后出现AKI；具有医源性因素，如治疗过程中导致的低血容量、药物、手术、未及时控制的原发病、其他治疗等。,糖尿病肾病(diabeticnephropathy，DN)是糖尿病最常见的微血管并发症之一。由于其呈不可逆的进行性发展并对患者的预后和生命造成严重影响，因此，DN患者在肾脏发生损害的早期及时做出诊断，并进行干预治疗，具有重要的临床意义。,2型糖尿病肾功指标分类,NA：正常尿albMA：微量ALBCN：临床肾病,对于2型DM合并肾病患者的预防检测方面NGAL和CYSC要优于CRE,DN患者血清NGAL及CysC与GFR的相关性,NGAL：R=-0.871CYSC：R=-0.792,血清NGAL及CysC在DN的ROC曲线,小结2,NAGL水平在病理性蛋白尿出现之前(NA)就开始升高，是出现于DN早期的生物学指标。检测NGAL将为DN的早期肾小管功能受损的诊断和临床肾脏功能受损情况的评估提供了更敏感、可靠的指标，有利于DN早期诊断和早期干预治疗。,3.4NGAL在其他疾病中的应用,肿瘤（如乳腺癌或肠癌）、炎症状况（如肠道发炎）、脓毒症、严重细菌感染等因素也会使血或尿NGAL升高，但水平低于肾脏损伤时的NGAL水平。,NGAL与肿瘤NGAL在食管癌、卵巢癌、胰腺癌等恶性肿瘤中异常表达,并且其表达与肿瘤的浸润、转移、预后密切相关,成为近年来肿瘤转移研究领域的一个新热点。,sNGAL在乳腺癌中,sNGAL在乳腺癌中作为标志物特性差，不建议检测,sNGAL在食管癌患者检出率仅为10.39%。NGAL的确参与了许多肿瘤的发生与发展,但是许多功能尚待进一步明确。在不同的肿瘤中,NGAL的功能表现与作用机制不尽相同,有时甚至是截然相反的。但是NGAL和肿瘤学的研究是近期的一个热点。,sNGAL不适合作为肿瘤标志物。当采用NGAL来诊断AKI时，非肾状况导致的NGAL升高是混淆因素。,NGAL在脓毒症患者中的应用,uNGAL,sCysC,anduCysClevelsweresignificantlyincreasedinpatientswithsepticAKIcomparedwithsepticpatientswithoutAKI,whilesNGALlevelswerenotsignificantlydifferentbetweensepticpatientswithandwithoutAKI.MedianserumcreatininelevelsdidnotshowsignificantdifferencesbetweenAKIandnon-AKIpatients.,对于脓毒症患者合并AKI时sNGAL轻微增高，NGAL大幅度增高。对脓毒症患者进行NGAL检测有利于预防AKI的发生发展。,当采用NGAL来诊断AKI时，非肾状况导致的NGAL升高是混淆因素如何区分：,1、NGAL是什么的敏感标志物？肾损伤后多长时间NGAL能被检测出？,ICU、心血管外科、急诊科、肾外科、肾内科、儿科、内分泌科、血透中心、肝脏外科等。,急性肾损