引用本文: 趙緯昊, 段戌堯, 崔晨凱, 李雨欣, 史佳慧, 盧家美, 陳釗, 景蘭梅, 姚恬, 付榮國, 田李芳. 硒結合蛋白 1 對急性腎損傷及其危險因素暴露的預警價值. 華西醫學, 2024, 39(7): 1056-1062. doi: 10.7507/1002-0179.202406156 復制
版權信息: ?四川大學華西醫院華西期刊社《華西醫學》版權所有,未經授權不得轉載、改編
目前,急性腎損傷(acute kidney injury, AKI)是住院患者和重癥監護室(intensive care unit, ICU)患者的一種重要并發癥,在住院患者中的發病率為 10%~15%[1],而在 ICU 患者中的發病率有時甚至超過 50%[2]。AKI 的診斷標準為:肌酐≥基線的 1.5 倍或在任何 48 h 內增加≥0.3 mg/dL 或尿量<0.5 mL/kg,持續時間≥6 h,且持續時間不超過 7 d[3]。AKI 的危險因素包括血容量不足、使用腎毒性藥物等可干預因素,及既往慢性疾病史、遺傳因素等不可干預因素[4]。新型冠狀病毒感染也是 AKI 的危險因素[5]。而碘造影劑和順鉑也是醫院獲得性 AKI 的常見原因。
近年來,腎臟損傷生物標志物在輔助 AKI 診斷中發揮了重要作用。目前已有腎臟損傷生物標志物包括:反映腎小球濾過率的標志物,如胱氨酸蛋白酶抑制劑 C;反映腎小管損傷的生物標志物,如腎臟損傷因子-1、中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白(neutrophil gelatinase-associated lipocalin, NGAL)等[6-7]。這些生物標志物能夠為臨床醫生提供 AKI 發生發展、嚴重程度和預后等重要信息[8]。目前,NGAL 已被確定為 AKI 的早期標志物[9]。血和尿 NGAL 均可獨立預測 AKI,且 NGAL 水平升高預示著 AKI 的不良臨床結果[10-11]。硒結合蛋白 1(selenium binding protein 1, SBP1)是一種含硒蛋白,在進化過程中高度保守[12]。研究發現,重金屬暴露導致大鼠腎損傷后,尿液中的 SBP1 增加[13];在 AKI 患者的尿液中 SBP1 升高,且 SBP1 的曲線下面積高于血肌酐、血尿素氮[14]。但 SBP1 在 AKI 患者或 AKI 危險因素暴露后尿液中的變化尚不明確。因此,本研究擬檢測 SBP1 在 AKI 患者尿液中以及非 AKI 患者面對順鉑、碘造影劑等 AKI 危險因素暴露后尿液中的水平變化,以探究 SBP1 作為腎臟損傷標志物的預警價值。
1 對象與方法
1.1 研究對象
為探討尿 SBP1 和尿 NGAL 針對 AKI 的診斷效能,以及分析當 AKI 危險因素(順鉑、碘造影劑)暴露后而未發生 AKI 時,尿 SBP1 是否會升高,因此本研究的研究對象來源于健康對照人群、AKI 患者、接受碘造影劑患者、接受順鉑治療患者。本研究通過西安交通大學第二附屬醫院醫學倫理委員會審批(2023136)。
選擇 2023 年 4 月—2024 年 4 月西安交通大學第二附屬醫院腎病內科的成年 AKI 住院患者(AKI 組)及同期該科室的醫務工作者(健康對照組)。AKI 組納入標準:① 年齡≥18 歲;② 經腎病內科診斷為 AKI。AKI 診斷標準參照 2012 年 KDIGO 指南[1];③ 行經皮腎活檢穿刺檢查。AKI 組排除標準:臨床資料嚴重缺失或尿液標本不滿足檢測要求。健康對照組納入標準:年齡≥18 歲,可獲得尿液標本和血清標本。對照組排除標準:既往存在原發或繼發性高血壓、糖尿病、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病、慢性腎臟病、自身免疫性疾病等慢性疾病,肝腎功能檢測異常,臨床資料嚴重缺失或尿液標本不滿足檢測要求。
選擇 2023 年 6 月于西安交通大學第二附屬醫院心血管內科行經皮冠狀動脈介入治療(percutaneous coronary intervention, PCI)的患者作為 PCI 組。納入標準:① 年齡≥18 歲;② PCI 治療過程中接受碘造影劑(碘克沙醇)100~200 mL。排除標準:既往存在慢性腎臟病,臨床資料嚴重缺失或尿液標本不滿足檢測要求,術后發生造影劑相關 AKI。
選擇 2023 年 6 月于西安交通大學第二附屬醫院呼吸內科接受包含順鉑的化療方案抗腫瘤治療的患者作為順鉑治療組。納入標準:① 年齡≥18 歲;② 確診肺癌,且抗腫瘤治療方案中包含順鉑。排除標準:治療方案中包含其他已知可造成腎臟損傷的其他藥物,臨床資料嚴重缺失或尿液標本不滿足檢測要求,順鉑治療后發生 AKI。
1.2 研究方法
1.2.1 試劑與儀器
① 主要試劑。人 SBP 1 的酶聯免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)試劑盒(武漢華美生物工程有限公司,型號 CSB-E13947h);人 NGAL 的 ELISA 試劑盒(蘇州四正柏生物科技有限公司,型號 HUES01382)。② 主要儀器。低速離心機(上海安亭科學儀器廠);酶標儀(美國安捷倫公司);超低溫冰箱(青島海爾集團公司)。
1.2.2 尿液標本采集
① 對照組及 AKI 組:對照組收集晨起中段尿 20 mL(無日期限制);AKI 組收集明確 AKI 診斷后 1 d 的晨起中段尿 20 mL,1 500 r/min 離心 5 min,上清液保存至?80℃冰箱。② PCI 組:PCI 術前(晨起中段尿)及術后 6、12、24 h 尿液 20 mL,1 500 r/min 離心 5 min,上清液保存至?80℃冰箱。③ 順鉑治療組:治療當日(治療前)及本周期順鉑治療(3~4 d)結束后 1 d(治療后)的晨起中段尿 20 mL,1 500 r/min 離心 5 min,上清液保存至?80℃冰箱。
1.2.3 觀察指標
收集 4 組的一般資料(性別、年齡)和入院第 2 天的臨床資料[血紅蛋白、白蛋白、谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶、血肌酐、尿素氮、胱抑素 C、估算腎小球濾過率(estimated glomerular filtration rate, eGFR)、血糖、甘油三酯、總膽固醇、血尿酸]。其中,腎功能指標包括血肌酐、尿素氮、胱抑素 C 和 eGFR。由于 PCI 術后多采用水化治療,尿液被稀釋,因此本研究檢測使用尿 SBP1、NGAL 分別與尿肌酐的比值,以排除尿液稀釋對結果的影響。臨床資料由西安交通大學第二附屬醫院檢驗科進行檢測。PCI 組需收集術前和術后 72 h 的腎功能相關指標,順鉑組需收集順鉑治療前和治療后的腎功能相關指標。
1.2.4 尿液標本中 SBP1 及 NGAL 含量測定
采用 ELISA 測標本中 SBP1 及 NGAL 含量。標準品或待測樣本 100 μL/孔,覆板貼,37℃溫浴 2 h;棄液,甩干;生物素標記抗體工作液 100 μL/孔,覆板貼,37℃溫浴 1 h;洗板 3 次;辣根過氧化物酶標記親和素工作液 100 μL/孔,覆板貼,37℃溫浴 1 h;洗板 5 次;底物溶液 90 μL/孔,37℃避光顯色 15 min;終止溶液 50 μL/孔;反應終止 5 min 內,450 nm 波長測量各孔吸光度;以吸光度為橫坐標,標準品濃度為縱坐標繪制標準曲線,并按曲線方程計算各樣本濃度值。
1.3 數據篩選
通過雙人錄入進行數據的登記,校對后剔除基本信息或觀察指標測量缺失的,嚴格按照納入排除標準篩選各組人群。
1.4 質量控制
實驗操作由專業實驗人員完成。對臨床測量登記數據進行雙錄入,避免錯漏。數據錄入完畢后統一交由第三人統計分析。
1.5 統計學方法
采用 SPSS 20.0 軟件進行數據分析,GraphPad Prism 軟件繪制統計圖。符合正態分布的計量資料采用均數±標準差表示,組間比較采用獨立樣本或配對樣本 t 檢驗;偏態分布計量資料采用中位數(下四分位數,上四分位數)表示,組間比較采用 Mann-Whitney U 檢驗。計量資料的效應量采用均數差(median difference, MD),并計算 95%置信區間(confidence interval, CI)。計數資料采用例數和百分比表示,組間比較采用 χ2 檢驗。對同一個體重復測量的數據進行重復測量方差分析。使用 Pearson 相關分析或 Spearman 相關分析進行變量間的相關性檢驗。應用受試者操作特征(receiver operator characteristic, ROC)曲線對 SBP1、NGAL 的 AKI 診斷效能進行評價,并計算 ROC 曲線下面積(area under the curve, AUC)。雙側檢驗水準 α=0.05。
2 結果
2.1 對照組及 AKI 組一般資料及臨床資料的比較
共納入健康人群 14 例,AKI 患者 36 例。對照組與 AKI 組的一般資料及臨床資料比較見表1。可見,除性別、谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶、總膽固醇(P>0.05)外,其余指標兩組間比較,差異均有統計學意義(P<0.05)。

2.2 尿 SBP1 和 NGAL 在 AKI 中的變化
AKI 組的尿 SBP1[100.30(71.50,138.75)vs. 75.60(65.90,80.08)pg/mL;U=2.918,P=0.004]、NGAL[423.70(73.93,839.80)vs. 14.80(5.83,29.98)ng/mL;U=4.668,P<0.001]均高于對照組。
尿 SBP1 和尿 NGAL 診斷 AKI 的 ROC 曲線分析見表2、圖1。可見,尿 SBP1[AUC=0.768,95%CI(0.640,0.896),P=0.004]、尿 NGAL[AUC=0.929,95%CI(0.859,0.998),P<0.001]、尿 SBP1 聯合 NGAL[AUC=0.917,95%CI(0.833,0.999),P<0.001]均對 AKI 具有診斷價值,但尿 SBP1 作為獨立指標對 AKI 的診斷價值低于尿 NGAL。


SBP1:硒結合蛋白 1;NGAL:中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白;AUC:曲線下面積;AKI:急性腎損傷;ROC:受試者操作特征
2.3 AKI 患者尿 SBP1 與臨床指標的相關性分析
尿 SBP1 水平與谷丙轉氨酶(r=0.465,P=0.004)、谷草轉氨酶(r=0.439,P=0.007)、血肌酐(r=0.359,P=0.031)、血糖(r=0.461,P=0.020)呈正相關,與 eGFR(r=?0.372,P=0.025)和總膽固醇(r=?0.475,P=0.005)呈負相關,與血紅蛋白(r=?0.069,P=0.690)、白蛋白(r=?0.114,P=0.508)、尿素氮(r=0.194,P=0.258)、胱抑素 C(r=0.139,P=0.419)、甘油三酯(r=?0.078,P=0.660)和血尿酸(r=0.104,P=0.572)不相關。
2.4 PCI 術后尿 SBP1、NGAL 及腎功能的變化
PCI 組共納入患者 14 例。其中,男性 10 例(71.4%),女性 4 例(28.6%);年齡 67.5(57.5,77.0)歲。PCI 術后不同時間點尿 SBP 1 、NGAL的變化見圖2。與術前[(19.34±2.90)pg/μmol]尿 SBP1/尿肌酐水平比較,術后 6 h [(39.54±8.00)pg/μmol]升高(F=8.862,P=0.011),術后 12 h[(19.95±3.15)pg/μmol]、24 h[(18.86±3.82)pg/μmol]差異均無統計學意義(F=0.021、0.015,P=0.888、0.905);術后尿 SBP1/尿肌酐水平逐步下降,術后 6 h 均高于術后12 h、24 h(P<0.05),術后12 、24 h比較差異無統計學意義(P>0.05)。

a. 尿 SBP1/尿肌酐水平;b. 尿 NGAL/尿肌酐水平。*與術前比較,
PCI 術后 6 h[(3.99±2.68)ng/μmol]、12 h[(4.61±3.74)ng/μmol]、24 h[(5.04±5.68)ng/μmol]的尿 NGAL/尿肌酐水平均較術前[(3.84±3.12)ng/μmol]無明顯變化(F=0.022、0.630、0.610,P=0.885、0.441、0.449)。
在腎臟功能指標(表3)方面,PCI 患者術后 72 h 尿素氮水平較術前降低(P=0.036),術后 72 h 血肌酐、胱抑素 C、eGFR 與術前相比無明顯變化(P>0.05)。

2.5 順鉑治療后尿 SBP1、NGAL 及腎功能的變化
順鉑治療組共納入患者 19 例。其中,男性 16 例(84.2%),女性 3 例(15.8%);年齡為 66(59,69)歲。順鉑治療前后尿 SBP1、NGAL及腎臟功能變化見表4。可見,順鉑治療組患者治療后尿 SBP1 水平較治療前升高(P=0.024),而治療后尿 NGAL 水平與治療前相比無明顯變化(P=0.350)。在腎臟功能指標方面,順鉑治療組患者治療后尿素氮(P=0.041)、胱抑素 C(P=0.002)水平均較術前升高,而血肌酐、eGFR 與治療前比較無明顯變化(P>0.05)。

3 討論
AKI 是一個全球性健康問題,在我國,2015 年的一項大型多中心的隊列研究顯示,根據 2012 年 KDIGO 診斷標準,AKI 在約 220 萬名住院患者的檢出率為 0.99%;而根據 KDIGO 擴展標準,AKI 的檢出率約為 2.03%,AKI 患者院內的死亡率為 12.4%[15]。目前,針對 AKI 的有效治療手段缺乏,早期識別 AKI 風險患者對于改善其預后具有重要意義,因此,需要不斷尋找能夠早期識別 AKI 的新型敏感標志物[16]。既往研究表明,SBP1 有作為 AKI 相關生物標志物的潛能,但未進行臨床回顧性研究進行觀察[14]。SBP1 具有多種生理功能,如調節細胞氧化還原穩態[17]、參與蛋白質降解[18]、調節高爾基體內的囊泡運輸[19]、氧化甲硫醇[20]等。研究發現,SBP1 具有重要的腫瘤抑制作用,SBP1 水平的下降與較差的預后相關[21]。SBP1 還參與了精神分裂癥[22]、青光眼[23]等其他疾病的發生。本課題組前期研究發現 SBP1 在腎小管上皮細胞內廣泛表達,其表達水平與腎臟疾病密切相關,過表達 SBP1 可以通過上調谷胱甘肽過氧化物酶 4 的蛋白水平抑制腎小管上皮細胞的鐵死亡[24]。因此可猜測當 AKI 發生或受到損傷因素刺激時,腎小管上皮細胞會受損甚至死亡,SBP1 可能隨之釋放進入尿液中。
通過檢測健康對照人群和 AKI 患者尿液中的 SBP1 和 NGAL,本研究發現尿 SBP1 可作為輔助 AKI 診斷的生物標志物,但尿 SBP1 作為獨立指標對 AKI 的診斷價值不如尿 NGAL。且相關性分析結果提示,AKI 患者尿 SBP1 水平與血肌酐呈正相關(P<0.05),與 eGFR 呈負相關(P<0.05),這提示 AKI 患者尿 SBP1 水平與其腎臟功能密切相關,患者腎功能越差,尿 SBP1 水平越高。而尿 SBP1 水平與谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶、血糖、總膽固醇的相關性提示尿 SBP1 水平可能還受到患者肝功能、營養狀況等其他因素的影響,尿 SBP1 是否可作為腎臟損傷相關遠程器官反應的敏感指標值得進一步探究。另外,由于本研究納入的 AKI 患者無法明確 AKI 的具體發生時間,因此收集到的尿液標本可能來自 AKI 病程的不同階段,因而可能會對尿 SBP1 和尿 NGAL 的水平造成影響。
隨著影像及介入醫學的進步,碘造影劑在臨床上的應用日益廣泛,與之相關的 AKI 發病率也在逐年上升。另外,順鉑作為一種常用的抗腫瘤藥物,其腎毒性仍然是限制順鉑在癌癥應用及影響其療效的主要因素。本研究納入了我院在心內科行 PCI 手術和在呼吸內科接受順鉑治療的患者,以觀察尿 SBP1 在 AKI 危險因素暴露后的預警意義。納入患者在 PCI 術后或順鉑治療后均未達到 AKI 的診斷標準。PCI 術后 6 h 的尿 SBP1/尿肌酐水平較術前升高(P<0.05),尿 NGAL/尿肌酐水平無明顯變化(P>0.05)。順鉑治療后尿 SBP1 水平較治療前升高(P<0.05),而尿 NGAL 水平在治療前后無變化(P>0.05)。這表明在造影劑、順鉑等 AKI 危險因素暴露后,尿 SBP1 的敏感性比 NGAL 高,尿 SBP1 可能具有更好的 AKI 預警價值。
本研究結果顯示尿 SBP1 作為一種生物標志物可用于 AKI 的輔助診斷,具有較好的靈敏性和特異性,但作為單一指標對 AKI 的診斷效能不如尿 NGAL,尿 SBP1 和尿 NGAL 的聯合診斷不能提升尿 NGAL 的靈敏度。但在 AKI 危險因素(如造影劑、順鉑等)暴露后而未發生 AKI 時,尿 SBP1 的敏感性優于尿 NGAL,這提示尿 SBP1 可能在腎臟損傷的早期會升高。由于樣本量較少等原因,本研究健康對照人群和 AKI 患者的基線資料不平衡,因此需要設計更合理的前瞻性隊列研究對尿 SBP1 在 AKI 或 AKI 危險因素暴露的預警意義進行探究,并觀察其與腎臟預后的關系。
SBP1 作為一個潛在的 AKI 相關的生物標志物,具有廣闊的研究前景。與尿 NGAL 相比,尿 SBP1 水平對 AKI 具有一定的診斷價值,但診斷效能稍差。但未發生 AKI 時,腎毒性藥物暴露(如順鉑、碘造影劑)會使尿 SBP1 水平升高,而尿 NGAL 水平無明顯變化。因此,需要進行更深入的研究明確 SBP1 作為 AKI 或腎臟損傷相關生物標志物的特點。
利益沖突:所有作者聲明不存在利益沖突。
目前,急性腎損傷(acute kidney injury, AKI)是住院患者和重癥監護室(intensive care unit, ICU)患者的一種重要并發癥,在住院患者中的發病率為 10%~15%[1],而在 ICU 患者中的發病率有時甚至超過 50%[2]。AKI 的診斷標準為:肌酐≥基線的 1.5 倍或在任何 48 h 內增加≥0.3 mg/dL 或尿量<0.5 mL/kg,持續時間≥6 h,且持續時間不超過 7 d[3]。AKI 的危險因素包括血容量不足、使用腎毒性藥物等可干預因素,及既往慢性疾病史、遺傳因素等不可干預因素[4]。新型冠狀病毒感染也是 AKI 的危險因素[5]。而碘造影劑和順鉑也是醫院獲得性 AKI 的常見原因。
近年來,腎臟損傷生物標志物在輔助 AKI 診斷中發揮了重要作用。目前已有腎臟損傷生物標志物包括:反映腎小球濾過率的標志物,如胱氨酸蛋白酶抑制劑 C;反映腎小管損傷的生物標志物,如腎臟損傷因子-1、中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白(neutrophil gelatinase-associated lipocalin, NGAL)等[6-7]。這些生物標志物能夠為臨床醫生提供 AKI 發生發展、嚴重程度和預后等重要信息[8]。目前,NGAL 已被確定為 AKI 的早期標志物[9]。血和尿 NGAL 均可獨立預測 AKI,且 NGAL 水平升高預示著 AKI 的不良臨床結果[10-11]。硒結合蛋白 1(selenium binding protein 1, SBP1)是一種含硒蛋白,在進化過程中高度保守[12]。研究發現,重金屬暴露導致大鼠腎損傷后,尿液中的 SBP1 增加[13];在 AKI 患者的尿液中 SBP1 升高,且 SBP1 的曲線下面積高于血肌酐、血尿素氮[14]。但 SBP1 在 AKI 患者或 AKI 危險因素暴露后尿液中的變化尚不明確。因此,本研究擬檢測 SBP1 在 AKI 患者尿液中以及非 AKI 患者面對順鉑、碘造影劑等 AKI 危險因素暴露后尿液中的水平變化,以探究 SBP1 作為腎臟損傷標志物的預警價值。
1 對象與方法
1.1 研究對象
為探討尿 SBP1 和尿 NGAL 針對 AKI 的診斷效能,以及分析當 AKI 危險因素(順鉑、碘造影劑)暴露后而未發生 AKI 時,尿 SBP1 是否會升高,因此本研究的研究對象來源于健康對照人群、AKI 患者、接受碘造影劑患者、接受順鉑治療患者。本研究通過西安交通大學第二附屬醫院醫學倫理委員會審批(2023136)。
選擇 2023 年 4 月—2024 年 4 月西安交通大學第二附屬醫院腎病內科的成年 AKI 住院患者(AKI 組)及同期該科室的醫務工作者(健康對照組)。AKI 組納入標準:① 年齡≥18 歲;② 經腎病內科診斷為 AKI。AKI 診斷標準參照 2012 年 KDIGO 指南[1];③ 行經皮腎活檢穿刺檢查。AKI 組排除標準:臨床資料嚴重缺失或尿液標本不滿足檢測要求。健康對照組納入標準:年齡≥18 歲,可獲得尿液標本和血清標本。對照組排除標準:既往存在原發或繼發性高血壓、糖尿病、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病、慢性腎臟病、自身免疫性疾病等慢性疾病,肝腎功能檢測異常,臨床資料嚴重缺失或尿液標本不滿足檢測要求。
選擇 2023 年 6 月于西安交通大學第二附屬醫院心血管內科行經皮冠狀動脈介入治療(percutaneous coronary intervention, PCI)的患者作為 PCI 組。納入標準:① 年齡≥18 歲;② PCI 治療過程中接受碘造影劑(碘克沙醇)100~200 mL。排除標準:既往存在慢性腎臟病,臨床資料嚴重缺失或尿液標本不滿足檢測要求,術后發生造影劑相關 AKI。
選擇 2023 年 6 月于西安交通大學第二附屬醫院呼吸內科接受包含順鉑的化療方案抗腫瘤治療的患者作為順鉑治療組。納入標準:① 年齡≥18 歲;② 確診肺癌,且抗腫瘤治療方案中包含順鉑。排除標準:治療方案中包含其他已知可造成腎臟損傷的其他藥物,臨床資料嚴重缺失或尿液標本不滿足檢測要求,順鉑治療后發生 AKI。
1.2 研究方法
1.2.1 試劑與儀器
① 主要試劑。人 SBP 1 的酶聯免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)試劑盒(武漢華美生物工程有限公司,型號 CSB-E13947h);人 NGAL 的 ELISA 試劑盒(蘇州四正柏生物科技有限公司,型號 HUES01382)。② 主要儀器。低速離心機(上海安亭科學儀器廠);酶標儀(美國安捷倫公司);超低溫冰箱(青島海爾集團公司)。
1.2.2 尿液標本采集
① 對照組及 AKI 組:對照組收集晨起中段尿 20 mL(無日期限制);AKI 組收集明確 AKI 診斷后 1 d 的晨起中段尿 20 mL,1 500 r/min 離心 5 min,上清液保存至?80℃冰箱。② PCI 組:PCI 術前(晨起中段尿)及術后 6、12、24 h 尿液 20 mL,1 500 r/min 離心 5 min,上清液保存至?80℃冰箱。③ 順鉑治療組:治療當日(治療前)及本周期順鉑治療(3~4 d)結束后 1 d(治療后)的晨起中段尿 20 mL,1 500 r/min 離心 5 min,上清液保存至?80℃冰箱。
1.2.3 觀察指標
收集 4 組的一般資料(性別、年齡)和入院第 2 天的臨床資料[血紅蛋白、白蛋白、谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶、血肌酐、尿素氮、胱抑素 C、估算腎小球濾過率(estimated glomerular filtration rate, eGFR)、血糖、甘油三酯、總膽固醇、血尿酸]。其中,腎功能指標包括血肌酐、尿素氮、胱抑素 C 和 eGFR。由于 PCI 術后多采用水化治療,尿液被稀釋,因此本研究檢測使用尿 SBP1、NGAL 分別與尿肌酐的比值,以排除尿液稀釋對結果的影響。臨床資料由西安交通大學第二附屬醫院檢驗科進行檢測。PCI 組需收集術前和術后 72 h 的腎功能相關指標,順鉑組需收集順鉑治療前和治療后的腎功能相關指標。
1.2.4 尿液標本中 SBP1 及 NGAL 含量測定
采用 ELISA 測標本中 SBP1 及 NGAL 含量。標準品或待測樣本 100 μL/孔,覆板貼,37℃溫浴 2 h;棄液,甩干;生物素標記抗體工作液 100 μL/孔,覆板貼,37℃溫浴 1 h;洗板 3 次;辣根過氧化物酶標記親和素工作液 100 μL/孔,覆板貼,37℃溫浴 1 h;洗板 5 次;底物溶液 90 μL/孔,37℃避光顯色 15 min;終止溶液 50 μL/孔;反應終止 5 min 內,450 nm 波長測量各孔吸光度;以吸光度為橫坐標,標準品濃度為縱坐標繪制標準曲線,并按曲線方程計算各樣本濃度值。
1.3 數據篩選
通過雙人錄入進行數據的登記,校對后剔除基本信息或觀察指標測量缺失的,嚴格按照納入排除標準篩選各組人群。
1.4 質量控制
實驗操作由專業實驗人員完成。對臨床測量登記數據進行雙錄入,避免錯漏。數據錄入完畢后統一交由第三人統計分析。
1.5 統計學方法
采用 SPSS 20.0 軟件進行數據分析,GraphPad Prism 軟件繪制統計圖。符合正態分布的計量資料采用均數±標準差表示,組間比較采用獨立樣本或配對樣本 t 檢驗;偏態分布計量資料采用中位數(下四分位數,上四分位數)表示,組間比較采用 Mann-Whitney U 檢驗。計量資料的效應量采用均數差(median difference, MD),并計算 95%置信區間(confidence interval, CI)。計數資料采用例數和百分比表示,組間比較采用 χ2 檢驗。對同一個體重復測量的數據進行重復測量方差分析。使用 Pearson 相關分析或 Spearman 相關分析進行變量間的相關性檢驗。應用受試者操作特征(receiver operator characteristic, ROC)曲線對 SBP1、NGAL 的 AKI 診斷效能進行評價,并計算 ROC 曲線下面積(area under the curve, AUC)。雙側檢驗水準 α=0.05。
2 結果
2.1 對照組及 AKI 組一般資料及臨床資料的比較
共納入健康人群 14 例,AKI 患者 36 例。對照組與 AKI 組的一般資料及臨床資料比較見表1。可見,除性別、谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶、總膽固醇(P>0.05)外,其余指標兩組間比較,差異均有統計學意義(P<0.05)。

2.2 尿 SBP1 和 NGAL 在 AKI 中的變化
AKI 組的尿 SBP1[100.30(71.50,138.75)vs. 75.60(65.90,80.08)pg/mL;U=2.918,P=0.004]、NGAL[423.70(73.93,839.80)vs. 14.80(5.83,29.98)ng/mL;U=4.668,P<0.001]均高于對照組。
尿 SBP1 和尿 NGAL 診斷 AKI 的 ROC 曲線分析見表2、圖1。可見,尿 SBP1[AUC=0.768,95%CI(0.640,0.896),P=0.004]、尿 NGAL[AUC=0.929,95%CI(0.859,0.998),P<0.001]、尿 SBP1 聯合 NGAL[AUC=0.917,95%CI(0.833,0.999),P<0.001]均對 AKI 具有診斷價值,但尿 SBP1 作為獨立指標對 AKI 的診斷價值低于尿 NGAL。


SBP1:硒結合蛋白 1;NGAL:中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白;AUC:曲線下面積;AKI:急性腎損傷;ROC:受試者操作特征
2.3 AKI 患者尿 SBP1 與臨床指標的相關性分析
尿 SBP1 水平與谷丙轉氨酶(r=0.465,P=0.004)、谷草轉氨酶(r=0.439,P=0.007)、血肌酐(r=0.359,P=0.031)、血糖(r=0.461,P=0.020)呈正相關,與 eGFR(r=?0.372,P=0.025)和總膽固醇(r=?0.475,P=0.005)呈負相關,與血紅蛋白(r=?0.069,P=0.690)、白蛋白(r=?0.114,P=0.508)、尿素氮(r=0.194,P=0.258)、胱抑素 C(r=0.139,P=0.419)、甘油三酯(r=?0.078,P=0.660)和血尿酸(r=0.104,P=0.572)不相關。
2.4 PCI 術后尿 SBP1、NGAL 及腎功能的變化
PCI 組共納入患者 14 例。其中,男性 10 例(71.4%),女性 4 例(28.6%);年齡 67.5(57.5,77.0)歲。PCI 術后不同時間點尿 SBP 1 、NGAL的變化見圖2。與術前[(19.34±2.90)pg/μmol]尿 SBP1/尿肌酐水平比較,術后 6 h [(39.54±8.00)pg/μmol]升高(F=8.862,P=0.011),術后 12 h[(19.95±3.15)pg/μmol]、24 h[(18.86±3.82)pg/μmol]差異均無統計學意義(F=0.021、0.015,P=0.888、0.905);術后尿 SBP1/尿肌酐水平逐步下降,術后 6 h 均高于術后12 h、24 h(P<0.05),術后12 、24 h比較差異無統計學意義(P>0.05)。

a. 尿 SBP1/尿肌酐水平;b. 尿 NGAL/尿肌酐水平。*與術前比較,
PCI 術后 6 h[(3.99±2.68)ng/μmol]、12 h[(4.61±3.74)ng/μmol]、24 h[(5.04±5.68)ng/μmol]的尿 NGAL/尿肌酐水平均較術前[(3.84±3.12)ng/μmol]無明顯變化(F=0.022、0.630、0.610,P=0.885、0.441、0.449)。
在腎臟功能指標(表3)方面,PCI 患者術后 72 h 尿素氮水平較術前降低(P=0.036),術后 72 h 血肌酐、胱抑素 C、eGFR 與術前相比無明顯變化(P>0.05)。

2.5 順鉑治療后尿 SBP1、NGAL 及腎功能的變化
順鉑治療組共納入患者 19 例。其中,男性 16 例(84.2%),女性 3 例(15.8%);年齡為 66(59,69)歲。順鉑治療前后尿 SBP1、NGAL及腎臟功能變化見表4。可見,順鉑治療組患者治療后尿 SBP1 水平較治療前升高(P=0.024),而治療后尿 NGAL 水平與治療前相比無明顯變化(P=0.350)。在腎臟功能指標方面,順鉑治療組患者治療后尿素氮(P=0.041)、胱抑素 C(P=0.002)水平均較術前升高,而血肌酐、eGFR 與治療前比較無明顯變化(P>0.05)。

3 討論
AKI 是一個全球性健康問題,在我國,2015 年的一項大型多中心的隊列研究顯示,根據 2012 年 KDIGO 診斷標準,AKI 在約 220 萬名住院患者的檢出率為 0.99%;而根據 KDIGO 擴展標準,AKI 的檢出率約為 2.03%,AKI 患者院內的死亡率為 12.4%[15]。目前,針對 AKI 的有效治療手段缺乏,早期識別 AKI 風險患者對于改善其預后具有重要意義,因此,需要不斷尋找能夠早期識別 AKI 的新型敏感標志物[16]。既往研究表明,SBP1 有作為 AKI 相關生物標志物的潛能,但未進行臨床回顧性研究進行觀察[14]。SBP1 具有多種生理功能,如調節細胞氧化還原穩態[17]、參與蛋白質降解[18]、調節高爾基體內的囊泡運輸[19]、氧化甲硫醇[20]等。研究發現,SBP1 具有重要的腫瘤抑制作用,SBP1 水平的下降與較差的預后相關[21]。SBP1 還參與了精神分裂癥[22]、青光眼[23]等其他疾病的發生。本課題組前期研究發現 SBP1 在腎小管上皮細胞內廣泛表達,其表達水平與腎臟疾病密切相關,過表達 SBP1 可以通過上調谷胱甘肽過氧化物酶 4 的蛋白水平抑制腎小管上皮細胞的鐵死亡[24]。因此可猜測當 AKI 發生或受到損傷因素刺激時,腎小管上皮細胞會受損甚至死亡,SBP1 可能隨之釋放進入尿液中。
通過檢測健康對照人群和 AKI 患者尿液中的 SBP1 和 NGAL,本研究發現尿 SBP1 可作為輔助 AKI 診斷的生物標志物,但尿 SBP1 作為獨立指標對 AKI 的診斷價值不如尿 NGAL。且相關性分析結果提示,AKI 患者尿 SBP1 水平與血肌酐呈正相關(P<0.05),與 eGFR 呈負相關(P<0.05),這提示 AKI 患者尿 SBP1 水平與其腎臟功能密切相關,患者腎功能越差,尿 SBP1 水平越高。而尿 SBP1 水平與谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶、血糖、總膽固醇的相關性提示尿 SBP1 水平可能還受到患者肝功能、營養狀況等其他因素的影響,尿 SBP1 是否可作為腎臟損傷相關遠程器官反應的敏感指標值得進一步探究。另外,由于本研究納入的 AKI 患者無法明確 AKI 的具體發生時間,因此收集到的尿液標本可能來自 AKI 病程的不同階段,因而可能會對尿 SBP1 和尿 NGAL 的水平造成影響。
隨著影像及介入醫學的進步,碘造影劑在臨床上的應用日益廣泛,與之相關的 AKI 發病率也在逐年上升。另外,順鉑作為一種常用的抗腫瘤藥物,其腎毒性仍然是限制順鉑在癌癥應用及影響其療效的主要因素。本研究納入了我院在心內科行 PCI 手術和在呼吸內科接受順鉑治療的患者,以觀察尿 SBP1 在 AKI 危險因素暴露后的預警意義。納入患者在 PCI 術后或順鉑治療后均未達到 AKI 的診斷標準。PCI 術后 6 h 的尿 SBP1/尿肌酐水平較術前升高(P<0.05),尿 NGAL/尿肌酐水平無明顯變化(P>0.05)。順鉑治療后尿 SBP1 水平較治療前升高(P<0.05),而尿 NGAL 水平在治療前后無變化(P>0.05)。這表明在造影劑、順鉑等 AKI 危險因素暴露后,尿 SBP1 的敏感性比 NGAL 高,尿 SBP1 可能具有更好的 AKI 預警價值。
本研究結果顯示尿 SBP1 作為一種生物標志物可用于 AKI 的輔助診斷,具有較好的靈敏性和特異性,但作為單一指標對 AKI 的診斷效能不如尿 NGAL,尿 SBP1 和尿 NGAL 的聯合診斷不能提升尿 NGAL 的靈敏度。但在 AKI 危險因素(如造影劑、順鉑等)暴露后而未發生 AKI 時,尿 SBP1 的敏感性優于尿 NGAL,這提示尿 SBP1 可能在腎臟損傷的早期會升高。由于樣本量較少等原因,本研究健康對照人群和 AKI 患者的基線資料不平衡,因此需要設計更合理的前瞻性隊列研究對尿 SBP1 在 AKI 或 AKI 危險因素暴露的預警意義進行探究,并觀察其與腎臟預后的關系。
SBP1 作為一個潛在的 AKI 相關的生物標志物,具有廣闊的研究前景。與尿 NGAL 相比,尿 SBP1 水平對 AKI 具有一定的診斷價值,但診斷效能稍差。但未發生 AKI 時,腎毒性藥物暴露(如順鉑、碘造影劑)會使尿 SBP1 水平升高,而尿 NGAL 水平無明顯變化。因此,需要進行更深入的研究明確 SBP1 作為 AKI 或腎臟損傷相關生物標志物的特點。
利益沖突:所有作者聲明不存在利益沖突。