肝移植术后早期急性肾损伤预测指标的研究进展

比木赤布综述 余佳，王卫星审校

肝移植术(liver transplantation，LT)是目前治疗终末期肝病最有效的方法。而急性肾损伤(acute kidney injury，AKI)是肝移植后常见的并发症，其发病率为5.6%～60.5%[1-5]，主要是因对AKI的诊断标准不一致而造成了较大的差异。肝移植后的AKI与患者住院时间、预后及病死率等均有显著相关性[3, 6]。因此，肝移植后AKI的早期识别与预防尤为关键，血肌酐(SCr)是目前诊断AKI最常用的生物标志物，根据改善全球肾脏疾病预后组织(KDIGO)指南[7]，符合以下任意1条即诊断AKI：48 h内血清SCr升高值≥26.5 μmol/L，或7 d内SCr上升至基线水平的1.5～1.9倍，或持续6 h尿量<0.5 ml·kg-1·h-1。但由于SCr易受性别、年龄、肌肉质量、蛋白质摄入量及肝功能的影响，且液体的超负荷可能会掩盖SCr的增加而延误诊断[6,8]。故肝移植患者用血清SCr水平评估肾功能往往都高估了肾脏的功能，在测得血清SCr升高前肾功能可能早已发生了损伤[8-9]。因此，近年来不断有研究报道中性粒细胞明胶酶相关载脂蛋白(neutrophil gelatinase-associated lipocalin，NGAL)、肾损伤分子-1(kidney injury molecule-1，KIM-1)、胱抑素C(cystatin C，CysC)、N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶(NAG)等比SCr更敏感的新型生物学指标用来早期发现与识别肝移植术后AKI的发生与发展。早期有效干预肝移植术后发生的AKI，从而降低不良预后。

1 胱抑素C(CysC)

CysC又名半胱氨酸蛋白酶抑制剂C，它由人体所有有核细胞产生，以恒定速率形成，通过肾小球自由滤过后被近端肾小管重新吸收并完全代谢分解，不返回血液，是一种反映肾小球滤过率变化的内源性标志物。早期肾脏微小病变即可导致血清CysC的变化，用其计算的肾小球滤过率不受性别、年龄、肌肉质量、蛋白质摄入量等因素的限制，因此用其估算的肾小球滤过率较SCr更准确、更敏感[10]。

一项基于682例肝移植患者的研究报道称，用血清CysC估算肾小球滤过率评估肝移植前的肾功能与肝移植后患者的长期生存率密切相关，而SCr估算的肾小球滤过率则未发现与肝移植后的长期生存有关联[11]。肝移植前后的肾功能是影响患者移植后住院时间、预后及病死率的危险因素[12]。这些研究表明，血清CysC可能是评估肝移植患者肾功能异常的敏感指标。一项基于64 例肝移植患者的前瞻性研究中发现，术前血清CysC与移植后AKI的发生存在显著相关性，并提出血清CysC可作为预测肝移植后早期AKI的敏感指标[13]。但此研究的病例数有限，CysC与肝移植后的AKI存在的联系需要进一步的研究证实。近年来CysC预测肝硬化患者发生AKI的作用被多次报道，其中一项前瞻性的队列研究发现，血清CysC是肝硬化患者新发生AKI的独立预测因子，而SCr则无此种相关性，并指出血清CysC可预测肝硬化患者的AKI和病死率[14]。也有研究指出CysC是检测早期肾功能损伤的敏感指标，但对于即将发生的AKI没有预测价值[15]。血清CysC作为预估肾小球滤过率的新型生物标志物与肝移植后AKI之间存在的联系，仍需要多中心大样本数据的研究进一步证实。

2 中性粒细胞明胶酶相关载脂蛋白(NGAL)

NGAL属于脂质运载蛋白家族的一种，主要来源包括活化的中性粒细胞、缺血组织、受损的上皮细胞和肿瘤等。有研究报道NGAL在缺血、损伤后的肾脏近端小管中表达，且指出在肾小管损伤后，NGAL早期释放并4 h内在尿液中达到峰值[16]，此外也有研究发现，NGAL的表达在体外循环手术后2 h内即开始[17]，这比血清肌酐浓度的变化要早的多。

近年来NGAL普遍被认为是预测AKI高度敏感的生物标志物。相较于CysC，血浆NGAL(pNGAL)和尿液(uNGAL)都能够更好的预测重症患者即将发生的AKI[15]。此外有研究报道称，在导致AKI发生2 h后，pNGAL和uNGAL浓度增加了10～100倍；然而SCr浓度在肾损伤后24～72 h还尚未明显增加[17-18]。这些研究表明NGAL是比CysC、SCr对于AKI的预测与早期发现更为敏感的生物指标。在肝移植患者中NGAL也普遍被认为是预测肝移植后AKI发生的良好生物指标[19-20]，近来研究发现，肝移植后第1天的uNGAL与移植后发生AKI显著相关，而血清NGAL则是在肝移植后第2天的浓度才显示与移植后AKI相关[21]。有研究报道，肝移植后测量的uNGAL水平可以准确预测将发展为AKI的患者，而pNGAL水平虽然在再灌注后有所增加，但其增加与AKI的发展无关[22]。另外Yeung等[23]的一项系统评价指出，uNGAL和pNGAL的测量均可预测肝移植后AKI的发生，且明确提出NGAL是原位肝移植患者预测术后AKI的良好指标。由于目前NGAL的检测技术及成本等原因，现尚未在临床上普遍应用，若能够通过一种严格且易于执行的方法采集uNGAL和pNGAL的浓度，则有望成为一种预测肝移植后AKI可靠的生物学标志物，在临床上具有广阔的应用前景。

3 肾损伤分子1(KIM-1)

KIM-1是一种跨膜糖蛋白，在正常情况下肝、肾、脾中只有微量表达，而在肾缺血或肾毒性损伤早期阶段近曲小管上皮细胞中表达显著增强，能够迅速、灵敏、特异地反映肾脏的急性损伤，是一种检测早期肾损伤的可靠生物学标志物[24-25]。近来有研究发现，继发于失代偿期肝硬化的AKI患者尿KIM-1与无AKI的患者和健康对照组相比，其尿KIM-1浓度显著升高，并提出尿KIM-1可以作为检测继发于失代偿期肝硬化患者AKI的有效指标，且与AKI的进展显著相关[26]。有学者通过回顾性分析50例肝移植患者表明，尿KIM-1可作为诊断肝移植后AKI的有效指标；且对于术前肾功能正常的移植患者,术中尿KIM-1的变化可能对早期预测AKI有帮助[27]。近来有研究再次证实了尿KIM-1、尿NGAL和血清CysC水平均可灵敏地反映肾小球滤过率，同时该研究还发现，联合检测尿KIM-1、尿NGAL和血清CysC的水平比单项检测对失代偿期肝硬化患者继发的AKI具有更高的预测价值，且其敏感度和特异度都有显著提高[26]。而尿KIM-1、尿NGAL和血清CysC的联合检测在肝移植后AKI的预测中还尚未有相关的报道，值得更深入的探讨。

4 N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶(NAG)

NAG是一种细胞内溶酶体酶，以肾脏近端小管的含量最高。由于血清中的NAG分子量高(140 kDa)，不能被肾小球正常过滤，因此，正常人的尿液中几乎检测不出NAG，而尿液中增加的NAG主要来自于肾小管损伤，在许多的研究中，尿NAG都被认为是肾小管损伤的敏感指标，且有研究发现其在SCr升高前12 h～4 d的AKI中就已开始升高[28-31]。这些研究都表明尿NAG比SCr对肾损伤判断更敏感。近来有研究发现，尿NAG可作为预测失代偿期肝硬化患者AKI发生及发展的敏感指标，并指出与CysC联合检测可以为AKI的发展和病死率提供更准确的预测[30]。在肝移植的患者中也曾有研究报道称，尿NAG可作为肝移植后AKI的预测指标[13]。但由于有关研究甚少，尿NAG预测肝移植后AKI发生与发展的敏感度和特异度，以及尿NAG联合CysC、NGAL、KIM-1等其他新型肾损伤标志物对肝移植后AKI的发生与发展的预测是否也会更敏感、准确，还需要更多的研究确证。

5 细胞因子

近年来多项研究报道白介素-18(IL-18)与AKI显著相关[32-33]，在肝移植后AKI的研究中也有报道称，肝移植术后肝脏IL-18的基因表达在术后再灌注早期上调，且指出血清IL-18水平的升高可作为肝移植后AKI的独立预测因子[34]。此外患者体外循环后4～6 h尿液中IL-18即已升高，而SCr的上升发生在体外循环后48～72 h[31]。但尿IL-18水平与肝移植后AKI之间的联系尚无相关研究报道。此外一项涉及226例肝移植患者的研究发现[35]，术前血清IL-6水平与肝移植后的急性肾损伤显著相关，并指出术前IL-6水平有望成为预测肝移植患者AKI有效、敏感的标志物。总之IL-6、IL-18等细胞因子与肝移植后AKI可能存在有一定的关联，但具体机制值得进一步的研究。

6 其他指标

肝移植后AKI预测与早期发现的研究中，除上述指标外，还存在许多其他较SCr更敏感的生物指标，如促炎细胞因子巨噬细胞移动抑制因子(MIF)，在肝移植后发生严重AKI患者术后早期血清和尿液中的浓度高于术后肾功能正常的患者，且肝移植患者血清MIF浓度可预测肝移植术后早期AKI的发生，MIF对肝移植后严重AKI的预测与NGAL具有相似的效果[21]。血清内皮素-1(ET-1)可引起肾血管收缩，表现为肾血流量和肾小球滤过率显著降低[36]。近来有研究发现，肝移植后发生AKI患者的血清ET-1水平明显高于无AKI的患者，同时还证明ET-1水平与eGFR的下降相关[34]。另外关于血清脑钠肽(BNP)在肝移植后AKI的研究中发现[37]，在手术过程中BNP显著下降时，术后肾功能可维持在正常范围内，而肝移植后存在中度AKI的患者在手术期间未出现BNP水平显著降低，而移植后发生严重AKI的患者术中BNP持续高水平(100 pg/ml)，并提出肝移植患者术中血清BNP水平是预测移植后早期AKI发展的生物标志物。在AKI患者中，β2微球蛋白(β2-MG)是一种比SCr更敏感、更早上升的生物标志物，有研究发现，肝移植术后发生AKI的患者术后β2-MG比未出现AKI的患者明显升高[31，38]，表明β2-MG对肝移植后AKI的发生似乎也存在一定的预测价值。另外肝移植患者术前终末期肝病评分(MELD评分)是评价肝移植术后发生AKI的敏感指标，MELD评分越高越容易在肝移植术后出现AKI，术前患者血清白蛋白水平低于35 g/L、体质量指数(BMI)、肝功能Child-Pugh分级等均与肝移植术后AKI的发生有关[6,39-41]。总之，上述所有肾损伤的标志物似乎都可不同程度预测或更早的发现肝移植后AKI的发生，让肝移植后AKI早期有效预防与干预成为可能。

7 总 结

近年来越来越多的研究表明，肝移植术后AKI的发生与患者的预后存在密切的关系，肝移植术后AKI的发生与发展也越来越引起临床医生的重视。但由于血清SCr检测在肝移植患者中的局限性，常在测得血清SCr升高前肾功能早已发生了损伤。因此迫切需要比SCr更敏感、更有特异性的新型生物学指标来更早的发现肝移植后AKI的发生，甚至预测AKI发展的结果。且似乎联合检测以上多种新型生物指标比单独检测某一指标对肾损伤具有更好的预测价值。因此，联合检测以上多种新型生物指标并结合患者术前MELD评分及血清白蛋白水平等可共同有效预测肝移植术后AKI的发生与发展，使早期有效干预肝移植后AKI的发生从而降低不良预后成为可能。