NGAL的临床应用.ppt

NGAL的的临临床床应应用用Backgroundv急性肾损伤急性肾损伤(acute kidney injury，AKI)一直是临一直是临床上一个头疼的问题。床上一个头疼的问题。ICU收治的患者中有收治的患者中有30%50%是急性肾损伤，其中是急性肾损伤，其中5%有明确的危险因子。有明确的危险因子。有报道术后发生有报道术后发生AKI患者的死亡率在患者的死亡率在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。但是传统的的血(CRE、UREA)和尿标志物和尿标志物(管型、滤过钠排泄分数管型、滤过钠排泄分数)对对AKI的诊断缺乏一定的诊断缺乏一定的敏感性和特异性，所以的敏感性和特异性，所以AKI的治疗迫切需要早的治疗迫切需要早期生物标记物。期生物标记物。Contents1.1.AKIAKI简单介绍简单介绍简单介绍简单介绍2.2.NGALNGAL生物学特性介绍生物学特性介绍生物学特性介绍生物学特性介绍3.3.NGALNGAL的临床应用的临床应用的临床应用的临床应用AKI简介简介1.1AKI现状现状v急性肾损伤（急性肾损伤（acute kidney injury，AKI）是指肾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、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。组临床综合症。ICU患者的常见并发症患者的常见并发症 死亡的独立危险因子死亡的独立危险因子v发病率和死亡率报道差异很大发病率和死亡率报道差异很大 发生率：所有住院患者发生率：所有住院患者7%，ICU36%67%死亡率：死亡率：29%80%v诊断标准不统一诊断标准不统一1.2AKI标准标准v2004年，急性透析质量调查（年，急性透析质量调查（Acute Dialysis Quality Initiative(ADQI)）工作组通过专家的广）工作组通过专家的广泛讨论与共识后制定了泛讨论与共识后制定了RIFLE体系。体系。RIFLE分别分别代表了不断增加的严重性程度分级危险（代表了不断增加的严重性程度分级危险（Risk）、）、损伤（损伤（Injury）、衰竭（）、衰竭（Failure）、以及两个预）、以及两个预后分级丢失（后分级丢失（Loss）、终末期（）、终末期（End stage kidney disease）。）。vUchino利用利用RIFLE对对20126住院时间超住院时间超24小时的小时的患者进行了患者进行了3年随访，分析该体系的预测能力年随访，分析该体系的预测能力 达到达到R期者期者为为10，住院死亡的，住院死亡的OR值值2.5 达到达到I期者期者为为5，住院死亡的，住院死亡的OR值值5.4 达到达到F期者期者为为3.5，住院死亡的，住院死亡的OR值值10.1 随着随着RIF分析的增高，患者死亡率几乎呈分析的增高，患者死亡率几乎呈直线直线上上升升 R组较无组较无AKI者死亡率增加了者死亡率增加了2倍倍患者死亡率与患者死亡率与AKI严重程度呈正比关系严重程度呈正比关系v如如果果迅迅速速采采取取适适当当的的支支持持性性措措施施，AKI通通常常是是可可逆逆的的。目目前前，根根据据肾肾脏脏损损伤伤的的原原因因和和严严重重程程度度不不同同，大大约约10%的的AKI患患者者将将不不能能恢恢复复完完整整的的肾肾功能，可能终生需要透析或肾脏移植。功能，可能终生需要透析或肾脏移植。v所以，所以，提早发现并治疗提早发现并治疗AKI至关重要至关重要!AKI-早发现早治疗早发现早治疗AKI的血清传统标志物的血清传统标志物v血清肌酐、尿素氮血清肌酐、尿素氮 诊断早期诊断早期AKI的的最常用标志最常用标志。不管是否存在少尿与否，短。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期内血清肌酐浓度水平升高即可检测到AKI的发生，特别的发生，特别是严重少尿时。是严重少尿时。v缺点缺点：不能确定是否肾小管坏死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，一变化晚于肾小球滤过率的丢失，即不敏感，一般般GFR丢失丢失50以上时才发生变化；以上时才发生变化；肾外因素的影响较大如年龄、性别、体重、脱肾外因素的影响较大如年龄、性别、体重、脱水、营养状态、饮食；水、营养状态、饮食；近几年近几年AKI的常用标志物的常用标志物v血清胱抑素血清胱抑素C（Cystatin C）一种内源性肾功能标志物，一种内源性肾功能标志物，早于肌酐早于肌酐。它即可以。它即可以有助于诊断肾功能异常，也有助于明确有助于诊断肾功能异常，也有助于明确AKI进展。进展。反映重症患者合并反映重症患者合并AKI时，时，较肌酐值早较肌酐值早2448h。v缺点：缺点：诊断诊断AKI并不特异并不特异，因为它只是受损肾小球滤，因为它只是受损肾小球滤过率的早期标志物，而且过率的早期标志物，而且不是不是肾小管损害。肾小管损害。Clinical Continuum of AKIDeathComplicationsNormal RiskKidneyfailureDamage GFRAntecedentsIntermediate StageAKIOutcomesBiomarkers of Functional InjurySerum Cystatin C,Serum CreatinineGFR sCRE sURE sCYSC sCRE sURE sCYSCsCYSC上升时间早于上升时间早于sCRECYS-C1.171.09 1.43 0.761.120.950.890.43CRE(酶法酶法)79901024789766753S-BMG2.82.92.91.62.51.82.51.2血压血压NNNNN血脂血脂NNNN心肌心肌NNNNNN以下标本都是年龄超过60的住院病人标本CYSC和和BMG在评估早期肾脏损伤方面优于在评估早期肾脏损伤方面优于CRE寻找早期寻找早期AKI标志物是今后研究方向标志物是今后研究方向v因此，目前基于血肌酐和尿量的因此，目前基于血肌酐和尿量的AKI的定义并不的定义并不能反映出急性肾损伤的所有临床特征。能反映出急性肾损伤的所有临床特征。寻找新的寻找新的敏感、特异、能反映病变严重程度的生物学标志敏感、特异、能反映病变严重程度的生物学标志物对物对AKI早期诊断、指导治疗及判定预后具有重早期诊断、指导治疗及判定预后具有重要意义。要意义。v新兴的新兴的AKI标志物有标志物有 NGAL、KIM-1、IL-18 等等2h几十到几百倍几十到几百倍2h：40%12h：100%6hKIM-1：肾损伤分子1。IL-18：白介素18。NGAL在预测在预测AKI方面早于其他检查指标方面早于其他检查指标DeathComplicationsNormal RiskKidneyfailureDamage GFRAntecedentsIntermediate StageAKIOutcomesBiomarkers of Structural InjuryBiomarkers of Functional InjuryNGAL,IL-18,L-FABP,KIM-1Serum Cystatin C,Serum Creatinine为什么为什么NGALNGAL能够作为能够作为AKIAKI的标志物的标志物v发生缺血性和毒性肾损伤过程中，肾小管上皮细胞的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，在开始的将显著增加，在开始的两个小时内两个小时内，尿液和血，尿液和血液中液中NGAL水平将显著增加，因此水平将显著增加，因此NGAL是是早期急性肾早期急性肾损伤的敏感标志物损伤的敏感标志物。图为肾脏损伤后尿NGAL浓度随时间的变化曲线什么是什么是NGAL2.1NGAL定义定义v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(neutrophil gelatinase-associated lipocalin，NGAL)，又称人脂质运载蛋白，又称人脂质运载蛋白2或噬铁蛋白或噬铁蛋白，是，是人脂质运载蛋白家族中的一个新成员。人脂质运载蛋白家族中的一个新成员。NGAL具具有运输疏水性的小分子，调节明胶酶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）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。肿瘤的侵润转移等过程。2.2NGAL的发现与分子组成的发现与分子组成v1993年，年，Kjeldsen等在研究中性粒细胞中等在研究中性粒细胞中92KD的的MMP时发现了一种时发现了一种25KD的新蛋白。的新蛋白。v1994-1997年，年，NGAL的全基因序列被发现。的全基因序列被发现。vNGAL分子组成形式分为三种形式，单体，二聚分子组成形式分为三种形式，单体，二聚体，异二聚体。体，异二聚体。单体单体二聚体二聚体异二聚体异二聚体totle NGAL2.3NGAL的生物学特性的生物学特性vNGAL主要表达：中性粒细胞主要表达：中性粒细胞 少量表达：呼系系统、消化系统、泌尿生少量表达：呼系系统、消化系统、泌尿生 殖系统和免疫系统。殖系统和免疫系统。不表达：脑细胞、周围神经细胞、心脏。不表达：脑细胞、周围神经细胞、心脏。vNGAL过受体介导的内吞作用人胞，与铁离子结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。合成复合物的形式出胞。vNGAL可以间接的参与炎症反应；表现肾组织损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。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。的检测对多种疾病具有重要的临床意义。3.1NGAL的临床应用的临床应用v1.NGAL是是AKI的早期标志物的早期标志物疑似疑似AKI的患者建议尽快做的患者建议尽快做NGALvICU 重症监护重症监护v急诊室伤检分类急诊室伤检分类v心肺搭桥手术术后监测心肺搭桥手术术后监测v肾移植预后评估肾移植预后评估v评估静脉内造影剂肾毒性评估静脉内造影剂肾毒性3.2易于诱发易于诱发AKI的疾病分类分析的疾病分类分析3.2.1NGAL在在ICU的应用的应用vICU内医源性内医源性AKI,发病率为发病率为36%67%,病死病死率为率为50%70%。v对于对于ICU导致导致AKI的患者越早发现的患者越早发现,越利于患者的越利于患者的治疗，降低死亡率。治疗，降低死亡率。AKI in ICUBEST Kidney 研究研究 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AKI in ICU 大手术 （34%）感染性休克（48%）AKI in ICU建议建议ICU患者进行患者进行NGAL检测检测NGAL优势优势Journal of the American College of Cardiology Vol.57,No.17,2011尿尿NGAL NGAL-血清肌酐血清肌酐-尿尿NGAL NGAL+血清肌酐血清肌酐-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阴性阴性v由由表表可可以以看看出出，入入住住ICU的的患患者者在在24h时时检检测测的的肌肌酐酐和和NGAL均均具具有有统统计计学学意意义义，NGAL可可用用于于AKI的快速诊断。的快速诊断。vAKI患患者者的的病病死死率率和和住住院院时时间间均均比比无无AKI的的高高，建建议议患患者者入入住住ICU时时一一并并检检测测NGAL，及及早早发发现现肾损伤，可降低病死率和减少住院时间。肾损伤，可降低病死率和减少住院时间。结论结论13.2.2NGAL在心肺搭桥手术术后监测在心肺搭桥手术术后监测v收集健康对照组收集健康对照组15例与心脏外科手术患者例与心脏外科手术患者49例术前与术后例术前与术后6h、12h、24h、48h的血清标本。手术患者中的血清标本。手术患者中,发生发生AKI患者患者10例例,非非AKI患者患者39例例,观察心脏手术患者在术前、术后观察心脏手术患者在术前、术后6h、12h、24h、48h，NGAL和和IL-8与与Scr的动态变化。的动态变化。v不同时点不同时点IL-8对对AKI的判定是没有统计学意义的的判定是没有统计学意义的,而而NAGL则在则在12h、24h、48h的各个时点均对的各个时点均对AKI的判的判定有统计学意义。定有统计学意义。vAKI组的患者组的患者,NGAL值于术后值于术后12h开始升高开始升高,48h达峰值达峰值,而而Scr在术后在术后24-48h才开始升高。才开始升高。预后评价预后评价NGAL心脏手术体外循环，血清心脏手术体外循环，血清NGALNGAL在在2 2小时后增高，随病小时后增高，随病程逐渐下降于程逐渐下降于9696小时后接近小时后接近正常，而血清肌酐在体外循正常，而血清肌酐在体外循环后环后2424小时增高，且一直保小时增高，且一直保持在高水平，与病程演变无持在高水平，与病程演变无明显相关性。明显相关性。Mishra et al.Lancet 365:1231-1238,2005血清血清NGALNGAL浓度随浓度随AKIAKI病程而变化，能反映病变严重程度病程而变化，能反映病变严重程度3.2.3肾移植预后评估肾移植预后评估v移植肾功能延迟恢复是移植肾功能延迟恢复是肾移植后常见的并发症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，是肾移植后早期肾功能异常的主要形式，其发病其发病率为率为10-50。目前移植肾功能延迟恢复定义。目前移植肾功能延迟恢复定义大多是大多是根据尿量、肌酐下降速率、或是否需要透根据尿量、肌酐下降速率、或是否需要透析析来定义的，但这种诊断一般在肾移植后来定义的，但这种诊断一般在肾移植后数天以数天以后后，不利于术后的早期干预治疗不利于术后的早期干预治疗。早期移植肾功。早期移植肾功能恢复状态不仅影响手术效果，同时也是能恢复状态不仅影响手术效果，同时也是影响移影响移植肾长期存活植肾长期存活的原因，因此早期移植肾功能异常的原因，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。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肾功能迅速恢复组VS早期肾功能异常组早期肾功能异常组 24h对肾移植患者进行对肾移植患者进行NGAL检测有利于检测有利于患者预后的评估。患者预后的评估。3.2.4对比剂肾病对比剂肾病 CINv随着对比剂的广泛使用，随着对比剂的广泛使用，CIN成为医院获得性肾成为医院获得性肾衰竭的主要原因之一。衰竭的主要原因之一。CIN的发病率为的发病率为1.3%-16%，成为导致医源性急性肾衰竭的第三位致，成为导致医源性急性肾衰竭的第三位致病因素。病因素。v下表为下表为NGAL与胱抑素与胱抑素C在冠状动脉介入术后对在冠状动脉介入术后对比剂肾病的临床意义。比剂肾病的临床意义。两组血胱抑素两组血胱抑素C与与NGAL在造影术前术后的数值变化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v所所以以NGAL在在诊诊断断与与预预测测CIN时时也也具具有较高的临床意义。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医院获得性急性肾损伤的临床分析入院时入院时sCRE水平正常，入院后出现水平正常，入院后出现AKI；具有医源性因素，；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。原发病、其他治疗等。v糖尿病肾病糖尿病肾病(diabetic nephropathy，DN)是糖尿病最常见的微血管并发症之一。由于其呈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，严重影响，因此，DN患者在肾脏发生损害的早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，具有重要的期及时做出诊断，并进行干预治疗，具有重要的临床意义。临床意义。2型糖尿病肾功指标分类型糖尿病肾功指标分类NA：正常尿albMA：微量ALBCN：临床肾病对于对于2型型DM合并肾病患者的预防检测方面合并肾病患者的预防检测方面NGAL和和CYSC要要优于优于CREDN患者血清患者血清NGAL及及CysC与与GFR的相关性的相关性NGAL：R=-0.871CYSC：R=-0.792血清血清NGAL及及CysC在在DN的的ROC曲线曲线NGAL0.839CYSC0.720小结小结2vNAGL水平在病理性蛋白尿出现之前水平在病理性蛋白尿出现之前(NA)就开始就开始升高，是出现于升高，是出现于DN早期的生物学指标。早期的生物学指标。v检测检测NGAL将为将为DN的早期肾小管功能受损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，有利于供了更敏感、可靠的指标，有利于DN早期早期诊断和早期干预治疗。诊断和早期干预治疗。3.4NGAL在其他疾病中的应用在其他疾病中的应用v肿瘤（如乳腺癌或肠癌）、炎症状况（如肠道发炎）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、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升高，但水平低于肾脏损伤时的NGAL水水平。平。vNGAL与肿瘤与肿瘤vNGAL在食管癌、卵巢癌、胰腺癌等恶性肿瘤中在食管癌、卵巢癌、胰腺癌等恶性肿瘤中异常表达异常表达,并且其表达与肿瘤的浸润、转移、预并且其表达与肿瘤的浸润、转移、预后密切相关后密切相关,成为近年来肿瘤转移研究领域的一成为近年来肿瘤转移研究领域的一个新热点。个新热点。vsNGAL在乳腺癌中在乳腺癌中sNGAL在乳腺癌中作为标志物特性差，不建议检测在乳腺癌中作为标志物特性差，不建议检测vsNGAL在食管癌患者检出率仅为在食管癌患者检出率仅为10.39%。vNGAL的确参与了许多肿瘤的发生与发展的确参与了许多肿瘤的发生与发展,但是但是许多功能尚待进一步明确。在不同的肿瘤中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的功能表现与作用机制不尽相同,有时甚有时甚至是至是截然相反截然相反的。但是的。但是NGAL和肿瘤学的研究是和肿瘤学的研究是近期的一个近期的一个热点热点。sNGAL不适合作为肿瘤标志物。当采用不适合作为肿瘤标志物。当采用NGAL来诊来诊断断AKI时，非肾状况导致的时，非肾状况导致的NGAL升高是混淆因素。升高是混淆因素。NGAL在脓毒症患者中的应用在脓毒症患者中的应用vuNGAL,sCysC,and uCysC levels were significantly increased in patients with septic AKI compared with septic patients without AKI,while sNGAL levels were not significantly different between septic patients with and without AKI.Median serum creatinine levels did not show significant differences between AKI and non-AKI patients.对于脓毒症患者合并对于脓毒症患者合并AKI时时sNGAL轻微增高，轻微增高，NGAL大幅度增高。对脓毒症患者进行大幅度增高。对脓毒症患者进行NGAL检测检测有利于预防有利于预防AKI的发生发展。的发生发展。v当采用当采用NGAL来诊断来诊断AKI时，非肾状况导致的时，非肾状况导致的NGAL升高是混淆因素如何区分：升高是混淆因素如何区分：v1、NGAL是什么的敏感标志物？肾损伤后多长是什么的敏感标志物？肾损伤后多长时间时间NGAL能被检测出？能被检测出？ICU ICU、心血管外科、急诊科、肾外科、肾、心血管外科、急诊科、肾外科、肾内科、儿内科、儿 科、内分泌科、血透中心、肝科、内分泌科、血透中心、肝脏外科等脏外科等 。急性肾损伤急性肾损伤 2h2h 小结小结3v2、NGAL的适用科室有哪些？的适用科室有哪些？l3、在检测、在检测AKI时，时，NGAL与胱抑素与胱抑素C和肌酐相比和肌酐相比有什么优势？有什么优势？NGALNGAL反应时间快，反应时间快，2h2h。胱抑素。胱抑素c c：12h12h。肌酐。肌酐:24h:24h。肌酐与肌酐与性别、体重、年龄、营养状况和药物等有关性别、体重、年龄、营养状况和药物等有关4.1普朗普朗 NGAL参考范围参考范围v参考值：血参考值：血 清清 106 ng/mL 尿尿 液液 100 ng/mL v线性范围：线性范围：20.04000.0 ng/mL4.2 普朗普朗NGAL使用注意事项使用注意事项v标本：标本：v尿标本：新鲜尿液，对于浑浊的尿标本建议离心：尿标本：新鲜尿液，对于浑浊的尿标本建议离心：vAKI患者体内的患者体内的NGAL会急剧升高，不同时间点会急剧升高，不同时间点采集到的标本数值差异较大采集到的标本数值差异较大v目前为止，全球尚无分级标准。目前为止，全球尚无分级标准。v适用机型：适用机型：PA8800系列系列南京普朗生物医学有限公司南京普朗生物医学有限公司