供者尿液腎損傷標志物檢測與腎移植預后的關系

涂金鵬 馮 鋼 史曉峰 裴廣輝 莫春柏

為解決器官短缺的問題，越來越多的邊緣供者應用于臨床[1]。心臟死亡器官捐獻(DCD)供者在器官獲取前,需接受過長時間的針對原發(fā)病的治療，多種藥物可能影響移植物的功能，捐獻者治療過程中可能經歷過低血壓、低灌注等打擊，移植腎功能恢復延遲(DGF)及原發(fā)性無功能(PNF)發(fā)生率偏高[2]。邊緣供者的應用，加大了可供選擇的器官來源，但同時面臨的供者質量下降的問題使我們陷入了兩難的境地。建立起一套簡單有效的捐獻器官判斷指標體系，包括供者的取舍、器官的質量判斷、器官功能維護及器官分配等，在器官移植工作中具有重要意義。

尋找能夠早期診斷急性腎損傷的生物學指標，不但有助于對疾病進行早期干預，也有利于對治療措施進行客觀評價。近年來出現(xiàn)了幾種可能成為早期診斷急性腎損傷的新型生物標志物，可快速、靈敏的反映腎臟功能的變化，其中包括中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白(neutrophil gelatinase-associated lipocalin,NGAL)、腎損傷分子1(kidney injury molecule-1,KIM-1)和白細胞介素18(interleukin-18,IL-18)。本文擬通過前瞻性研究DCD供者尿液中腎臟損傷標志物與預后的關系，以期為供者評估提供新的思路。

對象和方法

臨床資料本研究收集從2015年10月～2017年5月于本中心行DCD供腎腎移植術的101例患者資料。所有受者均符合以下標準：(1)終末期腎病且首次接受腎移植手術的患者； (2)年齡>18歲；(3)術前淋巴毒試驗陰性。

受者的排除標準：(1)同時接受腎臟以外的器官移植；(2)接受雙腎移植的患者，(3)多次接受腎移植者；(4)ABO血型不合或交叉配型陽性；(5)懷孕、哺乳期婦女。所有受者術后隨訪期為半年。

研究內容供者資料包括：年齡、性別、死亡原因、高血壓、糖尿病、取腎前血清肌酐，配型等。

受者資料包括：年齡、性別、透析時間、原發(fā)病、配型、PRA等。

供者尿液標本收集：在取腎前，留取供者尿液標本，保存于-80℃冰箱。尿液檢測應用美國Raybio公司的酶免試劑盒，按照操作手冊檢測。

觀察受者腎功能恢復情況和術后半年血清肌酐。DGF定義為術后1周內需要透析治療。

統(tǒng)計學分析采用《SPSS 16.0》統(tǒng)計軟件進行數據分析。先按術后是否發(fā)生DGF進行單因素分析，連續(xù)變量正態(tài)分布數據采用t檢驗，非正態(tài)分布數據采用非參數檢驗，定性變量采用卡方檢驗，單因素分析結果P<0.1的變量進行術后發(fā)生DGF的多因素回歸分析。供者因素與術后6個月肌酐進行單因素分析，單因素分析結果P<0.1的變量進行多因素分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

結 果

一般資料本研究共計收集了101對腎移植供受者資料。其中供者平均年齡為45.1±13.6歲，取腎前肌酐59.2(39.5～83.7)μmol/L，體質量指數(BMI)為22.9±1.9 kg/m2。其中16例供腎應用血管活性藥物，37例既往有高血壓病史，55例死于腦血管意外。取腎前尿NGAL、KIM-1、IL-18分別為40(12～108)ng/ml、247.5(129.8～442) ng/ml、0.8(0.5～1.8) ng/ml。受者平均年齡為44±11.1歲(表1)，術后出現(xiàn)DGF 9 例(8.9%)，術后6個月平均肌酐為118.0±35.2 μmol/L。

DGF影響因素腎移植術后出現(xiàn)DGF 9例(8.9%)，通過單因素方差分析發(fā)現(xiàn)DGF影響包括供者肌酐(P=0.02)、尿NGAL(P<0.001)、尿KIM-1(P<0.001)、尿IL-18(P<0.001)，受者BMI(P=0.024)及受者原發(fā)病(P=0.025)(表1)。把單因素分析結果P<0.1的變量進行多因素回歸分析發(fā)現(xiàn)，供者年齡(P=0.04)、尿NGAL(P<0.001)是DGF發(fā)生的獨立危險因素，OR值分別是1.110(95%CI 1.005～1.226)和1.009(95%CI 1.004～1.014)。供者尿NGAL預測術后受者DGF的ROC曲線顯示，AUC為0.882，說明供者尿NGAL對DGF均有較高的預測價值(圖1)。

圖1 供者尿NGAL預測受者DGF的ROC曲線NGAL：中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白；DGF：移植腎功能恢復延遲

表1 供、受者的一般情況

早期預后影響因素通過單因素方差分析供受者因素與術后6個月肌酐結果顯示，影響術后6個月腎功能的因素包括：供者BMI(P=0.01)、供者年齡(P<0.001)、供者高血壓(P=0.001)、尿KIM-1(P=0.008)、尿NGAL(P=0.001)，受者BMI(P=0.012)和受者性別(P=0.015)(表2)。把單因素分析結果P<0.1的變量進行多因素線性回歸分析后顯示，供者尿NGAL、BMI和年齡是影響受者術后6個月腎功能的獨立危險因素(表3)。

表2 供、受者因素與術后6個月肌酐的單因素分析

表3 供、受者因素與術后6個月肌酐的多因素回歸分析

討 論

目前器官評估主要通過供者危險因素評估、供者肌酐、病理、灌注指標等。美國器官獲取與移植網絡(Organ Procurement and Transplantation Network，OPTN)[3]納入供者的十項基本情況信息，包括年齡、身高、體重、種族、高血壓史、糖尿病史、死亡原因、血清肌酐水平、有無丙型肝炎病史和是否DCD捐獻，并以此為基礎計算出KDPI(Kidney Donor Profile Index，KDPI)評分。該評分納入了很多供者信息，對于供者評估也更為準確，有助于擴大標準的供腎評估以及預后評估。但是，由于并未納入可能存在的器官損傷、外傷或者畸形等與移植預后相關的信息，從而使KDPI有其局限性且其預測價值較低，無法單獨評估供者是否可用[4]。病理活檢作為移植腎診斷的金標準，具有重要意義。根據UNOS統(tǒng)計數據，美國47%腎臟棄用是基于病理活檢結果，其中腎小球硬化、血管病變、間質纖維化是最主要的預后影響因素[5]。目前常用的病理評分包括MAPI評分、CADI評分及Banff評分等[6]。移植前病理評估也存在一些問題，如程序繁瑣、等待時間長、延長供腎冷缺血時間、增加術后腎功能延遲恢復發(fā)生機會等，無法滿足器官評判的需要[7]。供者血清肌酐是目前腦死亡期間腎臟活力最主要的評估的指標，但血清肌酐在腎臟儲備功能下降明顯時才會上升，一般在腎臟損傷2～3d后才會出現(xiàn)變化，因此，其并不能成為敏感而準確的指標[8]。此外，機械灌注指標如流量、阻力指數及灌注壓力物等，對腎臟評估也有一定作用[9-10]?？傊壳肮┠I評估缺乏統(tǒng)一標準，主要依靠臨床醫(yī)師的主觀判斷。腦死亡期間尿標志物可在供者取腎前獲得，有助于早期判斷腎臟能否使用，且不會對腎臟造成損傷，有望成為腎臟活力評估的有效方法。

NGAL是脂質運載蛋白家族的一個成員，在泌尿系統(tǒng)中主要表達于腎臟近曲小管上皮細胞，而腎小球及腎單位的其他部分尚未見表達，提示NGAL與腎臟中腎小管損傷關系密切[11]。NGAL作為腎損傷的早期標志物最近成為熱點。如果能夠單獨測量腎源NGAL，NGAL就有可能成為可被認定的腎小管細胞損傷的最佳標志物之一。一項前瞻性多中心研究表明，術后尿NGAL能更好預測移植后肌酐的變化趨勢，是預測早期發(fā)生DGF的指標之一[12]。目前,對于腎移植術前供者尿NGAL對于腎移植預后影響的研究較少，且結論并不統(tǒng)一。2016年，Reese等[13]對1 304例腦死亡供者、2 441例腎移植受者進行研究，發(fā)現(xiàn)尿NGAL與DGF發(fā)生相關，但對于術后早期腎功能預測價值不大。本研究通過單因素方差分析、多因素回歸分析發(fā)現(xiàn)供者尿NGAL是DGF發(fā)生的獨立危險因素，對DGF具有較高的預測價值。供者尿NGAL也是術后6個月腎功能的獨立影響因素。由此可見，供者尿NGAL對DGF的發(fā)生及早期腎功能均有一定預測價值。但由于樣本量偏小，本課題未研究供者尿NGAL與移植腎失功的關系，尚不能把供者尿損傷標志物作為供者取舍的標準。

KIM-1是一種新的I型跨膜蛋白，當腎損傷發(fā)生后組織KIM-1胞外功能區(qū)可在金屬蛋白酶介導下裂解并釋放入尿，是一種敏感度和特異度都較高的診斷腎小管損傷的標志物[14]。Zhang等[15]對移植腎損傷病理標本進行了組織KIM-1檢測，發(fā)現(xiàn)KIM-1表達對診斷急性小管壞死特異度和敏感度很高，和腎功能損害有良好的相關性，可與排斥反應鑒別。有文獻報道，腎移植術后KIM-1水平與移植腎功能相關[16]。但腦死亡期間尿液KIM-1的相關研究偏少，Koo等[17]對94例腦死亡供者、109例腎移植受者進行研究，發(fā)現(xiàn)尿KIM-1無法預測DGF與術后移植腎功能。本研究單因素方差分析發(fā)現(xiàn)，尿KIM-1是DGF的影響因素，但進行多因素回歸分析發(fā)現(xiàn)，尿KIM-1不是DGF發(fā)生的獨立危險因素，不能作為DGF發(fā)生的預測指標。同時尿KIM-1是術后6個月腎功能的影響因素，但并非獨立危險因素，無法預測早期腎功能恢復。

IL-18是一種促炎因子，缺血性腎損傷時IL-18作為前炎癥因子可在近端腎小管誘導表達，隨后很容易在尿液中檢出。一個橫斷面研究已經證實，急性腎損傷的患者尿液中IL-18明顯升高，而在泌尿系感染、慢性腎臟病、腎病綜合征及腎前性氮質血癥中并不升高[18]。目前對用于腦死亡供者評估尚無相關研究。本研究發(fā)現(xiàn)，單因素方差分析IL-18是DGF的影響因素，但多因素回歸分析，尿KIM-1不是DGF發(fā)生的獨立危險因素，且與術后早期腎功能無關。

綜上所述，本研究發(fā)現(xiàn)供者尿液NGAL水平對移植腎預后有一定的評估作用，但無法作為供者取舍的標準。此外，影響供者質量干擾因素較多，單一特定蛋白質的變化，并不能體現(xiàn)腦死亡過程中細胞因子網絡間的交互作用，也無法通過單一因子判斷供腎質量。本課題組擬進一步研究腦死亡期間尿液中各種因子的并行變化與預后的關系，并與供受者危險因素、病理因素結合建立供腎活力評分標準。