楊 晨，侯 鵬，周曄農(nóng)，王東旭，丁 偉，張 超，王馨怡，王嬌姣，段維勛，劉金成，白軍鋒，馬鵬飛，金振曉，俞世強(qiáng)

Stanford A 型主動(dòng)脈夾層（type A aortic dissection，TAAD）是心血管外科的危急重癥，其較為公認(rèn)的治療方法為主動(dòng)脈弓置換手術(shù)，且與多種并發(fā)癥息息相關(guān)［1］。 急性腎損傷（acute kidney injury，AKI）是全主動(dòng)脈弓置換術(shù)后發(fā)病率較高的并發(fā)癥之一，高達(dá) 50% ～ 70%，且與死亡率密切相關(guān)［2－3］。 目前AKI 的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)為肌酐和尿量。 但因肌酐多延遲增加且診斷敏感度較低，較難滿足臨床需求［4］。因此早期且可靠的AKI 生物標(biāo)志物對(duì)于全主動(dòng)脈弓置換術(shù)后AKI 的預(yù)測(cè)和防治具有重要意義。 中性粒細(xì)胞明膠酶相關(guān)脂質(zhì)沉積蛋白（neutrophil gelatinase－ associated lipocalin，NGAL）是一種與中性粒細(xì)胞明膠酶共價(jià)結(jié)合的小分子蛋白質(zhì)，同時(shí)也是腎毒性和缺氧性AKI 最快誘導(dǎo)表達(dá)的蛋白，可在初次腎損傷后 2 ～ 3 h 內(nèi)檢測(cè)到［5－6］。 已有研究證明，NGAL 為心臟手術(shù)后 AKI 的早期生物標(biāo)志物［7］。 本研究將對(duì)全主動(dòng)脈弓置換圍術(shù)期血清NGAL 的濃度，以及其對(duì)AKI 的早期診斷能力進(jìn)行探究。

1 資料與方法

1.1 研究設(shè)計(jì)與對(duì)象 本研究為單中心前瞻性病例對(duì)照研究，已通過(guò)西京醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)（批準(zhǔn)文號(hào)：KY20182052－1 號(hào)），且在中國(guó)臨床試驗(yàn)注冊(cè)中心完成注冊(cè)（ChiCTR1800018701）。 納入2018年10 月至2019 年12 月于西京醫(yī)院心外科行全主動(dòng)脈弓置換的155 名 Stanford TAAD 患者。 排除2名妊娠患者，2 名術(shù)后48 h 內(nèi)死亡患者，2 名術(shù)前有慢性腎臟疾病透析史患者以及6 名重要數(shù)據(jù)缺失的患者，最終納入143 例患者。

1.2 手術(shù)方法 所有患者均接受全主動(dòng)脈弓置換和冷凍象鼻支架植入手術(shù)。 手術(shù)使用4 分支人工血管（Vascutek Terumo Inc，蘇格蘭，英國(guó)）進(jìn)行主動(dòng)脈弓置換，且在降主動(dòng)脈中植入冷凍象鼻支架（Micro-Port Medical，上海，中國(guó)）。 術(shù)中常規(guī)行中度低溫停循環(huán)（25 ～ 28℃） 和選擇性順行腦灌注［5 ～ 10 ml／（kg·min）］。 麻醉誘導(dǎo)開(kāi)始時(shí)通過(guò)靜脈注射舒芬太尼、羅庫(kù)溴銨、丙泊酚和咪達(dá)唑侖，術(shù)中使用舒芬太尼、哌庫(kù)溴銨、咪達(dá)唑侖維持麻醉。 術(shù)后鎮(zhèn)痛采用舒芬太尼和瑞芬太尼。 所有手術(shù)均由同一個(gè)手術(shù)團(tuán)隊(duì)完成。

1.3 數(shù)據(jù)采集 本研究人群所有數(shù)據(jù)均為前瞻性收集。 同時(shí)分別于圍術(shù)期5 個(gè)固定時(shí)間點(diǎn)采集患者的靜脈血，分別為：術(shù)前、術(shù)后0 h、術(shù)后12 h、術(shù)后24 h 以及術(shù)后48 h。 其中術(shù)前為麻醉誘導(dǎo)時(shí)，術(shù)后0 時(shí)指手術(shù)結(jié)束入ICU 時(shí)。 在12 h 內(nèi)進(jìn)行離心，取上清血清保存于－80℃條件下，用酶聯(lián)免疫吸附法測(cè)定（ELISA）檢測(cè)血清內(nèi)NGAL 濃度（試劑盒購(gòu)自R＆D，明尼蘇達(dá)，美國(guó)）。 AKI 診斷標(biāo)準(zhǔn)僅使用改善全球腎臟病預(yù)后組織（Kidney Disease Improving Global Outcomes，KDIGO）標(biāo)準(zhǔn)中的肌酐標(biāo)準(zhǔn)［8］。 基線肌酐水平以術(shù)前最后一次檢驗(yàn)為準(zhǔn)。 術(shù)后7 d 內(nèi)肌酐升高為基線的1.5 倍或48 h 內(nèi)絕對(duì)值較術(shù)前升高≥26.5 μmol／L 可診斷為 AKI。 術(shù)前腎小球?yàn)V過(guò)率采用Cockcroft－Gault 公式計(jì)算。 本文將發(fā)病至手術(shù)時(shí)間按照＜24 h，24 ～48 h，＞48 ～72 h 以及＞72 h，分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等級(jí)；并將夾層累及范圍按照累及至胸主動(dòng)脈，累及至腹主動(dòng)脈以及累及至髂動(dòng)脈，分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等級(jí)。

1.4 統(tǒng)計(jì)方法 采用 Kolmogorov－Smirnov 法進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)，符合正態(tài)性檢驗(yàn)的計(jì)量資料，用Mean±SD 表示，組間比較采用t檢驗(yàn)。 非正態(tài)分布計(jì)量資料以中位數(shù)（四分?jǐn)?shù)間距）［Q（Q1，Q3）］表示，非雙變量正態(tài)分布的比較采用非參數(shù)獨(dú)立樣本Mann－Whitney 檢驗(yàn)或 Kruskal－Wallis H 檢驗(yàn)。 計(jì)數(shù)資料以例數(shù)（百分比）［n（%）］表示，率的比較使用卡方檢驗(yàn)。 計(jì)量資料的相關(guān)性采用Pearson 相關(guān)。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 將單因素分析中P＜0.05 的指標(biāo)納入多因素分析采用二元logistic 回歸或線性回歸進(jìn)行多因素分析。 采用受試者工作特征（receiver operating characteristic curves，ROC）曲線的曲線下面積（area under the curve， AUC）、靈敏度、特異度、約登指數(shù)獲取最佳臨界值。 采用Delong 檢驗(yàn)來(lái)對(duì)比不同ROC 曲線的AUC 的差別。 使用SPSS 19.0 和 Medcalc 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。

2 結(jié) 果

2.1 患者特征 本研究人群平均年齡為（48±8.6）歲，84.6%為男性，73 名（51.0%）患者發(fā)生術(shù)后AKI，18 人（12.6%）行透析治療，術(shù)后 30 d 內(nèi) 14 名（9.8%）患者死亡。 術(shù)后發(fā)生 AKI 的患者身體質(zhì)量指數(shù)（body mass index， BMI）較高、單動(dòng)脈插管比例較高、合并冠狀動(dòng)脈旁路移植手術(shù)（coronary artery bypass graft，CABG）手術(shù)較多、手術(shù)時(shí)間和體外循環(huán)時(shí)間以及升主動(dòng)脈阻閉時(shí)間較長(zhǎng)、術(shù)中輸紅細(xì)胞量較大。 患者基線信息以及手術(shù)細(xì)節(jié)見(jiàn)表1 和表2。

表1 患者術(shù)前基線資料

表2 患者術(shù)中及術(shù)后參數(shù)比較

2.2 患者圍術(shù)期血清NGAL 水平與AKI 的相關(guān)性研究對(duì)象的術(shù)前血清 NGAL 平均水平為27.35（18.77，41.55） μg／L，術(shù)后 0 h 時(shí) NGAL 水平升高且達(dá)到頂峰，為 65.07（46.44，89.73）μg／L。 術(shù)后 12 h內(nèi) NGAL 水平迅速下降、12 h 時(shí) NGAL 水平為 48.46（33.32，73.61）μg／L，12 h 后 NGAL 水平緩慢下降，術(shù)后 24 h NGAL 為 46.28（29.60，63.65）μg／L，術(shù)后48 h 為 44.26（33.14，65.35）μg／L，仍高于術(shù)前水平。術(shù)前及術(shù)后48 h 內(nèi)發(fā)生AKI 患者的NGAL 水平均高于未發(fā)生AKI 者，且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 見(jiàn)圖1。

圖1 不同AKI 發(fā)生情況患者圍術(shù)期血清NGAL 水平

2.3 術(shù)后AKI 的多因素分析 根據(jù)AKI 的單因素分析結(jié)果，將BMI、單動(dòng)脈插管、合并CABG、手術(shù)時(shí)間、體外循環(huán)時(shí)間、升主動(dòng)脈阻閉時(shí)間、術(shù)中紅細(xì)胞輸入量以及術(shù)后0 h 時(shí)NGAL 水平納入多因素回歸分析中。 在此模型中，術(shù)后0 h 時(shí)NGAL 水平與AKI顯著相關(guān)（P＜0.001）。 同時(shí)手術(shù)時(shí)長(zhǎng)（P＝ 0.013）和輸血量（P＝0.029）也是術(shù)后 AKI 的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。 見(jiàn)表 3。

表3 患者圍術(shù)期發(fā)生急性腎損傷的多因素分析結(jié)果

2.4 圍術(shù)期血清 NGAL 預(yù)測(cè) AKI 的價(jià)值 ROC 曲線分析顯示術(shù)前血清NGAL 含量即可預(yù)測(cè)AKI。 總體來(lái)說(shuō)術(shù)后血清NGAL 水平對(duì)AKI 具有更高的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性。 術(shù)后0 h 時(shí)血清NGAL 水平預(yù)測(cè)AKI 的最佳臨界值 57.35 μg／L，敏感性 84.0%，特異性 67.1%，AUC ＝0.838（95%CI：0.710 ～0.850）。 術(shù)后 12 ～48 h血清NGAL 水平對(duì)AKI 的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性均較高，但與術(shù)后0 h 時(shí)血清NGAL 水平的預(yù)測(cè)能力比較并無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。 故術(shù)后0 h 時(shí)NGAL 即可早期預(yù)測(cè)AKI的發(fā)生，且具有較高的診斷準(zhǔn)確性。 見(jiàn)表4 及圖2。

圖2 圍術(shù)期血清NGAL 水平預(yù)測(cè)AKI 的ROC 曲線

表4 患者圍術(shù)期血清NGAL 水平預(yù)測(cè)急性腎損傷發(fā)生價(jià)值分析

2.5 圍術(shù)期血清NGAL 的影響因素 單因素分析術(shù)后 0 h NGAL 與夾層累及范圍（P＝0.027）、發(fā)病至手術(shù)時(shí)間（P＝0.006）、手術(shù)時(shí)間（r ＝0.181，P＝0.030）、體外循環(huán)時(shí)間（r＝0.234，P＝0.005）、升主動(dòng)脈阻閉時(shí)間（r＝0.191，P＝0.022）相關(guān)。 多重線性回歸所得發(fā)病至手術(shù)時(shí)間（P＝0.032）、升主動(dòng)脈阻閉時(shí)間（P＝0.043）與術(shù)后 0 h NGAL 水平獨(dú)立相關(guān)。

2.6 NGAL 與其他炎性因子的相關(guān)性 術(shù)前及術(shù)后24 h 內(nèi) NGAL、白介素 6（interleukin－6，IL－6）、降鈣素原（procalcitonin，PCT）的峰值以及其與術(shù)前白細(xì)胞的相關(guān)性見(jiàn)表 5。 NGAL 峰值與 IL－6 峰值、PCT峰值以及術(shù)前白細(xì)胞相關(guān)性均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，且與術(shù)前白細(xì)胞相關(guān)性最強(qiáng)（r＝0.376，P＜0.001）。

表5 NGAL 與其他炎性因子的相關(guān)性

3 討 論

本研究首次探究了TAAD 全主動(dòng)脈弓置換圍術(shù)期血清NGAL 水平作為AKI 早期預(yù)測(cè)因子的潛在價(jià)值，是目前相關(guān)研究中病例數(shù)較大的前瞻性研究。術(shù)前及術(shù)后48 h 內(nèi)的血清NGAL 水平升高均與術(shù)后AKI 相關(guān)。 術(shù)后0 h 時(shí)的NGAL 水平具有更高的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性，最佳截?cái)嘀禐?57.35 μg／L。 在術(shù)后 AKI的多因素分析中，術(shù)后0 h 時(shí)的血清NGAL 水平是AKI 的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。 血清NGAL 水平有望成為T(mén)AAD 主動(dòng)脈弓置換術(shù)后早期預(yù)測(cè)AKI 的生物標(biāo)志物。

心臟術(shù)后AKI 的病理生理學(xué)機(jī)制較為復(fù)雜且尚不明確，主要包括溶血、炎癥反應(yīng)、血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定、缺血再灌注損傷及圍術(shù)期腎毒性物質(zhì)等幾個(gè)方面。 同時(shí)國(guó)際急性透析質(zhì)量指南組織指出大血管手術(shù)與普通心臟手術(shù)AKI 發(fā)生機(jī)制不盡相同。 且目前關(guān)于大血管術(shù)后 AKI 的研究較少［9］。 TAAD 術(shù)后AKI 較其他心臟外科手術(shù)發(fā)生率較高，且長(zhǎng)期以來(lái)未能得到較好的控制。 故在大血管手術(shù)中早期識(shí)別AKI 對(duì)于降低AKI 發(fā)病率并改善患者預(yù)后顯得尤為重要［4］。

NGAL 是lipocalin 家族的一種25kDa 的蛋白質(zhì)，已被認(rèn)為是腎小管損傷的標(biāo)記物［10］。 研究表明，腎小管細(xì)胞在腎臟缺血缺氧、遭受腎毒性物質(zhì)打擊以及膿毒癥等情況下，會(huì)出現(xiàn)不同程度的細(xì)胞極性喪失以及細(xì)胞死亡分化等形態(tài)和功能變化，在此過(guò)程中控制NGAL 表達(dá)的基因顯著上調(diào)，因此在臨床場(chǎng)景中 AKI 患者表現(xiàn)出 NGAL 水平的升高［11－12］。 此為NGAL 在AKI 診斷和預(yù)后評(píng)估中的臨床應(yīng)用的基本病理生理學(xué)基礎(chǔ)。

NGAL 已在不同的臨床場(chǎng)景中成功用于AKI 的診斷和預(yù)后［13］。 Rozenfeld 等在 ST 段抬高型心肌梗死患者中發(fā)現(xiàn)其可在肌酐升高之前提示腎小管損傷且與不良預(yù)后相關(guān)［14］。 Giovanni 等的研究說(shuō)明心臟術(shù)后ICU 患者早期檢測(cè)NGAL 對(duì)于AKI 的早期診療是有意義的［15］。 Zhou 等的薈萃分析表明，NGAL 對(duì)于AKI 具有較高的診斷準(zhǔn)確性，并且制定了包含NGAL 的評(píng)分來(lái)評(píng)估心臟CABG 術(shù)后發(fā)生AKI 的風(fēng)險(xiǎn)［16－17］。 同時(shí)還有一些研究評(píng)估了 NGAL 在胸腹主動(dòng)脈夾層及血腫修復(fù)中早期診斷AKI 的潛在用途。Benedetta 等進(jìn)行了一項(xiàng)樣本量不大的研究，他們?cè)谇粌?nèi)治療及手術(shù)治療的患者中均未觀察到血清NGAL 和尿 NGAL 與術(shù)后 AKI 的相關(guān)性［18］。 Alexander 等在同樣的人群中發(fā)現(xiàn)盡管血清NGAL 不如尿NGAL 敏感，但仍能在早期對(duì)AKI 進(jìn)行良好的預(yù)測(cè)［19］。 同時(shí) Kokot 等也發(fā)現(xiàn)，與血清 NGAL 相比，尿NGAL 水平對(duì)AKI 發(fā)生概率的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度更高［20］。

盡管有很多研究都表明NGAL 檢測(cè)在AKI 早期診斷中的作用，但迄今為止，NGAL 檢測(cè)的臨床應(yīng)用尚未達(dá)成明確共識(shí)［21－23］。 同時(shí)因血液中生物標(biāo)記物的檢測(cè)可能包含其他炎癥及多器官衰竭的“噪音”［24］，故尿中 NGAL 在多個(gè)研究中展現(xiàn)出較好的診斷價(jià)值。 但臨床上尚未常規(guī)開(kāi)展尿液的生物標(biāo)記物檢測(cè)，因此對(duì)于一些一致性較高的患者在血清中識(shí)別合適的腎損傷標(biāo)志物可能同樣是有益的。 故血清NGAL 可能更適合作為AKI 的臨床常規(guī)診斷生物標(biāo)志物。

本研究也觀察到了術(shù)前NGAL 在AKI 和未發(fā)生AKI 的患者中的差異，且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 這一差異可能與部分TAAD 患者的術(shù)前狀態(tài)有關(guān)。 有研究表明NGAL 水平與IL－6 是相關(guān)的，與本文結(jié)果一致，可代表患者炎癥狀態(tài)［25］。 同時(shí)本文觀察到術(shù)后NGAL 與夾層發(fā)病到手術(shù)時(shí)間以及升主動(dòng)脈阻閉時(shí)間獨(dú)立相關(guān)，可能代表患者的全身的缺血缺氧及炎癥情況。 這也提示雖然術(shù)中腎損傷可導(dǎo)致NGAL水平大幅上升，但術(shù)前患者的器官灌注情況及全身炎癥狀態(tài)等對(duì)于患者腎臟的損傷也不可忽視。

同時(shí)此研究存在以下局限性：①本研究為單中心研究，僅代表本中心患者的情況，期待多中心的結(jié)果，且本研究37.1%患者為外院轉(zhuǎn)入，缺少本院的完整檢查，未能對(duì)本群體的器官灌注不良情況進(jìn)行評(píng)估；②本研究未采集患者圍術(shù)期尿液，未能對(duì)尿NGAL 與AKI 的相關(guān)性進(jìn)行評(píng)估；③未對(duì)患者的腎臟情況進(jìn)行長(zhǎng)期隨訪，無(wú)法對(duì)血清NGAL 預(yù)測(cè)患者腎臟長(zhǎng)期預(yù)后的結(jié)果進(jìn)行報(bào)道。

4 結(jié) 論

血清NGAL 可能是TAAD 全主動(dòng)脈弓置換術(shù)后AKI 的早期生物標(biāo)記物。 術(shù)前和術(shù)后 48 h 內(nèi)的NGAL 水平與AKI 的相關(guān)性良好。 期待高質(zhì)量的多中心前瞻性研究對(duì)NGAL 與AKI 的相關(guān)性進(jìn)行更加深入的研究。