NGAL中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白

LEADMAN北京利德曼生化股份有限公司第页共1页NGAL测定试剂盒1一种新的肾损伤标志物—中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白（NGAL）的临床意义中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(neutrophilgelatinaseassociatedlipocalin，NGAL)，又称人脂质运载蛋白2(lipocalin2，Ln2)或噬铁蛋白(siderocalin)，是人脂质运载蛋白家族中的一个新成员。近年来，NGAL作为一种新的肾损伤标志物倍受关注。1、NGAL的生物学特性NGAL是1993年Kjeldsen等［1］研究中性粒细胞时发现的一种特殊颗粒组分，与明胶酶B即基质金属蛋白酶9(matrixmetalloproteinase-9，MMP-9)密切相关。人类NGAL基因定位于第9号染色体长臂(9q34)，全长5869bp，包括1695bp的5'端非转录区、178bp的3'端非转录区及由7个外显子和6个内含子构成的3696bp的原初转录区;其相对分子质量为25000bp。血小板活化因子(PAF)、白三烯-B4(LT-B4)和N-甲酸基-甲硫氨酸-亮氨酸-苯丙氨酸(N-formyl-Met-Leu-Phe)等是NGAL的配体［2］。在生理状态下，中性粒细胞、肾小管上皮细胞、肺泡巨噬细胞、支气管上皮黏液细胞等分泌少量NGAL，而脑和周围神经、结肠、子宫和卵巢、胎盘、甲状腺等组织细胞中NGAL的表达呈阴性。NGAL的生理功能尚不完全清楚，可能参与不同的生理、病理过程，涉及胚胎发育、细胞分化、肿瘤的发生发展、细胞凋亡、炎症免疫应答、脂质代谢等。在胚胎期，NGAL发挥类似生长因子的作用，参与各类组织发育、生长及分化，促进乳腺癌、食管癌等肿瘤细胞增殖。NGAL与MMP-9以二硫键形成12500bp的复合物，延长MMP的蛋白水解活性，促进MMP-9对细胞基底膜的降解，从而浸润周围基质，介导癌细胞转移。过去研究认为，NGAL促进细胞凋亡，但近年来研究发现NGAL还是一类应激蛋白，在外界有害物质刺激下，细胞分泌NGAL是一种机体自身防御机制，使组织细胞免于凋亡［3］。NGAL还是一类新的急性期反应蛋白，作为介导铁离子向胞内运输的新型载体，通过竞争性夺取螯合物中的铁来阻止细菌对铁的吸收，从而抑制细菌生长。2、NGAL是急性肾损伤的标志物2．1早期诊断急性肾功能损伤(AKI)时血、尿NGAL浓度通常会迅速升高，2h最为明显(比临界值升高几十至几百倍)，血清肌酐(sCr)、尿酶等传统指标往往要在24～72h才后明显升高，因而NGAL可用于AKI的早期诊断。Mishra等［4］在体外循环术并发AKI患儿的队列研究中发现，2h尿NGAL诊断AKI的AUCROC为0．998，其临界值为50μg/L(ELISA法)时，敏感性、特异性分别为100%、98%，而血清NGAL诊断AKI的AUCROC为0．906，其临界值为25μg/L时，敏感性、特异性为70%、94%;多元回归分析显示，2h尿NGAL水平是预测AKI的强有力预测因子。也发现成年患者2h尿、血清NGAL水平是诊断AKI的可靠的早期诊断指标。meta分析表明，NGAL对AKI的诊断效能受到标本类型、年龄、检测方法等因素影响，但NGAL对儿童AKI的诊断效能优于成年人，可能是成年人受到其他慢性疾病等因素影响。值得注意的是，脓毒血症等危重疾病患者，因受到炎症反应等因素影响，NGAL可能并不适用于AKI的早期诊断，诊断特异性欠佳。北美地区研究发现，143名全身炎症反应综合征及脓毒性休克患儿入院后24h内，血清NGAL诊断AKI的AUCROC为0．677，在临界值为139ng/mL时，敏感性为86%，特异性仅为39%。经多变量分析后发现，血NGAL并不是发生AKI事件的预测指标［5］。在成人患者研究中也得到类似结论。另有研究表明，危重患儿48h内尿液NGAL水平可以准确预测AKI的发生(AUCROC为0．79)。但当sCr升高后，AUCROC降至0．63［6］。ICU中的AKI成人患者血浆NGAL水平在48h后与正常对照组亦无显著性差异［7］。但李萍珠等［8］发现尿NGAL可作为脓毒血症后并发AKI的早期诊断标志物，准确性达0．968，这可能与种族间水平差异有关。2．2监测病情进展NGAL还可以反映肾功能损伤的严重程度。Kusaka等［9］在接受LEADMAN北京利德曼生化股份有限公司第页共1页NGAL测定试剂盒2尸体肾脏移植的患者中发现，血清NGAL的变化呈“双相”特点，比sCr及尿量提早回落基线水平。在经历第2次高峰后NGAL开始下降，即提示肾功能逐渐恢复正常。因此血清NGAL水平的变化有助于监测肾功能延迟恢复患者的恢复情况，评估移植后是否需要进行血透治疗。尿NGAL每升高100ng/mL，肾移植患者发生肾功能延迟恢复的概率就增加20%［10］。ICU中的患者血浆NGAL浓度的增高与AKI的严重程度(RIFLE分级)相关［7］，用血浆NGAL水平来预测是否患者需要肾替代疗法的准确性较高(AUCROC达0．82)。Zappitelli等［6］的前瞻性研究中也有类似发现。RIFLE分级每升高一个级别，尿NGAL平均值、最高值都随之增加，预示着肾功能的恶化。2．3评估预后NGAL可作为AKI的预后指标之一。体外循环术患者术后2、4、6h尿NGAL水平与AKI的持续时间、患者住院时间长短均显著相关，2h尿NGAL还与AKI的严重程度(是否需要透析治疗)及患者病死率明显相关。Devarajan等［4］人研究发现血浆NGAL也有类似的变化。一项队列研究［10］发现，尿NGAL水平可预测肾移植患者移植一周内是否需要透析治疗，以及3个月后器官功能的恢复状况。3、NGAL预测慢性肾病(CKD)的进展研究发现，CKD患者的血清、尿NGAL水平显著高于正常人群，并与肾小球滤过率(GFR)呈密切负相关，而sCr与GFR的关联程度不及NGAL。因此，CKD患者NGAL水平不仅是优于sCr反映CFR下降的指标，更是评价CKD患者肾脏损伤程度的标志物。但CKD患者尿NGAL增高幅度不及AKI患者，可能与受到其他慢性疾病因素的干扰有关。欧洲一项CKD成年患者队列研究发现，血清NGAL＞435ng/mL或尿NGAL＞231ng/mL的患者更早达到随访终点事件;并且血清、尿液NGAL浓度每增高10ng/mL，CKD进展的风险分别提高了3%与2%，经多变量Cox比例风险回归模型分析，血清、尿NGAL是CKD的进展风险的独立预测因子［11］。3．1糖尿病肾病糖尿病肾病的诊断往往依据尿微量清蛋白(mAlb)，有研究发现，血清、尿NGAL水平在1型/2型糖尿病肾病患者尿mAlb升高前已显著增加，是诊断糖尿病并发肾损伤的灵敏指标。在2型糖尿病肾病患者中，血清、尿NGAL的AUCROC分别为0．969、0．90［12］，且NGAL水平随着肾功能的减退而升高，与sCr呈正相关，与GFR呈负相关。因此，NGAL可以预测2型糖尿病患者肾功能的损伤程度。Thrailkill等［13］发现1型糖尿病女性患者尿NGAL水平远高于男性患者，推测雌激素可能对NGAL在肾小管上皮细胞或尿道上皮细胞的表达发挥调节作用，女性糖尿病患者可能更易受高血糖的负面影响。随访1型糖尿病肾病患者4年［14］，尿NGAL的升高水平与GFR的降低无关，经多因素分析后发现尿NGAL并不适用于评价1型糖尿病肾功能损伤患者的预后情况。Nielsen等［15］的研究结果支持这一观点。3．2狼疮肾病随访狼疮肾病成年患者发现［16］，尿NGAL是优于抗dsDNA抗体滴度的狼疮肾病诊断指标，其AUCROC值达0．76。当尿NGAL临界值为13．6ng/mL时，诊断敏感性和特异性分别为89%、72%。在狼疮肾病患儿中发现尿、血浆NGAL水平随着肾病活动性的增强而升高，但血浆NGAL的变化差异无统计学意义。因此，尿NGAL是狼疮肾病活动性的可靠的预测因子。与成人不同的是，儿童的尿NGAL升高主要发生在狼疮肾病的前3个月内［17］，这可能提示狼疮肾病患者NGAL水平分布与年龄有关。3．3其他尿NGAL可作为IgA肾病小管间质性损伤的早期诊断指标［18］。在药物损伤导致的慢性小管间质性肾炎中，尿NGAL优于尿mAlb，α1-MG等标志物，能更好地反映肾功能损伤程度。在常染色体显性多囊肾病中，检测尿NGAL浓度能够评估肾脏病变严重程度［19］。4、NGAL和心肾综合征心肾综合征(cardio-renalsyndromes，CRS)是一种心脏和肾脏的病理生理紊乱，即由一个器官的功能不全导致的另一个器官的功能不全，死亡率高，共分为5个类型。Alvelos等［20］发现血NGAL诊断1型CRS的AUCROC达0．93，以170ng/mL为临界值时，敏感性和特异性分别为100%、86．7%。因此，作为肾损伤的早期诊断指标，密切监测NGAL水平，有LEADMAN北京利德曼生化股份有限公司第页共1页NGAL测定试剂盒3利于临床医生正确评价CRS中的肾功能损伤程度，并及时采取干预治疗，减少并发症的发生。已有学者提出，可联合应用生物学标志物NGAL和B型钠尿肽(BNP)共同诊断CRS，以改善患者预后，降低死亡率。5、肾脏疾病的疗效指标有研究发现，NGAL可以反映血管球性肾炎等肾脏疾病的临床疗效［21］。如:高血压慢性肾病患者服用ARB类降血压后，尿NGAL水平显著降低。另外，NGAL还应用于评估不同治疗方案的肾功能临床试验中。如:在一项研究手术期间静脉点滴碳酸氢钠对心脏术后患者肾功能影响的随机双盲临床试验中，尿NGAL作为评价肾功能的终点指标［22］。6、参考文献［1］KjeldsenL，JohnsenAH，SengelovH，etal．IsolationandprimarystructureofNGAL，anovelproteinassociatedwithhumanneutrophilgelatinase［J］．JBiolChem，1993，268(14):10425-10432．［2］GoetzDH，WillieST，ArmenRS，etal．Ligandpreferenceinferredfromthestructureofneutrophilgelatinaseassociatedlipocalin［J］．Biochemistry，2000，39(8):1935-1941．［3］RoudkenarMH，HalabianR，GhasemipourZ，etal．Neutrophilgelatinase-associatedlipocalinactsasaprotectivefactoragainstH2O2toxicity［J］．ArchMedRes，2008，39(6):560-566．［4］MishraJ，DentC，TarabishiR，etal．Neutrophilgelatinase-associatedlipocalin(NGAL)asabiomarkerforacuterenalinjuryaftercardiacsurgery［J］．Lancet，2005，365(9466):1231-1238．［5］WheelerDS，DevarajanP，MaQ，etal．Serumneutrophilgelatinaseassociatedlipocalin(NGAL)asamarkerofacutekidneyinjuryincriticallyillchildrenwithsepticshock［J］．CritCareMed，2008，36(4):1297-1303．［6］ZappitelliM，WashburnKK，ArikanAA，etal．Urineneutrophilgelatinase-associatedlipocalinisanearlymarkerofacutekidneyinjuryincriticallyillchildren:aprospectivecohortstudy［J］