冠狀動脈介入診療術(shù)后急性腎損傷的發(fā)病及造影劑腎病相關(guān)尿液標志蛋白的篩選和診斷預(yù)測模型的建立.pdf

1、造影劑腎病 (contrast-induced nephropathy,CIN) 是注射造影劑后新發(fā)生的腎損傷，血肌酐水平較基礎(chǔ)值上升25％，并排除其他影響因素。隨著現(xiàn)代影像技術(shù)和介入治療的不斷發(fā)展，需要應(yīng)用造影劑的機會不斷增多，由此可能產(chǎn)生CIN的危險性也大大增多，CIN已成為醫(yī)院獲得性急性腎衰竭的第三位常見原因。對CIN的早期識別是早期干預(yù)、阻止病情加重、降低危重急性腎衰竭發(fā)病率、從而最終提高治療效果的前提和關(guān)鍵，但臨床上缺乏早期診

2、斷CIN的生物指標。新興的蛋白組學(xué)，是對基因組所編碼的所有蛋白質(zhì)進行研究的學(xué)科。通過尿液蛋白質(zhì)組學(xué)使我們對造影劑腎病的發(fā)病有了．更詳盡的理解，并通過特異的尿液標志物來早期診斷和預(yù)測患者預(yù)后。 表面加強激光解吸電離-飛行時間質(zhì)譜技術(shù) (surface enhanced laserdesorption/ionization，time of flight，mass spectroscopy SELDI-TOF-MS)是蛋白質(zhì)組學(xué)新興運

3、用的技術(shù)，已有眾多的研究利用該技術(shù)在患者體液中發(fā)現(xiàn)了能夠早期診斷疾病的標志物。本課題研究目的就是希望在造影劑腎病患者造影術(shù)后早期的尿液標本中找到能夠預(yù)示疾病發(fā)生的生物標記物，并建立尿液蛋白質(zhì)組的診斷和預(yù)測模型。 第一部分 蛋白質(zhì)芯片SELDI-TOF-MS技術(shù)平臺的建立 本部分研究目的是建立穩(wěn)定的蛋白質(zhì)芯片SELDI-TOF-MS技術(shù)平臺，優(yōu)化實驗的技術(shù)條件。選擇數(shù)名接受冠脈造影或冠脈介入手術(shù)患者術(shù)后第一天晨尿，分別采用

4、WCX2、H4、SAX2、IMAC3四種化學(xué)蛋白質(zhì)芯片，經(jīng)SELDI-TOF-MS檢測蛋白質(zhì)譜，根據(jù)蛋白質(zhì)指紋峰的分布、表達和數(shù)量確定標本合適的化學(xué)蛋白質(zhì)芯片，優(yōu)化檢測參數(shù)，對該技術(shù)的穩(wěn)定性和可靠性進行評估。 結(jié)果： 1．四種尿液蛋白指紋圖均顯示蛋白指紋峰主要分布在1100～30000(M/Z質(zhì)荷比)范圍內(nèi)。 2．四種尿液蛋白質(zhì)指紋圖比較，蛋白峰最多的為IMAC3芯片，WCX2其次，而H4和SAX2較少。

5、 3．同一標本同一芯片內(nèi)檢測蛋白質(zhì)峰強度的變異系數(shù)(CV)值為0.1928，m/z的CV值為0.000453 4．同一標本不同芯片間蛋白質(zhì)峰的CV值為0.214244，m/z的CV值為0.000055。 第二部分 低滲非離子造影劑對冠狀動脈介入診療術(shù)患者腎功能影響的前瞻性研究 本部分研究目的是了解低滲非離子造影劑對冠狀動脈介入診療術(shù)患者腎功能的影響，以及造影劑腎病 (Contrast inducedncphrop

6、athy，CIN)的發(fā)病率及危險因素。2005年11月～2006年5月期間共有275例接受冠狀動脈介入診療手術(shù)(PCI和/或冠狀動脈造影)的住院患者入選，所有患者均無。腎臟基礎(chǔ)疾病，且均應(yīng)用低滲非離子造影劑。以術(shù)后24～48h內(nèi)血肌酐水平較基礎(chǔ)值上升25％為CIN診斷標準，計算CIN發(fā)病率。測定造影前腎功能、尿N.乙酰-β氨基葡萄糖苷酶(n-acetyl-β-d-glueosaminidase,NAG)、尿滲透壓和術(shù)后腎功能、尿NAG、

7、尿滲透壓，分析造影劑對冠狀動脈介入診療術(shù)患者腎功能的影響。 結(jié)果： 1.275例患者中，男性203例，女性72例，平均年齡63.5±11.6歲，發(fā)生CIN 11例，發(fā)病率4.00％。糖尿病與非糖尿病患者CIN的發(fā)病率無明顯差別(P>0.05)。 2.在264例未發(fā)生CIN病人中，造影后第1d，尿NAG顯著高于造影前尿。NAG水平(P<0.05)：造影后第2d，尿NAG已與造影前無明顯差別(P>0.05)。11例C

8、IN病人中，造影后第1、2d，尿NAG、SCr均顯著高于造影前尿NAG水平(P<0.05)，但造影后第6天基本回復(fù)至基礎(chǔ)水平。 3.平均造影劑劑量CIN組為318.4±153.8 ml，非CIN組為227.9±121.9ml，兩組比較亦有顯著差異(P<0.01)。 第三部分 與冠脈介入診療術(shù)后造影劑腎病發(fā)生相關(guān)的尿液標志蛋白篩選及診斷預(yù)測模型建立 本部分研究目的是篩選冠脈介入術(shù)后發(fā)生造影劑腎病患者與未發(fā)生造影劑腎

9、病患者尿液中的差異蛋白，為進一步尋找預(yù)測造影劑。腎病的尿液標記物提供研究基礎(chǔ)，并建立診斷預(yù)測模型。選擇11例冠脈造影術(shù)后發(fā)生造影劑腎病和22例未發(fā)生造影劑腎病患者，分別收集患者術(shù)前和術(shù)后第一、第二天晨尿標本，利用IMAC3蛋白質(zhì)芯片，建立尿液全蛋白質(zhì)指紋圖譜，經(jīng)BiomarkerWizard軟件對尿液蛋白指紋圖譜比較分析，獲得造影前后尿液差異蛋白指紋峰以及造影劑腎病患者和未發(fā)生造影劑腎病患者術(shù)后尿液差異蛋白指紋峰。對獲得的差異蛋白利用B

10、iomarker Patterns Software(BPS)建立與造影劑腎病發(fā)病相關(guān)的尿液生物標記物診斷預(yù)測模型。 結(jié)果： 1. 經(jīng)檢驗11例CIN患者與22例未發(fā)生CIN患者在年齡、性別、術(shù)前心功能分級無明顯差異：而造影劑使用劑量存在差異。 2.在M/Z 2000～30000范圍內(nèi)，術(shù)前尿液標本和術(shù)后第一天晨尿標本比較，共檢測出36個蛋白峰。IMAC3芯片建立的蛋白指紋圖譜中，術(shù)前和術(shù)后第一天晨尿相比較，17

11、個差異蛋白有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，其中上調(diào)蛋白15個，M/Z為11943、11762、11707、5889、5320、5995、13393、13322、23537、14730、13923、14640、7060、3916、280l；下調(diào)2個，M/Z為8896、9519。 3. 比較發(fā)生CIN和未發(fā)生CIN組術(shù)后第一天晨尿樣本，共檢出55個蛋白峰，其中13個差異蛋白有統(tǒng)計學(xué)意義(p<0.05)。CIN組與未發(fā)生CIN組比較，上

12、調(diào)蛋白5個，M/Z為1797、2092、4357、3913、8195；下調(diào)蛋白8個，M/Z為2794、5505、26043、2195、16919、25759、2440、20514。。 4.非CIN組術(shù)后第二天晨尿標本(術(shù)后24～48小時)與術(shù)后第一天晨尿標本(術(shù)后12～24小時)相比，M/Z為11734、5930、蛋白峰下降，且有統(tǒng)計學(xué)意義(p<0.05)。而CIN組患者的無上述改變。 5. 11例冠脈介入術(shù)后發(fā)生CIN

13、患者和22例未發(fā)生CIN患者的尿蛋白譜建立CIN的決策樹判斷模型，由M/Z為2793，2091的兩個蛋白峰組成，該模型的靈敏性為72.7％(8/11)，特異性為81.82％(18/22)。 第四部分 住院患者急性腎損傷的發(fā)病情況調(diào)查 本部分的研究目的是了解我國綜合性醫(yī)院住院患者急性腎損傷 (Acute KidneyInjury，AKI)的發(fā)病率、病因構(gòu)成、患者的預(yù)后以及腎功能受損對住院費用和住院時間的影響。通過查詢復(fù)旦大

14、學(xué)附屬中山醫(yī)院2004年9月1日～2005年8月31日住院患者腎功能檢測結(jié)果，篩檢出AKI患者，進行病史復(fù)習(xí)，了解患者的臨床特征及其轉(zhuǎn)歸、腎功能受損的性質(zhì)、導(dǎo)致腎功能不全的基礎(chǔ)疾病等。 結(jié)果： 1.觀察期間共有住院患者37365例次，其中1228例患者住院期間發(fā)生AKI，發(fā)病率為3.27％。 2.觀察期間住院患者總死亡率為1.52％，其中AKI患者死亡率為18.57％，經(jīng)校正后AKI對患者住院死亡率的OR值為10

15、.09(p<0.01)。 3.Logistic回歸分析提示高齡、住院費用的增加、血肌酐值(Serum creatinine，Scr)上升的百分比及其上升的絕對值是AKI患者死亡的危險因素。 結(jié)論： 1．住院患者AKI的發(fā)病較常見，患者Scr水平輕度的上升(≥25％)即可增加死亡的風(fēng)險，增加住院費用，延長住院天數(shù)?；颊叩念A(yù)后同腎臟損傷的程度相關(guān)，其死亡率隨Scr上升百分數(shù)的增加而增加。 2．冠脈介入術(shù)后CI

16、N的發(fā)病率不低，低滲非離子造影劑仍可誘發(fā)急性。腎損傷。尿NAG水平升高可反映腎小管功能損害，大部分病人造影后 6d 腎功能可恢復(fù)至基礎(chǔ)水平，少部分可殘留腎功能損害；③造影劑劑量是導(dǎo)致非腎臟疾病患者冠脈介入術(shù)后發(fā)生CIN的獨立危險因素之一。 3．蛋白質(zhì)芯片SELDI-TOF-MS技術(shù)重復(fù)性高、穩(wěn)定性好，是比較理想的蛋白質(zhì)組學(xué)研究技術(shù)平臺；IMAC3是尿液蛋白質(zhì)組研究重要工具，樣品的質(zhì)量控制和操作過程的標準化將直接影響實驗結(jié)果的可靠

17、性。 4．由蛋白芯片與SELDI-TOF組合，高通量篩選出的造影劑。腎病患者尿液小分子量差異相關(guān)候選蛋白，對造影劑腎損害發(fā)病機制的闡明及預(yù)測診斷標志物的發(fā)現(xiàn)具有重要的臨床意義；而由BPS形成的決策樹診斷模型在判斷CIN腎病和預(yù)測患者預(yù)后與傳統(tǒng)指標比顯示獨特的優(yōu)勢。 創(chuàng)新點： 1．建立了造影劑腎病患者造影術(shù)后尿液蛋白質(zhì)指紋圖譜。 2．應(yīng)用蛋白質(zhì)芯片進行CIN研究為首次 3．首次從尿液蛋白質(zhì)組學(xué)的角度