麻醉、重症监护和大手术的急性肾损伤的生物标志物：
从临床研究到临床实践
摘要
急性肾损伤（AKI）常见于大手术和约36%的ICU患者，它增加死亡率、治疗费用和延长ICU 住院时间，目前虽然正努力发展预防或减轻AKI的治疗措施，但收效甚微。其中主要原因是缺乏早期诊断AKI的措施。传统的AKI生物标志物（肌酐和尿素氮）不能早期诊断损伤。所以，急需寻找可靠、可早期预示AKI的生物标志物。创新技术如功能基因组学和蛋白组学已帮着发现了几种有前景的，可早期提示AKI的生物标志物，如人中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白（NGAL）、半胱氨酸蛋白酶抑制剂C（CyC）、肝脏型脂肪酸结合蛋白（L-FABP）、白介素48（IL-18）和肾损伤分子1（KIM-1）。这些生物标志物在麻醉科和ICU中有很多潜在的应用。它们可用于评估新技术和治疗在肾功能上的影响，监测中毒程度和治疗效果。比如，NGAL和CyC已经用于一心脏手术期间羟乙基淀粉治疗安全监测试验以及早期预测AKI。临床应用将很快推广。
关键词：肾衰竭肌酐尿素氮生物学标志物脂质运载蛋白半胱氨酸蛋白酶抑制剂C 脂肪酸结合蛋白白介素18
急性肾损伤常见于重大手术和危重症
急性肾损伤（AKI）是一个共识性名称，目前用于描述以前叫急性肾衰竭的连续性过程。AKI 被报道发生于约36%重症患者和常见于如开放性心脏手术等大手术后患者，它按FIFLE标准分级（首字母缩写于风险、损伤、衰竭、肾功能丧失和终末期肾病）。虽然急性肾损伤网络（AKIN）标准是基于RIFLE分级系统正被更多应用及可提高诊断AKI的敏感性，但无法改善预后的能力。RIFLE标准在几个人群累积研究超过250000课题中已广泛应用并有效分级肾功能。并且，近期研究发现RIFLE比AKIN在诊断入ICU后前48小时发生AKI更有效。所以，我们更喜欢用RIFLE急性肾损伤分级系统。
急性肾损伤与死亡风险增加和延长住院时间有关。需昂贵治疗的严重病例将导致长时间肾功能紊乱，增加监护人力和成本。所以，尽早诊断AKI有助于发展或实现保护性治疗。
为什么治疗效果不佳
发展预防或减轻AKI治疗的努力显示无法持续保护作用。利尿剂的应用并没有证明有效。Fenoldopam(非诺多泮)，血管扩张剂，在特定人群中有作用，而其他人群则无。利钠尿肽在大手术中可能有作用，在其他情况则无。预防造影剂引发的AKI的乙酰半胱胺酸的作用被证明不确定，在心脏手术患者中围手术期的静注碳酸氢钠的益处也未被确定。目前广泛预防或治疗AKI的措施（虽然未被对照试验证明）依然是及时补充液体恢复血循环的复苏以及适度应用强心剂/血管加压素以维持充足的心输出量和灌注压。除了这些措施外，高钾血症，代谢性酸中毒或液体负荷过重的病例对液体复苏无反应，此时多需接受肾脏替代治疗/透析。
至于为什么没有可再生的持续性的有效的对AKI的治疗有这么几个原因。第一，急性肾损伤可由多因素诱发并可存在于疾病过程中。即使某些治疗可能对部分亚组有益，由于疾病的多样性致使特定的治疗方案不可能适用于所有类型的AKI。第二，目前对AKI的发病机制的认识仍是有限的。它将导致预防或治疗上的困难重重。第三，介入治疗实施迟疑。由于我们依赖传统生物标志物（肌酐，尿素氮，尿量）来诊断AKI才出现治疗上耽搁。这些生物标志物既不能及时提示损伤，而且多在损伤后好几小时才出现异常（肌酐，尿素氮）
，也缺乏特异性（尿量）。比较下急性心肌梗塞的治疗，大家能想象如果缺乏心肌肌钙蛋白，心电图变化或者存在胸痛短时间，而不是较长时间就做出早期特异诊断将很难明确溶栓或支架术治疗的意义。以此类推，如果我们能尽早诊断AKI，那么我们能及早治疗也能更好得预防或减轻损伤，其他急性综合症治疗也类似。
传统生物标志物的局限性
传统临床急性肾损伤生物标志物是肌酐、尿素氮和尿量。对早期诊断急性肾损伤都有严重的局限性。肌酐是骨骼肌中肌酸到磷酸肌酸，并在肝脏中转化形成。它的产生并释放入血浆有相对稳定的速率，能从肾小球滤过。少部分肌酐分泌入尿。肌酐不能在肾小管重吸收或在肾脏代谢。如果肌酐滤过功能不佳，那么血肌酐将升高，伴GFR下降。不幸的是，血清肌酐作为急性肾损伤的标志物有这么几个局限性。第一，肌酐产生因年龄、性别、饮食、肌肉情况、药物及激烈运动差异明显。第二，肌酐分泌约占肌酐清除的10-40%，这将导致GFR 的假性降低。第三，血清肌酐试验精确性可因假象而降低。第四，肌酐出现异常时，GFR减少大都已超过50%并且需超过24小时才能测得血肌酐浓度足够升高。
尿素氮是水溶性的、低分子量的蛋白质代谢产物。它的血浓度与GFR相反，部分因素可影响它的产生和清除，这就限制了它评估GFR的可靠性。尿素氮的产生是多变的，它的值可因循环血量、蛋白质摄入、胃肠道出血等的改变而改变。肾脏尿素氮清除率也是变化的；40-50%滤过的尿素氮在肾小管重吸收。所以，尿素氮是不太适合评估GFR的，因为浓度升高需时间累积，不能及时反映GFR变化而耽搁诊断。
手术室和ICU病人中留置导尿的会常规统计尿量。尿量估计可粗测肾功能或许比溶质清除率能更敏感评估肾脏血流动力学变化。但是，很多AKI病人并没有出现少尿，很多手术及ICU病人出现少尿并没有出现急性肾损伤。最后，很多药物在手术室及ICU病人的应用（如利尿剂和血管加压素）也可作为额外的干扰因素。
为了应对这些问题，新的技术如功能基因学和蛋白组学已经促进发现了数个能诊断更早期急性肾损伤的生物标志物。这些标志物中包括人中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白（NGAL），半胱氨酸蛋白酶抑制剂C（CyC），肝脏型脂肪酸结合蛋白（L-FABP），已在部分人群中评估。
NGAL
功能基因组学证明NGAL 在早期急性肾小管损伤时就已经表达。NGAL可以反映肾小管功能紊乱（如表1）；它浓度的升高可靠地提示肾小管损伤，而血肌酐升高需大于24小时。NGAL通过涉及铁转运而实施保护性抑菌和杀菌作用，并被认为是铁的清除剂、生长因子（如表1）。NGAL和它兄弟分子，肝杀菌肽（铁的高级调节剂）的可能功能总结在图1。
NGAL近些年已被重点研究，特别在成人心脏手术患者中。ELISA技术已经用于测定NGAL；但是，精确的和敏感的并能费用合理和仪器误差小的实验室检测目前能够提供了。表（II-IV）
心脏手术—儿童
在一项里程碑式研究中，用血肌酐诊断AKI多在术后1-3天，而用血和尿NGAL则多在术后2小时以内。随后的多项研究进一步证明了这些发现。并且血NGAL可提示AKI的持续性时间，住院时间以及死亡率。
心脏手术—成年人
在儿童中的发现也在成年人中的到证实，虽然不是十分精确，但AUC也有0.77-0.96.而且血NGAL可以独立预测AKI持续时间和严重性、ICU住院时间、肾脏替代治疗的必要性和住院死亡率。心脏术后NGAL的预测作用在定义AKI上明显较强（与肌酐相比为50%比25%）同时可增加AKI的预后严重性。
造影剂引发的肾病
在儿童先天性心脏病患者中，Hirsch等人发现血清和尿NGAL都可在造影后2小时显著显示AKI。在成年宫颈上皮病变患者中血肌酐正常时，尿NCAL在造影术后2小时，血清NGAL在造影后4小时已显著升高，而血肌酐明显升高多在48小时以后。同前所述，Ling 等人也发现尿NGAL可较早期诊断CIN（宫颈内上皮瘤变）。
重症
Weeler发现血清NGAL在健康儿童，重症全身炎症反应综合症患者和重症感染性休克患者之间存在显著区别（平均值各为80,108和303ng/ml）。而且NGAL在AKI患者明显升高，正常人中升高不明显。再者，Zappitelli等人发现在重症患者中尿NGAL升高更明显，所以尿NGAL是持续性AKI不错的诊断标志物。在重症成人发生了AKI患者中，尿NGAL平均值在开始时比48小时显著升高。
肾移植
在一多中心研究显示移植当天尿NGAL提示延迟的移植物功能和透析（AUC0.9）。再者Kusaka等人发现移植器官功能恢复中NGAL减少比血肌酐减少或尿量恢复要早。
NGAL与慢性肾脏病变
血和尿NGAL的出现反映慢性肾病的存在，严重性和进展情况。在慢性肾病患者中NGAL 比血肌酐更能反映GFR（当GFR小于30%时比CyC好）。
尿NGAL在儿童腹泻相关溶血性尿毒症，多发伤和急诊患者AKI中也有很强的提示作用。
近期用标准数据分析的NGAL研究的系统回顾和荟萃分析证明NGAL可作为早期AKI 预示。尿和血浆/血清NGAL各自表现良好，这种NGAL表现是由标准化实验比较研究性试验改进。NGAL浓度对肾脏替代治疗和死亡率有预示预后价值。
血和尿NGAL目前是最有效的肾脏标志物。NGAL的有意义数值分布较广，成人比儿童数值更高（可能是年龄和伴发疾病的作用），心脏手术比CIN数值高（CIN损伤幅度小）。所以，各个临床试验都要求获得正常值范围和阈值，一般浓度大于150ng/ml可诊断患者处于AIK高风险，如果大于350ng/ml，那么该患者处于肾脏替代治疗高风险中。
如果拿诊断AKI的NGAL和诊断急性心肌梗塞的标志物心肌肌钙蛋白I(AUC在0.7-.08之间)比较，它有足够的临床适应能力来早期诊断AKI。NGAL的临床应用将很快推广。
半胱氨酸蛋白酶抑制剂C
CyC是低分子量半胱氨酸蛋白酶抑制剂，它的血清浓度取决于肾小球滤过率，与NGAL 不同，它对刺激物反应并提示肾小管功能紊乱。所以，血和尿CyC浓度变化反映GFR变化。而且它的浓度很少受年龄、性别、种族、肌肉、感染、肝病或炎症疾病影响，而且肾小管不能分泌，CyC可能比血肌酐能更好测量肾小管功能。
与血肌酐比较
一个24项研究的系统回顾中，Laterza等人发现在诊断“GFR受损” CyC优于血肌酐（0.95比0.91，P=0.003）。除了两项不理想的结果外，一些关于ICU患者研究中，CyC比血肌酐作为诊断AKI的标志物有明显的优越性。应用11项资料组得出的结果，Royakkers 等人发现GFR的诊断精确性，CyC明显优于血肌酐:AUC比为0.93比0.84，而且CyC已较常用。CyC作为AKI生物标志物已在一些研究中完成。
心脏手术
成年人中，虽然有Heise等人研究无明确结果，其他研究发现CyC预示AKI上优于血肌酐，但不比NGAL优越。很明显，排除了那些术前就存在肾脏损伤后，Haase-Fielitz等人发现CyC预示AKI的AUC从0.83下降到了0.78，而NGAL却保持不变。在这些研究中CyC 的预示作用一定程度上反映了慢性肾损伤，而不是急性肾损伤。所以，CyC作为NGAL的补
充标志物更合适。
CyC在Haase-Fielitz等人的研究中表现出相当的预示价值；在此研究中，血清CyC 和血浆NGAL都有独立的AKI预示作用，以及很不错的预示是否需肾脏替代治疗和住院死亡率情况。再者，Haase等人还发现CyC在成人心脏手术后有AKI严重度和持续时间的预示作用。
移植后
肾移植后，CyC预示术后移植物的功能，但此预示作用相对较延后（一般3天）。相反，肝脏移植后，Hei等人发现术后CyC预示AKI比血肌酐（24小时以内）更早，更精确，而且术后血清CyC也可预示术后AKI。Ling等人研究也证实了这些发现。
造影剂应用后
Rickli等人发现造影后，血CyC升高早于血肌酐。而且，Kimmel等人发现血CyC反映造影相关改变要优于血肌酐。另一研究发现尿CyC在造影后8小时，24小时已明显升高，而肌酐暂无明显变化。
CyC是比血肌酐更早，更精确标志AKI，但它不及NGAL；肝脏移植术后前升高的CyC 预示术后AKI；CyC在造影引发的变化上比血肌酐更敏感，而且CyC是慢性肾损伤的更好标志物，它预示结果的价值占据了部分诊断价值。当两者先后升高时，CyC作为NGAL的补充，因为单个NGAL在存在伴随疾病时有可能缺乏诊断精确性。虽然自动的标准的免疫比浊试验可有偿提供并在数分钟内出结果，CyC仍是比较脆弱并有潜力的AKI生物标志物。它和NGAL 出现在诊断AKI的标志物谱中是合理的。
肝脏脂肪酸结合蛋白（L-FABP）
L-FABP在多个器官表达，包括肝脏和肾脏。他在肾脏的功能被认为与在肝脏一样；细胞从血浆吸收脂肪酸并转运到细胞间脂肪酸代谢。游离脂肪酸很容易被氧化，可出现氧化应激进而导致细胞损伤。在脂肪酸代谢中，L-FABP可能抑制细胞间脂肪酸积累，起着抑制游离脂肪酸氧化作用。L-FABP可能是氧化应激中重要的细胞抗氧化剂。
L-FABP的分子量小，所以可从肾小球滤过并绝大多数通过肾小管细胞重新吸收，这就是近中央肾小管细胞损伤时L-FABP部分升高的原因。但是有研究显示因游离脂肪酸的积累，肾脏L-FABP表达升高，尿L-FABP的分泌也增多。肾脏L-FABP通过促进细胞间代谢和向尿中分泌而保持细胞浆中低水平的游离脂肪酸。这与在造影剂导致肾病的老鼠和儿童心脏术后患者中尿中早期和指数性升高L-FABP与血早期和指数性升高相比稍延迟，升高更平缓相一致。ELISA技术已用于检测L-FABP浓度，但尿试纸包已发展并需评估。
在一项实验研究中，尿L-FABP具有早期和精确预测在老鼠肾毒性损伤和缺血再灌注损伤中可出现组织和功能上的下降。在此研究中引起损伤的剂量可很好的通过L-FABP水平表现；组织损伤的严重性随着缺血时间延长和顺铂剂量增加而加重，并且与L-FABP水平相关。尿L-FABP多在1小时后开始升高，在老鼠中甚至缺血只有5分钟就升高了。
临床研究中，66患者中有13人在非急诊血管造影钱就出现尿L-FABP显著升高；随后，13人都出现了造影剂引发的肾病。而且，造影前血肌酐在AKI及非AKI分组中无明显区别。尿L-FABP预示AKI时比血肌酐更敏感，同时能作为造影剂引发肾病的临床预测物。进一步研究中，尿L-FABP高水平可区分感染性休克患者为重症感染患者，伴AKI患者还是健康对比组。在感染性休克患者中，幸存者尿L-FABP通过治疗后下降。死亡患者存在更高的尿L-FABP，对比幸存者，其在治疗过程中可出现一过性的尿L-FABP降低。所以，L-FABP在治疗评估上很有用。尿L-FABP可预示儿科心肺旁路手术患者出现AKI，它在术后4小时AUC 为0.81。.
尿L-FABP作为早期精确的AKI生物标志物是很有潜力的，虽然它的升高比NGAL要来得晚（儿科旁路术L-FABP比NGAL为4小时比2小时）。L-FABP在不同患者中的预示AKI功能需进一步临床研究确定。
白介素-18（IL-18）
IL-18是促炎的细胞因子，并在动物模型中是缺血相关AKI的有力中介物。它在近中央肾小管中诱发并分裂，并在AKI时在尿中检测到。在横断面研究中，IL-18水平在确诊AKI 中明显升高，而在尿路感染、肾前性氮质血症或慢性肾病患者中则升高不明显。确诊（急性肾小管坏死）AKI的AUC为0.95，与此一致，在肾移植患者，儿科心脏术后患者和急性呼吸宭迫综合症患者中作为早期AKI的预示物的AUC较好（0.7-0.9），在移植术后患者最有预示作用。但在重症儿童患者中，IL-18就表现差很多。Haase等人推断IL-18是非特异性炎症标志物，但它不能预示心脏术后AKI。总而言之，IL-18表现为低敏感性，高特异性。很少有尿IL-18有预示能力的研究结果：心脏术后4小时，IL-18在数天内于AKI无明显关系，在非感染性重症儿童患者中在非感染性重症儿童患者预示AKI的严重性和死亡率。而且，IL-18也预示重症成人患者的死亡率。IL-18是特异的缺血性AKI，但它也是非特异性炎症标志物，并由不同结果。IL-18在尿的标志物谱需进一步评估。
肾损伤分子-1（KIM-1）
KIM-1是一种跨膜糖蛋白，它不能在正常肾脏中产生，但在缺血性或肾毒性损伤后在近中央肾小管中可出现上调。KIM-1的胞外片段可脱落并在尿中可检测到。在一横断面研究中，KIM-1在确诊AKI患者（大都因缺血所致）肾活检中发现，它区分缺血性AKI为肾前性氮质血症和慢性肾病。在另一住院病人横断面研究中，区分对照组发生AKI的KIM-1的AUC 为0.9。在另一病例对照研究发现在心肺旁路术后12小时的患者发生AKI时KIM-1的AUC 为0.83。近期在一90例成人心脏手术前瞻性研究中，尿KIM-1、NAG（它在肾小管细胞破裂时大量分泌入尿液）和NGAL都能检测到。术后即时KIM-1预示AKI的AUC为（0.68）虽然比较低，但比NAG和NGAL要高。三者联用可提高早期诊断术后AKI的敏感度，而且AUC变为0.75和0.78。而且，有研究检验了KIM-1和住院病人终点事件（透析或死亡）关系，有这种可能，发生了AKI的住院病人中如果KIM-1升高，那么预后则不佳。KIM-1的能力只能证明AKI存在，它在AKI标志物谱需进一步研究。
结论
鉴于AKI的生物多样性，目前尚无法应用单一生物标志物来诊断及区分AKI，所以像心肌酶谱来诊断及评估急性心肌梗塞的严重性的标志物谱是必要的。当前流行的关键肾脏标志物为NGAL和CyC，因为它们1）具有巨大的潜力和实用性，2)有偿试验提供快速结果，3）评估肾损伤的各方面（NGAL对应肾小管紊乱；CyC对应肾小球滤过率）。心脏术后，血和/或尿NGAL和L-FABP在2-4小时时具有预示AKI高度精确性，随后数值逐渐衰减。相反，CyC,IL-18和KIM-1在12-24小时具有明显预示AKI作用。这些信息可用于组建合适生物标志物谱，以用于全新研究，甚至用于介入治疗。
新颖的肾脏生物标志物可用于评估新技术和治疗的对肾功能的作用，并用于监测目前治疗相关的中毒和AKI。因为这个，NGAL，L-FABP，CyC比血肌酐更敏感，并较早诊断AKI，应用此能力去说明效益并用于判断在评估研究中治疗或肾脏保护性技术的实施情况。
围术期最理想的血流动力学管理和处置，比如给术前高风险患者水化作用，能更有效的考察，在肝移植或大手术患者中容易出现AKI，能早期诊断AKI的新颖生物标志物很有作用。新的保护性治疗或那些以前难以评估或不能及时实施的预防或改善AKI（N-乙酰半胱胺酸、碳酸氢盐、非诺多泮）的措施能更适当的被评估或有目的的应用，或接受了肾脏毒性药物（如磷酸酶抑制剂或氨基糖苷类药物）肾损伤能较早被检测到并可调整治疗。挥发性麻醉药对肾脏保护作用的效益和机制可通过新的生物标志物进行研究。上述信息对麻醉医师很有帮助；如果大手术时或术后即刻进行早期标志物检测（NGAL）那么在有AKI高风险术间或ICU等患者中
可尽早实施或评估保护性治疗措施。实际上，术前到术后NGAL浓度的变化也可有助于有效临床治疗方案的制定。而且，如果NGAL能反映出院可能，那它可能有助于外科或ICU 床位安排。
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《感染相关生物标志物临床意义解读专家共识》要点 尽管近年来医学科技已有了“飞跃式”的发展，但直到今天医生们所面临的多数疾病，如肿瘤、代谢性疾病、自身免疫性疾病等都是无法彻底治愈的，即使最常见的支气管哮喘和慢阻肺也往往需要终生不间断治疗。感染性疾病与上述疾病截然不同，其中大多数只要诊断准确，治疗恰当，都可望在相对较短时间内彻底治愈。感染可发生在临床各科，人体任一部位，因此，与感染有关的诊断技术和治疗手段是所有临床医生均应掌握的基本功之一。 感染性疾病的诊断如只靠症状、体征及影像学表现有时会遇到困难，如某些老年性肺炎，可以无发热，或仅有轻微发热，也可缺少呼吸道症状，可能只表现为意识的某些改变，在这种情况下如没有实验室相关检测指标的帮助就可能发生误诊。某些非感染性疾病也可有一些酷似感染的临床表现，如血液病、自身免疫性疾病、移植物抗宿主病（GVHD）及隐源性机化性肺炎（COP）等，此时感染相关生物标志物的检测对鉴别诊断的参考意义更大。除感染性疾病的诊断外，某些生物标志物对判定患者的预后与确定抗感染疗程也有较大帮助，甚至也能在一定程度上帮助区别引起感染的致病原（细菌、真菌、结核、病毒）。 基于以上原因，中国医药教育协会感染疾病专业委员会（IDSC）决定编写此共识，争取尽量系统、客观、全面地向临床医生介绍常用的和即将在临床推广的与感染相关的重要生物标志物，以供大家在临床实践中参考。
需要指出的是，没有任何一个生物标志物是绝对敏感又绝对特异的，不能单凭某个生物标志物的改变来诊断疾病，只有结合、参照患者的临床表现与其他实验室检查结果，才能做出正确的判断。 一、传统细菌感染生物标志物 1. 外周血白细胞总数及分类：白细胞升高合并中性粒细胞比例升高常提示急性细菌性感染，特别是革兰阳性球菌（如金黄色葡萄球菌、溶血性链球菌、肺炎链球菌等）感染。少数病毒感染，如流行性乙型脑炎和流行性出血热也可有上述表现。此外，血液与实体肿瘤、血管炎、成人Still病及肾上腺皮质激素的使用等多种非感染原因，也可引起白细胞及中性粒细胞升高。其生理性增高见于新生儿、月经期、妊娠、分娩及情绪变化等。 白细胞总数升高合并淋巴细胞比例升高常提示急性病毒感染，如传染性单核细胞增多症，若长期持续升高，需注意与血液系统疾病，如白血病等进行鉴别。 白细胞升高合并嗜酸粒细胞比例升高常提示寄生虫感染，也可见于结核、变态反应、肿瘤及药物等原因。 病毒、非典型病原体（如支原体、衣原体、立克次体等）及某些原虫（如疟原虫、黑热病原虫）感染可致白细胞减少，在细菌感染中白细胞减少常见于沙门菌感染、结核和布鲁菌病；白细胞正常或减少同时合并嗜酸粒细胞下降常提示沙门菌感染。应当注意的是，除上述情况外，某些细菌引起的严重感染（如脓毒症）时，白细胞总数也可显著减少，常提示病
麻醉、重症监护和大手术的急性肾损伤的生物标志物： 从临床研究到临床实践 摘要 急性肾损伤（AKI）常见于大手术和约36%的ICU患者，它增加死亡率、治疗费用和延长ICU住院时间，目前虽然正努力发展预防或减轻AKI的治疗措施，但收效甚微。其中主要原因是缺乏早期诊断AKI的措施。传统的AKI生物标志物（肌酐和尿素氮）不能早期诊断损伤。所以，急需寻找可靠、可早期预示AKI的生物标志物。创新技术如功能基因组学和蛋白组学已帮着发现了几种有前景的，可早期提示AKI的生物标志物，如人中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白（NGAL）、半胱氨酸蛋白酶抑制剂C（CyC）、肝脏型脂肪酸结合蛋白（L-FABP）、白介素48（IL-18）和肾损伤分子1（KIM-1）。这些生物标志物在麻醉科和ICU中有很多潜在的应用。它们可用于评估新技术和治疗在肾功能上的影响，监测中毒程度和治疗效果。比如，NGAL和CyC已经用于一心脏手术期间羟乙基淀粉治疗安全监测试验以及早期预测AKI。临床应用将很快推广。 关键词：肾衰竭肌酐尿素氮生物学标志物脂质运载蛋白半胱氨酸蛋白酶抑制剂C 脂肪酸结合蛋白白介素18 急性肾损伤常见于重大手术和危重症 急性肾损伤（AKI）是一个共识性名称，目前用于描述以前叫急性肾衰竭的连续性过程。AKI 被报道发生于约36%重症患者和常见于如开放性心脏手术等大手术后患者，它按FIFLE标准分级（首字母缩写于风险、损伤、衰竭、肾功能丧失和终末期肾病）。虽然急性肾损伤网络（AKIN）标准是基于RIFLE分级系统正被更多应用及可提高诊断AKI的敏感性，但无法改善预后的能力。RIFLE标准在几个人群累积研究超过250000课题中已广泛应用并有效分级肾功能。并且，近期研究发现RIFLE比AKIN在诊断入ICU后前48小时发生AKI更有效。所以，我们更喜欢用RIFLE急性肾损伤分级系统。 急性肾损伤与死亡风险增加和延长住院时间有关。需昂贵治疗的严重病例将导致长时间肾功能紊乱，增加监护人力和成本。所以，尽早诊断AKI有助于发展或实现保护性治疗。 为什么治疗效果不佳 发展预防或减轻AKI治疗的努力显示无法持续保护作用。利尿剂的应用并没有证明有效。Fenoldopam(非诺多泮)，血管扩张剂，在特定人群中有作用，而其他人群则无。利钠尿肽在大手术中可能有作用，在其他情况则无。预防造影剂引发的AKI的乙酰半胱胺酸的作用被证明不确定，在心脏手术患者中围手术期的静注碳酸氢钠的益处也未被确定。目前广泛预防或治疗AKI的措施（虽然未被对照试验证明）依然是及时补充液体恢复血循环的复苏以及适度应用强心剂/血管加压素以维持充足的心输出量和灌注压。除了这些措施外，高钾血症，代谢性酸中毒或液体负荷过重的病例对液体复苏无反应，此时多需接受肾脏替代治疗/透析。 至于为什么没有可再生的持续性的有效的对AKI的治疗有这么几个原因。第一，急性肾损伤可由多因素诱发并可存在于疾病过程中。即使某些治疗可能对部分亚组有益，由于疾病的多样性致使特定的治疗方案不可能适用于所有类型的AKI。第二，目前对AKI的发病机制的认识仍是有限的。它将导致预防或治疗上的困难重重。第三，介入治疗实施迟疑。由于我们依赖传统生物标志物（肌酐，尿素氮，尿量）来诊断AKI才出现治疗上耽搁。这些生物标志物既不能及时提示损伤，而且多在损伤后好几小时才出现异常（肌酐，尿素氮），也缺乏特异性（尿量）。比较下急性心肌梗塞的治疗，大家能想象如果缺乏心肌肌钙蛋白，
泥炭沉积的类脂化合物（正构烷烃、脂肪醇、脂肪酸、甾酮、三萜类化合物和类异戊二烯、直链酯类等）、纤维素中C，H，O 同位素，以及泥炭腐殖化度和孢粉、生物化石等都是恢复古环境的良好指标。虽然泥炭的这些气候代用指标能够反演古环境的相对干湿、冷暖，但并不能定量地给出温度值的大小。 1、GDGTs（甘油二烷基甘油四醚脂） 研究较多的GDGTs化合物主要包括类异戊二烯类（GDGT-0~GDGT-4）和支链类（I~III）两大类，类异戊二烯GDGTs被认为是古菌细胞质膜中所特有，是古菌存在的生物标志化合物。 与该指标的相关内容： （1）CBT：环化指数（the Cyclisation ratio of Branched Tetraethers） （2）MBT：甲基化指数（the Methylation index of Branched Tetraethers （3）研究发现支链GDGTs 结构中甲基个数（MBT指数）主要受当地年平均大气温度（MAAT）影响，其次受环境pH影响；支链GDGTs结构中环戊烷个数（CBT指数）主要受环境pH控制。 （4）环化指数（CBT）/甲基化指数（MBT）是近年来根据支链四醚膜类脂（GDGTs）提出的定量化重建土壤pH和陆地年平均大气温度（MAAT）的生物标志物指标。 （5）Weijers等人提出的MBT/CBT 指标在近海、湖泊沉积中都得到了较好应用，并依此将MBT/CBT 指标应用到泥炭沉积中，讨论了指标在泥炭沉积中的适用性和应用潜力。文章发表在2007年的《Geochimica et Cosmochimica Acta》上。 （6）许云平等利用GDGTs来重建全新世渤海湾有机碳的来源及沉积能量（2010年国家自然科学基金项目）。由GDGTS衍生出的指标BIT比值可用作湖相、河口、滨浅海环境沉积物中判识有机质来源的重要指标。 （7）高效液相色谱-质谱仪（HPLC-MS）进行GDGTs分析（当前存在的主要问题）。 2、脱-A-三萜烯系列化合物（属脂肪族） 脱-A-三萜类是地质体中重要的生物标志化合物，已在石油和各种沉积物中多有报道，认为是高等植物三萜类经光化学和/或微生物氧化使得A环丢失的降解产物。该系列化合物在沉积物中的出现一方面说明被子植物的输入，另一方面显示A环的丢失是高等植物五环三萜类较为普遍的转换途径。 与该指标的相关内容 （1）可反映气候的干湿、温度高低以及沼泽水位的高低； （2）研究发现，该指标在泥炭中的积累与沼泽发育期生物群落结构组成差异密不可分；（3）脱-A-三萜烯变化序列与植被群落结构演替具有相关性（可以与孢粉、植物大化石的结果相互验证） （4）GC-MS分析采用惠普6890气相色谱与HP5973质谱联用仪
生物标志物 科技名词定义 中文名称：生物标志物 英文名称：biomarker 定义：用于监测和评价能够导致生物有机体的生物化学和生理学改变的化学污染物。 所属学科：海洋科技（一级学科）；海洋科学（二级学科）；环境海洋学（三级学科） 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 生物标志物：在亚个体和个体水平上既可以测定污染物暴露水平，也可以测定污染物效应的生理和生化指标。 对于疾病研究，生物标志物一般是指可供客观测定和评价的一个普通生理或病理或治疗过程中的某种特征性的生化指标，通过对它的测定可以获知机体当前所处的生物学过程中的进程。检查一种疾病特异性的生物标志物，对于疾病的鉴定、早期诊断及预防、治疗过程中的监控可能起到帮助作用。寻找和发现有价值的生物标志物已经成为目前研究的一个重要热点。 自1994年蛋白质组概念提出，定量蛋白质组学已经成为蛋白质组学研究的热点和中心。定量蛋白质组学便是检测正常与疾病状态下组织全部表达蛋白质在量上的差别。 定量蛋白质组学中的蛋白质定量技术也成为发现生物标志物的重要途径。 生物标志物是生物体受到严重损害之前，在不同生物学水平（分子、细胞、个体等）上因受环境污染物影响而异常化的信号指标。它可以对严重毒性伤害提供早期警报。 这种信号指标可以是细胞分子结构和功能的变化、可以是某一生化代谢过程的变化或生成异常的代谢产物或其含量，可以是某一生理活动或某一生理活性物质的异常表现，可以是个体表现出的异常现象，可以是种群或群落的异常变化，可以是生态系统的异常变化。 生物标志物分类 从功能上一般分为: 接触（暴露）生物标志物 （biomarker of exposure）; 效应生物标志物
急性肾损伤早期诊断标志物的研究进展 急性肾损伤是由各种原因引起的短时间内肾功能急剧下降而出现的临床综合征，其概念是由急性肾衰发展而来。由于传统的AKI诊断标准缺乏特异性以及敏感性，因此，近年来许多新型AKI早期标志物引起研究者的重视。文章就几种新型标志物的生物学功能、研究现状及前景进行综述。 Abstract：Acute kidney injury is a clinical syndrome that is caused by a sharp drop in renal function within a short period of time due to various causes.The concept is developed from acute renal failure.Due to the lack of specificity and sensitivity of traditional AKI diagnostic criteria，many new AKI early markers have attracted researchers’ attention in recent years.This article reviews the biological functions，research status and prospects of several new markers. Key words：Acute kidney injury；Biomarkers；Diagnostic criteria 急性腎损伤（acute kidney injury，AKI）是指在多种病因引起的肾功能快速下降而出现的临床综合征，包括尚无肾衰竭和已有肾衰竭的不同损伤阶段，其诊断标准为：肾功能在48 h内突然降低，至少两次血清肌酐（SCr）升高的绝对值≥0.3 mg/dl；或Scr较前一次升高50%；或持续6 h以上尿量<0.5ml/（kg·h）。近年来，AKI的发病率、病死率均有所升高[1]。且一旦发生AKI，患者于ICU的停留时间及住院时间均显著延长[2]。有研究认为，AKI患者较高的死亡率与早期缺乏有效干预措施有关[3]。因此，早期诊断、早期治疗对于降低AKI病死率具有重要意义。而传统实验室检查方法如：肌酐、GFR、钠排泄分数、尿液检查等在早期诊断AKI方面均具有局限性，会不同程度受到如：肌肉损伤、心功不全、肝功不全、利尿剂及尿中大分子物质的影响[4-6]。影响AKI早期诊断的主要障碍之一是缺乏监测肾脏早期损伤的敏感特异性指标。因此探寻稳定可靠，具有诊断价值的生物学标志物已成为国内外AKI研究的热点。本文就近年来发现具有前景的AKI早期诊断生物学标志物进行综述。 1肾损伤因子-1（KIM-1） KIM-1是一种1型跨膜糖蛋白，由334个氨基酸残基组成。其表达具有高度组织特异性。在正常成人肾、肝、脾中可有极少量表达，而在缺血或肾毒性损伤后的近端肾小管上皮细胞中高度表达。既往研究已经证实，KIM-1在缺血性与肾前性氮质血症鉴别方面具有一定的价值，大鼠肾缺血-再灌注动物模型中发现：当术后24 h时，尿中KIM-1已超出基线水平数倍，而此时BUN、SCr等检测指标尚无明显改变[7]。大量研究证实，在AKI患者尿液及肾组织中可检测到KIM-1显著升高，其中因缺血所导致AKI的KIM-1表达水平最高[8]，故尿KIM-1有助于诊断因缺血所致的AKI。此外有研究表明，AKI1期、2期、3期相比，KIM-1的表达水平具有显著差异[9]，提示肾损伤的严重程度与KIM-1的表达水平呈正相关。Szeto等研究提示肾移植受者术后肾功能下降与与尿KIM-1表达显著相关，提示尿KIM-1可提供肾移植术后恢复及预后情况[10]。综上所述，KIM-1在早期
倍,经χ2检验,差异均有显著性;二项分布拟合与Edward检验均显示,扬中胃癌的发病存在明显的家庭聚集性,符合多基因遗传方式;先证者家庭成员发生胃癌的危险性显著高于均衡可比的对照家庭成员,核心家系成员间患病率的差异,可能与胃癌遗传易感性和家庭内环境因素暴露的差异有关[5,6]。 分析胃癌家族史在家庭聚集性中的作用,结果显示(资料未列出):先证者家系有胃癌家族史的比例为28134%(761/2685),对照家系胃癌家族史的比例为2170%(69/2557),两者差异有极显著性,χ2 =64612,P=01001;同样,胃癌病例有家族史的比例为41175%(291/697),也显著高于非胃癌对照家族史的比例11186%(539/4545),表明遗传易感性因素在胃癌发生中有重要地位。 同时,也应该看到,以肿瘤发病率为观察研究的终点指标,对遗传易感性作用相对较弱的散发性肿瘤而言,敏感性较低,出现一些难于解释的阴性结果,需要借助分子遗传学、分子生物学技术,准确判断肿瘤早期生物学表型与遗传易感性(基因型)之间的关系。根据国内外现有流行病学资料:胃癌是在多种环境和遗传因素长时间、多步骤、交互作用下的结果[2,7],无论是外源性致癌物,或是机体产生的内源性致癌物,都要通过宿主遗传易感性因素(研究比较成熟的是各种代谢酶基因多态性)的作用,才能最终导致癌变,因此,有必要采用分子流行病学方法,进一步阐明在致癌物代谢的各条通路中,易感基因及其多态性所起的作用[8212],我们已经利用在扬中胃癌高发区获得的环境暴露与基因多态性资料,对此进行了探讨。有关结果将另文报道。 参考文献 1李茂森,耿昌友,朱阳春,等.扬中市1991～1995年恶性肿瘤发病及死亡情况调查研究1肿瘤,1997,17:47724781 2C orrea P1Human gastric carcinogenesis:a multistep and multifactorial process2first American cancer s ociety award lecture on cancer epidemiology and prevention1Cancer Res,1992,52:6735267401 3Perera FP1Environment and cancer:who are susceptible?Science, 1997,278:1068210731 4S tadtlander CT,W aterbor JW1M olecular epidemiology,pathogenesis and prevention of gastric cancer1Carcinogenesis,1999,20:2195222081 5Nagase H,Ogino K,Y oshida I,et al1Family history2related risk of gastric cancer in Japan:a hospital2based case2control study1Jpn J Cancer Res,1996,87:1025210281 6La Vacchia C,Negri E,Franceschi S,et al1Family history and the risk of stomach and colorectal cancer1Cancer,1992,70:502551 7T oy oshima H,Hayashi S,Hashim oto S,et al1Familial aggregation and covariation of diseases in a Japanese rural community:com paris on of stomach cancer with other diseases1Ann E pidemiol,1997,7:44624511 8K ato S,Onda M,M atsukura N,et al1G enetic polym orphisms of the cancer related gene and Helicobacter pylori in fection in Japanese gastric cancer patients1An age and gender matched case2control study1Cancer, 1996,77:1654216611 9K ato S,Onda M,M atsukura N,et al1Helicobacter pylori in fection and genetic polym orphisms for cancer2related genes in gastric carcinogenesis1 Biomed Pharmacother,1997,51:14521491 10Ng EK,Sung JJ,Ling TK,et al1Helicobacter pylori and the null genotype of glutathione2S2trans ferase2mu in patients with gastric adenocarcinoma1Cancer,1998,82:26822731 11National Institute of Environmental Health Science.Research on environment2related disease1Environmental G enome Project119981 Available from:http://w w w1niehs1nih1g ov/envgenom1 12沈靖.人类基因组计划与肿瘤预防研究面临的机遇.肿瘤,2000, 20:682721 (收稿日期:2000202220) (本文编辑:邵隽一) ?名词小词典? 生物标志物(biological marker) 能够反映致病因素或毒物从暴露到效应过程各个环节性质的特异性生物分子,如DNA、蛋白质、酶、脂质、糖类等。生物标志物的确定和检测是流行病学研究中的关键问题,因为这种确定和检测可被用来进行病因探讨、危险因素的评价、致病因子致病机理的研究、人群易感性评估、疾病流行规律的掌握、疾病防治措施的研究和评估等。 生物标志物大致上可分为两大类,一类是根据表型和基因型的特点分为表型生物标志物和基因型生物标志物,前者包括蛋白质、多肽、脂质、糖类和其他在血清和体液中可检测到的特异性分子,后者主要包括基因类型及突变型、DNA加合物、DNA多态性等;另一类是根据致病因子作用机体的过程,可划分为暴露生物标志物、作用生物标志物、效应生物标志物等。 随着分子生物学理论和技术的深入发展,研究生物标志物的技术手段日趋先进、完善。现可用先进的核酸研究技术、蛋白质研究技术、酶学研究技术、免疫学研究技术等检测和研究生物标志物。 (方福德100005北京市中国医学科学院基础医学研究所) (收稿日期:2000209219) (本文编辑:邵隽一) ? 6 3 ?中华预防医学杂志2001年1月第35卷第1期 Chin J Prev M ed,January2001,V ol35,N o. 1
2020泌尿系统感染生物标志物研究进展 泌尿系统感染（urinary tract infection, UTI）是临床最常见的感染之一, 发病率及复发率较高。肾脏移植术后感染中有30%以上为UTI[1]。中段尿培养是目前UTI诊断的金标准, 但其阳性检出率低且耗时长, 不能满足临床诊疗的需求。因此, 寻找更加敏感和准确的UTI生物标志物作为中段尿培养方法的补充, 具有重要的临床意义。我们就UTI的生物标志物研究进展进行综述。 1 降钙素原（procalcitonin, PCT） UTI的预后与感染部位有关。因此, 快速而准确地鉴别上尿路感染及下尿路感染有重要的临床意义。PCT和C反应蛋白（C-reactive protein, CRP）是临床上常用的炎症指标, 近年来作为判断UTI的生物标志物, 临床诊断效果很好。XU等[2]对PCT与CRP在鉴别儿童上尿路感染和下尿路感染中的价值进行研究, 结果显示, PCT和CRP 均可作为鉴别诊断儿童上尿路感染与下尿路感染的生物标志物, 但PCT的敏感性（90.47%）及特异性（88.0%）均优于CRP（敏感性为85.7%, 特异性为48%）, 表明PCT是更适合用于鉴别诊断儿童UTI的生物标志物。
LEVINE等[3]研究发现, PCT可以作为排除UTI的生物标志物, 他们分析了293例UTI患者血清PCT水平, 结果显示, PCT< 0.25 ng/mL 可以排除UTI, 这种排除性的生物标志物可以更有效地避免抗菌药物的滥用。 2 肝素结合蛋白（heparin-binding protein, HBP） HBP是相对分子质量为37 000的低分子蛋白质, 储存在人类中性粒细胞分泌体和嗜苯胺蓝颗粒中, 当其从活化的嗜中性粒细胞中被释 放时, 可作为多功能炎症介质引起血管渗漏并趋化和诱导单核细胞[4, 5], HBP是各种潜在细菌感染的生物标志物, 有研究结果表明, 血浆、脑脊液和皮肤中HBP水平的升高与菌血症、细菌性脑膜炎或链球菌感染有关[6]。儿童尿中HBP水平的明显升高可反映UTI程度。KJ? LVMARK等[7]的研究发现, 尿相对于尿白细胞, 诊断尿路感染更敏感且更具特异性。他们对成年患者进行研究后发现, 尿HBP与尿白细胞介素-6、白细胞和亚硝酸盐相比, 尿HBP是区分下尿路感染和肾盂肾炎的最佳的生物标志物[8]。 3 黄嘌呤氧化酶（xanthine oxidase, XO） 人类的XO主要存在于肝脏。CIRAGIL等[9]的研究结果显示, UTI患者尿XO活性会增强, 且仅当尿液中含有> 105/mL的细菌时, XO活性才显著增强, 尿液中XO活性诊断UTI的敏感性和特异性均为100%。尿XO或可成为新的潜在生物标志物, 用于诊断UTI [10]。
急性肾损伤（acute kidney injury，AKI）是危重疾病患者常见的合并症，在ICU中病死率高达37% ~76%[1]。随着床旁血液滤过技术的不断发展，AKI 的治疗效果有了显著提高，但其发病率仍呈上升趋势，且病死率仍偏高，主要原因在于其难以早期诊断、早期干预。目前常用的AKI诊断指标是血肌酐、尿量，这些方法虽特异性好，但敏感性差，不能早期提示肾功能的改变。近年来有研究发现，一些早期生物学标志物如胰岛素样生长因子结合蛋白7（insulin-like growth factor-binding protein7，IGFBP7）、金属蛋白酶组织抑制剂-2（tissue inhibitor of metalloproteinases-2，TIMP-2）、肝脏型脂肪酸结合蛋白（liver fatty acid binding protein，L-FABP）、中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白（neutrophil gelatinase-associated lipocalin，NGAL）、胱抑素C （cystatin C，cys C）、肾损伤因子-1（kidney injury molecule-1，KIM-1）、白细胞介素18（interleukin-18，IL-18）、神经轴突导向因子（netrin-1），对于AKI的早期诊断、病情评估和预后判断，较血肌酐和尿量有明显的优势。本文通过复习文献，对以上几种标记物的最新研究进展作一综述。 1AKI的最新定义及分期标准 改善全球肾脏病预后组织（kidney disease：improving global outcomes，KDIGO）最新指南定义的AKI标准是：48h内血肌酐增高26.5mol/L；或血肌酐增高至基础值的1.5倍，且明确或经推断其发生在之前7d之内；或持续6h尿量<0.5ml·kg-1·h-1，分期标准见表1。2经典AKI生物学标志物的局限性 目前，AKI是以血肌酐和尿量为诊断及分级标准的，但血肌酐和尿量有其局限性。实际上，血肌酐测定的是肾小球滤过功能，而不是肾损伤，直到肾功能下降到50%以下，血肌酐才会发生变化[2]。血肌酐还受许多非肾性因素的影响，如年龄、性别、种族、肌肉、营养状况等。此外，某些药物能改变肾小管分泌肌酐的功能，也会影响血肌酐的测定[3]。由此可见，血肌酐是一个不太敏感的、反应较晚的AKI生物学标志物。 3新型AKI生物学标志物研究的新进展 对AKI生物学标志物的探索一直是近年来研究的热点，随着科技的进步，特别是基因和蛋白组学的发展，发现一些基因产物或蛋白可作为新的生物学标志物。 3.1IGFBP7 IGFBP7是IGFBPs的一名新成员。它是一种分子量30kD的糖蛋白，可由上皮细胞、血管内皮细胞、平滑肌细胞等分泌[4-5]，在血浆、尿液以及肠道、膀胱、肾等组织中能被检测到[6-7]。在因脓毒症或缺血导致的肾损伤中，肾小管上皮细胞参与细胞周期G1阻滞，而IGFBP7正是G1期阻滞的一种诱导物[8-11]。IGFBP7可防止细胞在DNA受损的情况下分裂，并阻滞其分裂进程，直到DNA损伤被修复，以免细胞凋亡，这可能是对早期AKI的一种应答机制[12]。Aregger等[13]研究指出，相比NGAL，IGFBP7对AKI 预后来说可能是一个更加准确的预测值[IGFBP7的曲线下面积（area under curve，AUC）为0.74，NGAL 的AUC为0.70]。一项单中心研究及一项大样本多中心研究将尿IGFBP7和TIMP-2相结合来预测AKI的发生，结果显示，IGFBP7和TIMP-2浓度相乘 DOI:10.3877/cma.j.issn.1674-6880.2015.03.013 基金项目：潍坊市卫生科技发展计划项目（2014ws056） 作者单位：261031山东潍坊，潍坊医学院附属医院重症医学科通信作者：张培荣，Email：zhangpeirong@https://www.doczj.com/doc/dd5029770.html, ·综述· 急性肾损伤早期生物学标志物研究的新进展 牟迎东张琳琳张培荣
什么是降钙素原？ 结构与合成 降钙素原(PCT)是降钙素(calcitonin，CT)前驱物质，由位于11号染色体上的CALC- 1基因所表现。 图1: 改编自Moullec等人的PCT结构 然而降钙素在受到荷尔蒙刺激后仅由甲状腺的C细胞分泌。而在促炎症刺激下特别是在受到细菌感染是PCT由大量各类细胞核组织产生。 在健康个体的PCT水平低于0.05 ng/mL，但是患有严重脓毒症或脓毒性休克的患者体内PCT数值可以上升到1000 ng/mL。 图2: 改编自Meisner等人 在感染刺激下3-6小时内，可以观察到上升的PCT数值，而且随着感染的加重而持续上升，使PCT成为严重全身性细菌感染和脓毒症的早期及高专一性的标志物。 图3: 改编自Meisner等人 当严重细菌感染缓解后24小时半衰期内，PCT会重新回到正常值<0.05ng/mL PCT是有效证明您可以安全减少LRTI抗生素用量的唯一生物标志物 在急部部日常工作中如何使用PCT测试？ 我们在急诊中怀疑有下呼吸道感染(LRTI)的患者中使用PCI测试。我们会根据临床表征、病情的严重度及基本临床诊断(慢性阻塞性肺病(COPD)，支气管炎或肺炎)以及PCT值的高低来决定是否使用抗生素。如果开始使用抗生素，那么3、5和7天后将重新检测PCT，以便于能及早停止治疗。我们同时在严重脓毒症治疗中使用PCT监测抗生素的治疗。PCT是否提高了诊断的准确性? 是的，比起其它感染标志物．PCT确实提高了诊断的准确性．例如，C-反应蛋白(CRP)水平的增高其特异性较低，并且在病毒与细菌疾病中均会出现。 PCT同时让我们对自己的临床工作更加放心，还提供了排除严重细菌感染的安全界限，使我们可以决定何时开始或结束抗生素治疗。 在急诊部设置中，斜对脓毒症诊断使用什么样的临床PCT临界值？ 在巴塞尔和其它瑞士医院，我们使用的急诊流程中包含PCT检测。 我们不使用严格的PCT临界值，而是采用临界值范围，因为这更符合生理学，且感染生物学并不是单纯的黑或白。通常对于PCT值<0.1ng/mL患者，仅当儿属于高风险患者，
《感染相关生物标志物临床意义解读专家共识》专家解读 近日，在南京举办的《感染相关生物标志物临床意义解读专家共识》（以下简称《共识》）媒体专访会上，中国人民解放军总医院呼吸科主任解立新教授、解放军南京总医院呼吸病研究所所长施毅教授以及浙江省人民医院检验中心主任周永列教授从不同角度对《共识》内容进行了全面、深入的解读。 感染生物标志物PCT与IL－6 辅助感染性疾病诊疗 感染性疾病不能仅靠症状、体征、影像学表现做出判断，优选良好的感染相关生物标志物对帮助临床鉴别感染与非感染、动态评价疾病严重程度和预后、指导抗菌药物的合理使用具有重要意义。解立新教授指出，优选感染标志物应具备的特性包括：灵敏度高，可以在感染早期即发生显著变化且不受非感染因素影响；高特异性，能够区分病原体类别，鉴别是否为细菌性感染；能够辅助评估感染严重程度和预后，监测治疗应答，并指导抗菌药物的使用等。 C－反应蛋白（CRP）是目前在临床广泛应用的细菌感染生物标志物。作为敏感的炎症指标，CPR检测快速、便捷，其升高幅度与感染或炎症严重程度呈正相关；CRP检测还可辅助区分细菌感染和病毒感染。
此外，更多优秀生物标志物如降钙素原（PCT）、白细胞介素6（IL －6）等近年也逐步在临床上开始应用。施毅教授指出，PCT作为目前临床常用的重要细菌感染生物标志物，参考意义较大；IL－6检测的相对优势则在于急性感染的早期发现。 PCT是一种功能蛋白，是降钙素合成过程中的中间产物，是无激素活性的降钙素前肽物质。《共识》指出，PCT对严重细菌感染的早期诊断、判断病情严重程度、预后、评价抗感染疗效、指导抗菌药物应用等方面都具有较高的临床价值，且对全身与局部感染具有较高诊断价值，是判断脓毒症的重要工具。 一项包含30 个临床试验的荟萃分析证实，PCT可有效辅助脓毒症的早期诊断。数据显示：当PCT截断值定为1.1 μg /L 时，早期识别脓毒症的敏感性为77％，特异性为79％。此外，PCT在局灶性细菌感染中往往正常或轻度升高，可辅助诊断局灶性细菌感染。同时，PCT水平可有效反映患者细菌感染严重程度，其浓度与全身性细菌感染严重程度呈正相关。 在判断脓毒症患者预后及辅助指导抗生素治疗方面，研究证实，经过有效的抗感染治疗，脓毒症患者24小时后循环中的PCT水平可降低50％，其降低程度和患者存活率升高呈正相关，而PCT水平仍继续增高或居高不下则提示预后不良；PCT检测结合临床信息能够进一步明确抗生素治疗的必要性以及优化抗生素使用流程，动态监测PCT水平可辅助抗生素治疗，
肾功能及肾损伤标志物——中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(N G A L)解析
肾功能及肾损伤标志物——中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白 （NGAL）解析 中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白（NGAL）是lipocalin的一种，最初是在激活中性粒细胞中被发现的一种小分子量分泌性蛋白，现代研究表明，NGAL是诊断急性肾损伤的最有效生物学标志物之一。 NGAL的合成及分布 NGAL由肾小管细胞、中性粒细胞等细胞类型合成，它标志性的存在于循环内，可被肾小球自由滤过，并被肾小管上皮细胞截获降解。 肾功能异常时，引起肾小管上皮细胞损伤，分泌大量的NGAL，大量NGAL通过诱导肾小管间质中浸润的中性粒细胞发生凋亡从而保护肾组织免受炎性细胞的损害，以此诱导肾小管上皮细胞再生。 NGAL在肾脏中的表达会因多种原因的肾损伤而显著升高，并且释放到尿液和血浆中。 正常情况下，NGAL在尿液和血浆中维持一个较低水平，而肾损伤时则在非常短的时间（2-4h左右）急速升高。 NGAL在AKI中的应用 NGAL用于AKI 的早期诊断 急性肾功能损伤( AKI) 时血、尿NGAL浓度会迅速升高，2h最为明显( 比临界值升高几十至几百倍)，而血清肌酐( sCr) 、尿酶等传统指标往往要在24～72h 后才明显升高，因而NGAL可用于AKI 的早期诊断。 大量研究证明，肾脏在顺铂诱导的肾脏急性损伤后约2h 就能在尿中检测到NGAL，而检测出血肌酐明显改变要在等到3-4 d后，同样在肾脏急性缺血再灌注损伤后3h在尿中也能检测到NGAL。儿童心脏手术后发生急性肾功能衰竭的患者在手术后2h血、尿NGAL的浓度明显升高，而血肌酐明显升高则要等到1～3d后。 NGAL可用于AKI的鉴别诊断 尿NGAL可鉴别AKI、肾前氨血症、慢性肾病和正常肾功能病人。 NGAL可用于AKI的危险分层 ICU诊断中NGAL能够预测急性肾损伤的严重程度；NGAL对不同程度的AKI诊断体现出高灵敏性和特异性。 NGAL可用于AKI临床结果的预测（发病率、死亡率等） 评估预后，NGAL 可作为AKI 的预后指标之一。
广东化工 2010年第4期· 150 · https://www.doczj.com/doc/dd5029770.html, 第37卷总第204期 生物标志物监测环境污染研究新进展 姜元臻 (中山市环境监测站，广东中山 528400) [摘 要]生物标志物在环境污染监测方面的应用日益重要，文章侧重于对生物标志物在此方面的应用进行全面阐述，包括：生物标志物的定义及分类，生物标志物的特征及优势，生物标志物在检测环境污染的应用，最后还提出了生物标志物在环境监测方向的展望。 [关键词]生物标志物；环境污染；生物监测 [中图分类号]O65 [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2010)04-0150-03 New Advances of Study on Monitoring Environmental Pollution by Biomarkers Jiang Yuanzhen (Zhongshan Environmental Monitoring Station, Zhongshan 528400, China) Abstract: Biomarkers is becoming more and more important in the application of environmental monitoring. The article focased on a comprehensive exposition of biomarker application in this regard, which included definition and classification of biomarker, characteristics and advantages of biomarker, biomarker’s application in the detection of environmental pollution, finally made an outlook of biomarker in the direction of environmental monitoring. Keywords: biomarker；environmental pollution；biomonitoring 1 生物标志物概述 1.1 生物标志物的定义 目前，中国的环境监测工作还主要是针对环境中化学成分的存在量进行检测。物理化学监测虽然能清楚地知道环境中各化学成分的具体含量及其变化，但却不能直接反应环境对生物所造成的毒害作用。另外，由于环境中的许多污染物含量很低，相互混合，体系复杂，仅用化学因子监测的手段往往不能够全面的反映环境的污染状况。在环保观念日益增强的今天，社会对环境评价的全面性和准确性的要求也日益增高，这就要求建立一个综合的、多手段的、多参数的环境监测体系以实现快速、高效、准确地对环境状况作出全面的评价。而生物监测正好补充了理化监测的不足。 生物标志物是生物体受到严重损害之前，在分子、细胞、个体或种群水平上因受环境污染物影响而产生异常变化的信号指标。一种标志物应能敏感有效地反映出生物体发生严重损伤之前的生物变化，并能准确评估生物体所处的污染状态及其潜在危害，为环境污染提供早期警报。随着分子生物学理论和技术的迅速发展，生物标志物(biomaker)的研究作为一个崭新的领域逐渐引起了国内外共同关注[1]。1987年美国国家科学院首先将生物标志物定义为由生物体或样品可测出由外来化合物导致的细胞学或生物化学组份或过程、以及结构或功能的变化[2]。Benson和DiGiulo[3]认为生物标志物是在生物个体所测得的生物化学、生理学或病理学反应，而这些生物学反应能给出环境污染物的暴露，或由暴露所引起的亚致死效应资料。 生物指示物(Bioindicators)自上世纪70年代污染生态学中出现并一直沿用至今。最初只是将耐污的生物物种称为指示生物(Indicator species或Bioindicator)，随着污染生态学的野外研究和实验室毒性试验研究，逐渐将生物指示物的应用范围扩大至污染生态学的不同生物学组织层次，小至分子水平，大至生态系统结构与功能，包括发生在分子、生物化学、生理、病理组织、生物个体、种群、群落和生态系统等不同生物学组织水平上的生物学效应，从生物学的角度为环境质量的监测和评价提供依据。简单地讲，生物标志物就是可衡量环境污染物的暴露及效应的生物反应。一个理想的生物标志物应具备化学特异性，能够微量鉴定、试验费用低廉、检验快速，与环境样品中污染物有量的相关性等。寻找理想的生物标志物一直是环境监侧、环境毒理学及环境医学领域研究的重要内容。 1.2 生物标志物的分类和各种类型的生物标志物 从功能上看，生物标志物一般可分为三类[4]，即暴露生物标志物(Biomarkers of exposure)，反应或毒性效应生物标志物(Biomarkers of responser or toxic effect)，易感性生物标志(Biomarkers of susceptibility)。 1.2.1 暴露生物标志物 暴露生物标志物指示机体经化学品的暴露，即污染物引起的物体的反应，如指示对重金属暴露的金属硫蛋白(MTs)，但此类标志物不能指示污染物的毒性效应，有助于研究生物对化学分析方法很难检测到的的环境中的不稳定化合物的暴露。暴露生物标志物一般依靠测定体液和组织中特定化学物质或者其代谢物，或者与生物分子相互作用形成的产物。 1.2.2 反应或毒性效应生物标志物 效应标志物是指在一定的环境暴露作用下，生物体产生相应的可测定的生理生化变化或其它病理方面的改变，即指示污染物对生物体健康状况的损害效应，如指示DNA损伤的DNA 加合物(DNA-adducts)，它可能是生物机体中某一内源性成分或测定机体功能容量，产生疾病或障碍的改变等。确定化学物质的生物学效应的生物标志物很多，从最简单的标志物如监测体重变化至复杂的标志物如采用免疫化学技术测定特定同功酶[5]。酶活性抑制持久，因此，可作为重要的效应生物标志物。如血细胞数和血细胞损伤的检测可提供各种资料，出现姊妹染色单体交换指示染色体潜在损伤，可由环氧乙烯暴露引起；缺乏特有淋巴细胞指示免疫抑制，可由二恶英(TCDD)等化学物质引起。HSP70家族是序列最保守并且对污染物的应激反应最为显著的一类应激蛋白。沈骅等[6]以鲫鱼为实验动物，Cu，EDAT-Cu，Zn，Pb，Cd，染料橙(HC Orange 1)及两种金属同时进行长期低浓度暴露，在不同浓度下，应激蛋白HSP70被不同程度地诱导，并有明显的剂量效应关系。研究发现，在低于国家渔业水质标准的浓度下，HSP70仍然有显著的诱导表达，说明水体中污染物在低于现行渔业水质标准的浓度下，长期暴露仍然会对鱼类产生一定的损伤。HSP70比传统的生长、繁殖等生物指标更为敏感。 1.2.3 易感性生物标志物 易感性标志物是指当生物体暴露于某种特定的外源化合物时，由于其先天遗传性或后天获得性缺陷而反映出其反应能 [收稿日期] 2009-07-31 [作者简介]姜元臻(1982-)，男，山东人，硕士，主要从事环境监测方面的工作。
20种肾损伤标志物大盘点（2020） 编者按：早期诊断并积极干预是改善肾损伤预后的关键，因此临床上需要能够更早发现肾功能损害和更早诊断的生物学指标，同时需要其敏感度和特异度均较高，近年来许多更敏感更早期的生物标志物被开发出来，下面为大家概要介绍。 血清肌酐(serum creatinine，Scr) 肌酐来源于自身骨骼肌和饮食中的肉类，正常情况下，肌酐经肾小球滤过随尿液排出。以对比剂肾病（contrast-induced nephropathy，CIN）为例，常用诊断指标为Scr，但是，Scr水平受年龄、性别、种族、代谢、蛋白质摄入量及药物作用等诸多因素的影响，如H2阻断剂西咪替丁片、抗心律失常药决奈达隆、抗生素甲氧苄啶、HIV感染治疗药物可比司他等，其误差率可高达50%，Scr明显升高往往发生在对比剂使用48h后，不仅造成CIN诊断准确率低，也使得诊断滞后，意味着正在或已经发生CIN的患者失去了预防和减轻肾损伤的最佳时机，直接导致CIN病死率上升。 周期阻滞生物标志物（TIMP-2和IGFBP-7） 胰岛素样生长因子结合蛋白7（insulin-like growth factor binding protein 7，IGFBP7）和金属蛋白酶组织抑制剂-2（tissue inhibitor of metal loproteinase 2，TIMP-2）的组合似乎是目前一个有前途的同时具有临床和科研潜力的生物标志物，都是G1细胞周期阻滞蛋白，在缺血性和炎性刺激后，在受损肾小管细胞中合成和分泌，通过结合内皮细胞表面的α3β1 整联蛋白，肾小管上皮细胞进入G1细胞周期阻滞，避免带有受损脱氧核糖核酸（DNA）的细胞分裂，阻断内皮细胞增殖及血管生成，维持这种状态直到DNA完全修复。TIMP-2和IGFBP7都在AKI早期表达，标志着肾小管上皮细胞损伤。有研究称IGFBP7可用于预测肾功能恢复、AKI 评估、肾脏替代疗效观察，两种标志物都已在验证试验中进行了评估，TIMP-2×IGFBP7＞0.3对AKI的发展具有高灵敏度和特异性。 成纤维细胞生长因子23（Fibroblast growthfactor 23，FGF23） FGF23是一种调节磷和维生素D代谢的骨源性激素，在慢性肾脏病（CKD）早期参与血磷代谢调节，在正常人群，FGF23水平随磷摄入量增加而升高且在小范围内波动。FGF23的升高发生在肾病早期，与α-klotho 和骨化三醇水平降低平行，并先于PTH 以及血浆磷酸盐的升高，有学者发现AKI后，先于NGAL和肌酐，血FGF23迅速升高，且血FGF23高水平提示AKI不良预后。 另有大量临床数据显示，FGF-23浓度随CKD病情进展逐渐升高，目前认为，FGF-23是最早出现的CKD-MBD检测指标。透析患者中FGF23水平可以达到正常值的1000倍以上，血FGF23升高是透析患者死亡的独立危险因素。但是，截至目前，FGF23核心调控机制尚未完全阐明，炎症性肠病、类风湿性关节炎、非肾性贫血或心功能不全以及促炎性细胞因子、铁和促红细胞生成素等因素也会造成FGF23水平升高。 白细胞介素18（interleukin-18，IL-18）