本文介绍了一种结合功能性和尿液生物标志物的方法，用于预测脓毒症相关急性肾损伤患者对肾脏替代治疗的需求。
研究文章
本文介绍了一种结合功能性和尿液生物标志物的方法，用于预测脓毒症相关急性肾损伤患者对肾脏替代治疗的需求。
本研究旨在探讨呋塞米应激试验（FST）联合尿液金属蛋白酶组织抑制剂-2（TIMP-2）和胰岛素样生长因子结合蛋白7（IGFBP-7）预测脓毒症相关急性肾损伤（SA-AKI）患者7天内启动肾脏替代治疗（RRT）的临床价值。研究共纳入2025年1月至2025年11月期间在中国宁夏医科大学附属医院和中卫市人民医院重症监护室（ICU）收治的63例SA-AKI患者。根据患者是否在7天内启动RRT，将其分为RRT组（n = 20）和非RRT组（n = 43）。收集患者的临床特征、实验室指标及尿液生物标志物。采用酶联免疫吸附法测定尿液TIMP-2和IGFBP-7水平，并通过多因素逻辑回归分析和受试者工作特征（ROC）曲线分析评估FST联合尿液[TIMP-2]×[IGFBP-7]的预测效能。结果显示，在随访期间，20例患者（31.7%）需要接受RRT，43例患者（68.3%）则未接受RRT。与非RRT组相比，RRT组患者表现出更严重的肾功能障碍和更高的不良肾脏事件发生率。ROC分析显示，FST、基线TIMP-2×IGFBP-7、FST后2小时测得的TIMP-2×IGFBP-7以及联合模型的曲线下面积（AUC）分别为0.878、0.820、0.845和0.966。多因素逻辑回归分析进一步证实，FST联合尿液TIMP-2×IGFBP-7指标是RRT需求的独立预测因子。这些结果提示，FST联合尿液TIMP-2×IGFBP-7模型可能有助于对SA-AKI患者进行早期风险分层，识别出高风险需RRT的患者。
脓毒症是一种在重症监护室（ICU）中常见的危重临床综合征，具有高发病率和高死亡率。脓毒症引发的全身炎症反应可导致多器官功能障碍，其中脓毒症相关急性肾损伤（SA-AKI）是最常见且最严重的并发症之一1,2,3。既往研究报道，约40%–50%的脓毒症患者会发生SA-AKI，且该并发症与显著升高的死亡率相关4,5,6。因此，早期识别和准确诊断SA-AKI对于评估疾病进展和指导治疗策略至关重要。对于SA-AKI进行性加重的患者，及时启动肾脏替代治疗（RRT）在维持内环境稳态和预防多器官功能衰竭方面具有重要作用。然而，在临床实践中，目前仍缺乏用于确定RRT启动最佳时机的可靠且客观的标准7,8。
近年来，生物标志物在脓毒症相关急性肾损伤（SA-AKI）的早期诊断和风险分层中受到广泛关注9,10,11。金属蛋白酶组织抑制因子-2（TIMP-2）和胰岛素样生长因子结合蛋白-7（IGFBP-7）可反映肾小管上皮细胞的细胞周期阻滞和细胞应激反应，已被证实对急性肾损伤的发生和发展具有良好的预测价值12,13。此外，呋塞米应激试验（FST）通过评估肾脏对利尿剂的反应性，间接反映肾小管功能储备及肾灌注状态，为肾损伤严重程度提供了一种简便且实用的功能性评估方法14。然而，单一指标在预测肾脏替代治疗（RRT）启动时机方面存在局限性，可能无法全面反映肾功能、局部损伤以及全身病理生理变化。
因此，本研究采用多中心前瞻性诊断预测模型，联合评估脓毒症相关急性肾损伤（SA-AKI）患者的FST结果与尿液[TIMP-2]×[IGFBP-7]水平。通过整合临床变量和实验室指标，旨在构建预测7天内需要肾脏替代治疗（RRT）的模型，并评估其识别高危SA-AKI患者的能力，从而为早期临床决策提供依据。
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患者入组与伦理审批
本研究设计为一项前瞻性双中心队列研究。研究人群包括2025年1月至2025年11月期间入住中卫市人民医院和宁夏医科大学总医院重症监护病房（ICU）的脓毒症相关急性肾损伤（SA-AKI）患者。研究方案经中国宁夏医科大学总医院伦理委员会（批准号：KYLL-2025-1232）和中卫市人民医院伦理委员会（批准号：NXZWSRMYYLL-202445）批准。所有操作均遵循《赫尔辛基宣言》的规定。在入组前，已从所有参与者或其法定代理人处获得书面知情同意书。
纳入标准如下：年龄 ≥ 18 岁；根据 Sepsis-3.0 标准诊断为脓毒症；根据 KDIGO 2012 标准诊断为急性肾损伤；患者或其法定监护人已签署书面知情同意书。
排除标准包括：终末期肾病（慢性肾病5期）或长期透析患者；严重肝功能障碍，定义为与当前脓毒症发作无关的Child-Pugh C级肝病；已知对呋塞米过敏者；妊娠或哺乳期女性；临床资料不完整、尿液生物标志物检测结果不可用或不完整，或无法完成研究方案的患者。
在研究期间，共筛选了100名患者。排除30名无脓毒症的患者、5名数据缺失的患者以及2名退出研究的患者后，最终共有63名患者被纳入分析。
SA-AKI 的诊断流程
脓毒症的诊断
根据 Sepsis-3.0 定义进行脓毒症诊断2,3。当患者存在确诊或疑似感染，且序贯器官衰竭评估（Sequential Organ Failure Assessment, SOFA）评分较基线升高 ≥2 分时，诊断为脓毒症。脓毒症的诊断依据包括以下信息：感染证据，如肺部感染、腹腔感染、尿路感染、胆道感染或软组织感染；临床表现，如发热或低体温、寒战、意识改变、低血压及血流动力学不稳定；实验室检查结果，包括白细胞计数、降钙素原（procalcitonin, PCT）、白细胞介素-6（interleukin-6, IL-6）和乳酸水平；采用 SOFA 评分对器官功能障碍进行评估，该评分系统涵盖呼吸、心血管、肾脏、神经、肝脏及凝血功能的评价。
急性肾损伤的诊断
根据“肾脏病：改善全球结局”（KDIGO）2012年标准15诊断急性肾损伤（AKI）。符合以下任一条件即可定义为AKI：48小时内血清肌酐（Scr）升高≥26.5 µmol/L；血清肌酐较基线值升高≥50%；或尿量<0.5 mL/(kg·h)持续≥6小时。基线Scr值取自入院前或入院时可获得的医疗记录；因临床资料不完整而无法进行KDIGO分期的患者被排除。根据血清肌酐升高的幅度和尿量减少的程度，按照KDIGO标准将AKI的严重程度分为1、2和3期。
脓毒症相关急性肾损伤（SA-AKI）的定义
同时满足脓毒症3.0（Sepsis-3.0）标准和KDIGO急性肾损伤诊断标准的患者被定义为患有脓毒症相关急性肾损伤（SA-AKI）。符合这些标准的患者随后被纳入研究。
临床数据和实验室指标的收集
在确诊脓毒症相关急性肾损伤（SA-AKI）后，收集基线人口统计学和临床信息，包括：人口统计学数据：年龄和性别；感染相关信息：感染部位和患者来源；合并症：包括高血压、糖尿病、慢性肾脏病和心血管疾病；疾病严重程度评估：急性生理与慢性健康评分 II（APACHE II）评分和 SOFA 评分；
对于急性肾损伤（AKI）分期分类，还记录了入住重症监护室（ICU）后24小时内实验室指标，包括：白细胞计数、淋巴细胞绝对值、中性粒细胞百分比、血小板计数、血液pH值、乳酸、白蛋白、总胆红素、血清肌酐、血清钾、降钙素原（PCT）和白细胞介素-6（IL-6）。
呋塞米应激试验（FST）
呋塞米应激试验（FST）用于评估肾小管功能储备及急性肾损伤（AKI）进展风险16,17。在本研究中，FST 在确诊脓毒症相关急性肾损伤（SA-AKI）后进行，且患者在早期重症监护室（ICU）治疗期间出现容量超负荷的临床表现时实施。FST 的预设指征包括累积液体平衡呈阳性且超过基线体重的 5%、新发呼吸困难或外周水肿。FST 按照标准化方案执行：静脉注射呋塞米，剂量为 1.0–1.5 mg/kg，随后 2 小时内测量总尿量。若呋塞米给药后 2 小时内尿量 ≥200 mL，定义为 FST 有反应；若尿量 <200 mL，则定义为 FST 无反应/高风险。试验期间监测血压、尿管通畅性、液体平衡及血清钾水平。
尿液生物标志物的检测
在以下时间点采集尿液样本：0 h（基线）、FST后2 h、FST后4 h以及FST后12 h。在观察期间，少数患者尿量明显减少；但在最终的分析队列中未观察到完全无尿的情况。对于尿量严重减少的患者，根据研究方案尽可能采集尿液样本。在患者筛选和数据质量控制过程中，排除了尿液生物标志物检测结果不可用或不完整的患者。样本处理步骤如下：尿液样本在采集后2 h内进行离心，离心条件为151 × g，持续15 min。将上清液转移至无菌管中，并在−80 °C下保存直至分析。检测前将样本解冻并再次离心。采用酶联免疫吸附测定法（ELISA）检测金属蛋白酶组织抑制剂-2（TIMP-2）和胰岛素样生长因子结合蛋白7（IGFBP-7）的浓度，并计算尿液中[TIMP-2]与[IGFBP-7]的乘积11,13。本研究中使用的商业试剂盒未提供RRID编号。尿液生物标志物数值未按尿肌酐进行标准化校正。
预测模型的构建
本研究的主要终点为入组后7天内启动肾脏替代治疗（RRT）。RRT的启动依据常规临床指征，包括难治性高钾血症、难治性酸中毒、容量超负荷、少尿/无尿或尿毒症并发症。根据入组后7天内是否启动RRT，将患者分为两组：RRT组与非RRT组。预测模型的构建步骤如下：首先，比较两组之间的基线特征、实验室指标、FST结果、急性肾损伤（AKI）分期以及尿液生物标志物水平，以识别可能与RRT需求相关的变量；其次，进行单因素逻辑回归分析，评估候选变量与7天内是否需要RRT之间的关联性；第三，将单因素分析中P < 0.10的变量，以及基于其与RRT需求的临床相关性而纳入的AKI分期，共同纳入多因素逻辑回归模型，以在调整潜在混杂因素后识别独立预测因子。本研究特别关注FST与尿液[TIMP-2] * [IGFBP-7]联合指标的预测价值。由于FST是根据预定义的临床指征给予，而非在进入ICU后某一固定时间点统一实施，因此FST给药的确切时间未作为主要多变量模型中的候选预测因子预先设定。
预测性能评估
采用受试者工作特征（ROC）曲线分析评估各单一指标及联合模型识别7天内需要进行肾脏替代治疗（RRT）患者的效能。计算曲线下面积（AUC）、敏感性和特异性。比较以下指标：基线尿液[TIMP-2]×[IGFBP-7]；FST检测结果；FST后2小时测得的尿液[TIMP-2]×[IGFBP-7]；结合FST结果与FST后2小时尿液[TIMP-2]×[IGFBP-7]的联合模型。通过将联合模型的AUC值与各单一指标的AUC值进行比较，评估其预测性能。FST后2小时生物标志物模型的净重新分类改善（NRI）结果见补充表S1。
统计学分析
正态分布的连续变量以均值 ± 标准差（SD）表示，并采用独立样本t检验进行组间比较。非正态分布的连续变量以中位数（四分位间距）表示，并采用Wilcoxon秩和检验进行比较。分类变量采用卡方检验或Fisher精确检验进行分析。采用逻辑回归分析评估与肾脏替代治疗（RRT）需求相关的因素，报告比值比（OR）及95%置信区间（CI）。采用DeLong法比较受试者工作特征（ROC）曲线。所有检验均为双侧检验，P < 0.05 被认为具有统计学显著性。
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患者入组与基线特征
本研究共初步筛选了100例患者。排除30例无脓毒症的患者、5例数据缺失的患者以及2例退出研究的患者后，最终共有63例确诊为脓毒症相关急性肾损伤（SA-AKI）的患者纳入分析。其中男性42例，女性21例，平均年龄为67.25 ± 14.5岁。根据入组后7天内是否启动肾脏替代治疗（RRT），将患者分为RRT组（n = 20，31.7%）和非RRT组（n = 43，68.3%）。两组在年龄、性别及大多数基础合并症方面无显著差异。然而，RRT组患者的急性肾损伤（AKI）分期、APACHE II评分和SOFA评分均显著高于非RRT组（均P < 0.05）。两组在科室来源和感染部位方面也存在差异。详细的基线特征见表1。
两组间实验室指标的比较
实验室指标比较显示，RRT组的炎症程度和器官功能障碍较非RRT组更为严重。RRT组的pH值和血清白蛋白水平显著低于非RRT组，而血清肌酐、血清钾、降钙素原（PCT）和白细胞介素-6（IL-6）水平则显著高于非RR...
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脓毒症相关急性肾损伤（SA-AKI）是重症监护病房（ICU）收治患者中常见且严重的并发症。其病理生理机制复杂，涉及多种过程，包括炎症反应、微循环功能障碍和氧化应激18。及时并恰当地启动肾脏替代治疗（连续性肾脏替代治疗，CRRT）对于改善SA-AKI患者的预后至关重要。然而，在临床实践中，启动CRRT的最佳时机仍不明确19,20,21。目前的决策通常基于传统的肾功能指标和临床经验，可能导致治疗延迟或不必要的早期干预21。既往研究表明，CRRT启动时机的差异可显著影响急性肾损伤危重患者的预后22,23。因此，识别有效的联合评估指标，并整合更全面的临床数据——如扩展的合并症谱、额外的实验室参数以及动态生物标志物检测——以建立可靠的预测模型，对于优化...
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作者声明无利益冲突。
作者贡献：
宁淑娟和杨晓军设计了本研究。宁淑娟、陈静艳、马金兰、苏胜林和李波负责患者入组，并收集了临床数据和样本。宁淑娟分析了数据并起草了初稿。杨晓军对稿件进行了修改。所有作者均批准了最终稿件。
本工作由中卫市社会事业发展（卫生）重点研发计划（2024shfz007）资助。
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| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 全自动生化分析仪 | 中国深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 | BS-800 | |
| 生物安全柜 | Airtech（苏州）有限公司，中国苏州 | BSC-1300IIA2 | |
| 血气分析仪 | Edan Instruments, Inc.，中国深圳 | i15 | |
| 离心机（低速制冷离心机） | 中国长沙湘仪离心机仪器有限公司 | H1850 | |
| IGFBP-7 ELISA试剂盒 | 中国武汉，Elabscience Biotechnology Co., Ltd. | E-EL-H5567 | |
| ELISA试剂盒（用于TIMP-2） | 中国武汉，Elabscience生物技术有限公司 | E-EL-H0003 | |
| ELISA 微孔板读板仪 | 中国深圳，Rayto生命科学与分析科学有限公司 | RT-6100 | |
| ELISA 酶标板洗板机 | 中国深圳，Rayto生命科学与分析仪器有限公司 | RT-2600C | |
| 呋塞米 | 未在提交文件中指定 | 未在提交文件中指定 | 静脉给药，剂量为1.0–1.5 mg/kg，用于FST |
| 输液泵 | 中国深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 | BeneFusion SP5 | |
| 微量移液器 | 中国上海龙腾实验仪器有限公司 | TopPette | |
| 微量滴定板（96孔ELISA板） | 中国武汉，Elabscience Biotechnology Co., Ltd. | E-EL-Plate96 | |
| 多参数患者监护仪 | 中国深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 | BeneVision N12 | |
| 移液器吸头（200 μL | 中国上海龙腾实验仪器有限公司 | T-200 | |
| R 软件 | 未在提交文件中指定 | 未在提交文件中指定 | 用于统计分析 |
| 冷藏储存（4℃） °C 医用冰箱 | 中国青岛，海尔生物医疗有限公司 | HYC-290 | |
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