Підвищений рівень ліпокаліну, пов’язаного з желатиназою нейтрофілів, пов’язаний із тяжкістю ураження нирок і поганим прогнозом для пацієнтів із COVID-19--Частина I

Контакт: Одрі Ху Whatsapp/hp: 0086 13880143964 Електронна пошта:audrey.hu@wecistanche.com

Кетрін Сю1 та ін

Вступ:Втрата функції нирок є загальною ознакоюCOVID-19інфекції, але сироватковий креатинін (SCr) не є чутливим або специфічним маркеромниркатравма. Ми перевірили, чи молекулярні біомаркери пошкодження канальців, виміряні під час госпіталізації, були пов’язані з гостримниркатравма(АКІ) у тих сCOVID-19інфекція.

Методи:Це проспективне когортне обсерваційне дослідження, яке складається з 444 послідовних пацієнтів із SARS-CoV-2, зареєстрованих у відділенні невідкладної допомоги Колумбійського університету (ED) на піку пандемії в Нью-Йорку (202{{6 березня) }}–квітень 2020 р.). Сечу та кров збирали одночасно під час госпіталізації (середній час: день 0, інтерквартильний діапазон: 0–2 дні), а біомаркери сечі аналізували за допомогою імуноферментного аналізу (ELISA) та нової тест-смужки. Біопсії нирки досліджували на біомаркерну РНК і на гістопатологічні показники гострого ушкодження канальців (ATI).

Результати: Admission urinary neutrophil gelatinase-associated lipocalin (uNGAL) level was associated with AKI diagnosis (267 +- 301 vs. 96+-139 ng/ml, P < 0.0001) and staging; uNGAL levels >150 нг/мл мав 80-відсоткову специфічність і 75-відсоткову чутливість для діагностики 2-3 стадій ГПН. Рівень uNGAL при вступі кількісно пов’язувався з тривалим ГПН, діалізом, шоком, тривалою госпіталізацією та смертю в лікарні, навіть якщо рівень SCr при госпіталізації не було підвищено. Ризик діалізу зріс майже в 4-рази на стандартне відхилення від uNGAL незалежно від початкового SCr, супутніх захворювань і протеїнурії (співвідношення шансів [OR] [95% ДІ]: 3,59 [1,83–7,45], P < 0,001).="" у="" нирках="" тих="">COVID-19Експресія мРНК NGAL розширювалася паралельно із серйозним гістопатологічним ушкодженням (ATI). І навпаки, низькі рівні uNGAL при надходженні виключали 2-3 стадії ГПН (негативне прогностичне значення: 0.95, 95-відсотковий ДІ: 0.92–0.97) і потребу для діалізу (негативне прогностичне значення: 0.98, 95% ДІ: 0.96–0.99). Незважаючи на те, що протеїнурія та (u)KIM-1 сечі були причетні до пошкодження канальців, жодна з них не була діагностикою стадій ГПН.

Висновок:У пацієнтів зCOVID-19, рівень uNGAL був кількісно пов’язаний із гістопатологічним ушкодженням (ATI), втратою функції нирок (AKI) і тяжкістю наслідків для пацієнтів.

CISTANCHE ANTI-COVID-19 ТА ЗАХИЩАЄ ФУНКЦІЮ НИРОК

ВСТУП

Гостра втрата функції нирок, що вимірюється підвищенням SCr, є поширеним явищем у разі гострої інфекції SARS CoV-2.1–4 Підвищений рівень SCr присутній у однієї третини пацієнтів, госпіталізованих ізCOVID-19.5–11 Проте вимірювання SCr не відображає повного тягаряCOVID-19 ниркатравма. Наприклад, SCr може виявити дисфункцію нирок лише в ретроспективі, після того, як мине достатньо часу для накопичення SCr до діагностичного порогу. Крім того, клінічно значущі зміни SCr можуть не відбутися при субтотальному або вогнищевому ураженні нирок в результаті компенсаторних змін у неушкоджених нефронах, які можуть послабити підвищення рівня SCr. Навіть коли підвищення рівня SCr є очевидним, докази пошкодження канальців можуть бути відсутніми, наприклад, за наявності дефіциту об’єму, 12, 13 є типовим проявом у пацієнтів зCOVID-19–асоційована діарея.10,14 Підвищення рівня SCr також може спотворюватися захворюваністю на рабдоміоліз уCOVID-19,що посилює вироблення креатиніну.15,16Навантаженняниркатравмапід час спалахів COVID-19 напружив ресурси лікарень, у тому числі служби невідкладної медичної допомоги, реанімації та нефрології, створюючи нагальну потребу обмежити затримки в ідентифікації осіб із ризикомниркатравма, втрата функції нирок і замісна ниркова терапія. Як наслідок, рішення щодо сортування пацієнтів і розподілу ресурсів виграють від використання швидкореагуючих, чутливих і специфічних неінвазивних маркерівниркатравмаі супутні результати, загальні вCOVID-19інфекція.

Попередні дослідження на моделях людини та миші виявили, що 2 молекулярні маркери ушкодження канальців, uNGAL та uKIM-1, були отримані з різних сегментівниркаі дозволяють чутливе виявлення та розрізнення в режимі реального часу між об’ємно-чутливими та об’ємно-нечутливими внутрішніми формами ушкодження канальців.12,17–19 Попередні докази користі цих маркерів у виявленні ГПН при зверненні до ED12,20–22 ставлять питання про чи можуть вони бути корисними для пацієнтів зCOVID-19. Потреба в новому діагностичному тестуванні особливо очевидна, тому що багато пацієнтів зCOVID-19звертаються до лікарні вперше і не мають попередніх записів SCr.

Тут ми вивчаємо ефективність uNGAL та uKIM-1 у великій когорті пацієнтів із гостримиCOVID-19виступаючи перед лікарнею Колумбійського університету на піку пандемії в Нью-Йорку (березень 2020–квітень 2020). Ми перевірили зв’язок uNGAL та uKIM-1 з подальшим діагнозом, тривалістю та тяжкістю ГПН, як визначено гостримниркаТравмаКритерії мережі (AKIN) і смерть у лікарні, діаліз, шок, дихальна недостатність і тривалість перебування в лікарні. Ми використовували як стандартні методи ELISA, так і нову тест-смужку, яка може вимірювати uNGAL біля ліжка. Нарешті, ми перевірили, чи корелюють NGAL і KIM-1RNA з гістопатологічними показниками ATI униркарезультати біопсії хворих наCOVID-19.

МЕТОДИ

Людські предмети

КолумбіяCOVID-19Біобанк набраний підрядCOVID-19 (позитивний результат назофарингеального SARS-CoV-2 тесту на полімеразну ланцюгову реакцію), незалежно від віку, статі, расової/етнічної приналежності, які отримували допомогу в медичному центрі Ірвінга Колумбійського університету. Біобанк зберігає залишкові зразки крові та сечі після клінічних досліджень від кожного пацієнта зCOVID-19включаючи початковий зразок сечі та сироватку, отримані під час госпіталізації, які використовувалися для вимірювання біомаркерів. Для нашого аналізу ми ідентифікували 444 послідовних пацієнтів, які були госпіталізовані між 24 березня 2020 року та 27 квітня 2020 року, зCOVID-19Це включало 371 пацієнта, який отримав не лише зразок сечі з презентації, але й інформацію про початковий рівень SCr і повне вимірювання SCr у лікарні, необхідне для визначення стадії та тривалості ГУН (рис. 1). Крім того, було виключено 4 пацієнти з термінальною стадією захворювання.ниркаЛабораторія ниркової патології медичного центру Ірвінського медичного центру Колумбійського університету приєдналася до біопсії, включаючи 13 біопсій нирок у випадках COVID-1923 і 4 не-COVID-19зразки, проаналізовані шляхом гібридизації in situ для РНК NGAL і KIM-1. Когорту COVID (плюс) порівнювали з когортою COVID(-), яка була набрана таким же чином у медичному центрі Ірвінга Колумбійського університету між червнем 2017 року та січнем 2019 року.20 Подібно до когорти COVID (плюс), 426 послідовних пацієнтів з COVID (-) були зареєстровані під час презентації, незалежно від віку, статі чи расової/етнічної приналежності. Це включало 318 пацієнтів із повним вимірюванням SCr у лікарні, необхідним для визначення стадії та тривалості ГПН. Зразки сечі збирали протягом 24 годин після прибуття до відділення невідкладної допомоги. Пацієнти з термінальною стадією ниркової недостатності були виключені.

Рисунок 1. Збір зразків сечі: Зразки залишкової сечі були зібрані у 444 послідовних пацієнтів із COVID-19 біобанком сечі COVID-19 Колумбійського університету в період з 24 березня 2020 р. по 27 квітня 2020 р. Загалом 4 пацієнти з кінцевою стадієюнирказахворюванняна діалізі були виключені з остаточної когорти (N=440). Пацієнти з повними записами вимірювань SCr були розподілені за критеріями AKIN (n=371). Всього 69 хворих відсутні адекватніниркафункціядані були позначені як «невідомі». АКІН, акутниркаТравмаМережа; SCr, креатинін сироватки.

Визначення первинних результатів Первинні результати включали ГПН на основі SCr, стадію AKIN і тривалість підвищеного рівня SCr послідовно як у когортах COVID (плюс), так і COVID (-). В обох випадках базовий рівень SCr був визначений за допомогою стандартизованого алгоритму, як раніше описано Стівенсом та ін.,20 у такому порядку:

Медіана SCr від 365 до 31 дня до збору сечі. Якщо недоступний, то:

Мінімальний SCr за 30 днів до збору сечі до дня збору. Якщо недоступний, то:

Мінімальний SCr від збору сечі до 7 днів у лікарні

Пацієнти класифікувалися як «Невідомі», якщо жоден із вищезазначених критеріїв не відповідав. AKIN23 стадії класифікувалися таким чином:

AKIN стадія 1: $0.3 мг/дл збільшення SCr протягом 48-годинного вікна АБО 1.5- до 2-кратного збільшення SCr порівняно з базовим рівнем.

AKIN stage 2: >Збільшення SCr у 2- до 3- разів порівняно з вихідним рівнем.

AKIN stage 3: $0.5 mg/dl increase in SCr within a 48- hour window when SCr $4.0 mg/dl OR >3-збільшення SCr порівняно з вихідним рівнем.

Піковий рівень SCr, виміряний протягом 48 годин після збору сечі, використовувався для діагностики стадії AKIN. У деяких випадках оцінка AKIN 1-го дня приписувалася, коли попередні та наступні оцінки AKIN були ідентичними.

Подальша класифікація базувалася на тривалості підвищення SCr вище вихідного рівня:

Немає AKI (AKIN 0) — не відповідає критеріям AKIN протягом 2 днів після подання (потрібно мати значення SCr для обох днів).

Перехідний AKI — відповідає критеріям AKIN на день 0 або 1 презентації, але нормалізується нижче порогових значень виявлення AKIN протягом 2 днів після першого виявлення (загальна тривалість AKI<72>

Sustained AKI (sAKI)—met AKIN criteria within 2 days of presentation but normalized below the AKIN detection thresholds only after 2 days from the first detection (total AKI duration >72 години).

Невідомо — відсутні базові показники SCr або недостатні вимірювання SCr для визначення кінетики SCr або відсутні вимірювання в день 0 або 1, які не можна приписати через невідповідність балів AKIN (рис. 1).

Подальша класифікація підвищеного рівня SCr ґрунтувалася на тривалості підвищення рівня SCr вище базового рівня, включаючи транзиторний AKI, що швидко нормалізує рівень SCr (<72 hours)="" and="" sustained="" (saki)="" delayed="" normalization="" of="" scr="" level="" (="">72 години).

Діурез не використовувався для визначення ГПН через різне використання катетерів Фолея та неповну реєстрацію діурезу в ED.

Визначення вторинних результатів

Вторинними наслідками були діаліз, шок, дихальна недостатність, тривалість перебування в лікарні та смерть у лікарні. Шок визначався потребою у вазопресорах, а дихальна недостатність визначалася потребою в інвазивній або неінвазивній вентиляції з позитивним тиском. Стадія хронічногонирка захворюваннявизначали за допомогою хроннирка ЗахворюванняЕпідеміологічна співпраця оцінила формулу швидкості клубочкової фільтрації та базовий рівень креатиніну, як описано раніше.24

Лабораторний аналіз

Усі вимірювання сечі були закриті для клінічних даних. NGAL і uKIM-1 вимірювалися за допомогою ELISA (KIM-1:Enzo, ADI-900-226-0001; NGAL: BioPorto, KIT036). Протеїнурію виявляли за допомогою Chemstrip 10 SG (RocheDiagnostics). Сечу центрифугували (12,000 об/хв; 10 хвилин) і наносили на вимірювальні палички NGAL gRAD (Bio Porto), а розвиток кольору порівнювали з кольоровою шкалою, що позначає концентрацію NGAL (нг/мл) двома незалежними рідерами. Пелети клітин сечі аналізували на LRP2 та UMOD за допомогою імуноблоту з SDS-PAGE (Bio-Rad Laboratories), анти-LRP2 кролика (1:1000, Abcam, ab76969), анти-UMOD овець (1:2000, MeridianLife). Science, K90071C), і поліклональні вторинні антитіла, кон’юговані з HRP (1:10 000, JacksonImmunoResearch).

Гістологічна ідентифікація ATI

Гістологічні ознаки ATI включали втрату щіткової облямівки, спрощення епітелію, інтрацитоплазматичну вакуолізацію, явний некроз, апоптоз і відщеплення клітин. Напівкількісну шкалу використовували для вимірювання ступеня ATI, яка була наступною: немає (<5% of="" tubules="" involved),="" mild=""><25%), moderate="" (25%–50%),="" and="" severe="" (="">50 відсотків).

Патоморфологічний аналіз

Гібридизація in situ на людині, фіксованій формаліном і залитою парафіномниркивикористовували набір реагентів chromogenicRNAscope 2.5 HD Duplex (Advanced CellDiagnostics, 322430). Зонди включали NGAL: Hs-LCN2(559441) і Hs-LCN2-C2 (559441-C2 при 1:600); KIM-1:Hs-HAVCR1-O1 (538081 і 538081-C2 при 1:100); андаквапорин 2: Hs-AQP2 (434861) і Hs-LRP2 (532391).

Підтверджуючий аналіз ниркової ішемії та реперфузійного ушкодження

Самців і самок мишей дикого типу C57Bl/6 віком від 8 до 10 тижнів (Jackson Labs) анестезували ізофлураном і помістили на стіл для зігрівання (ректальна температура: 37 градусів). Мікросудинні затискачі (Fine Science Tools) накладали на ліву ниркову ніжку на 10, 20, 30 або 40 хвилин. Theниркибули зібрані через 24 години. Гібридизація in situ на фіксованому формаліном, залитому парафіномниркивикористовував зонд NGAL: Mm-Lcn2-C2(313971-C2) і зонд KIM-1: Mm-Havcr1(472551).

Статистичний аналіз

Нормальність неперервних змінних перевіряли за допомогою тесту Шапіро–Вілка. Нормально розподілені неперервні змінні порівнювали за допомогою {{0}}вибіркового t-критерію та підсумовували як середнє SD. Неперервні змінні з ненормальним розподілом підсумовували як медіани та діапазони та порівнювали за допомогою непараметричного U-критерію Манна–Уітні. Щоб покращити інтерпретацію оцінок ефекту з моделей багатофакторної регресії, усі предиктори з ненормальним розподілом (включно з рівнями uNGAL і uKIM-1) були логарифмічно перетворені та стандартизовані перед статистичним тестуванням. Величина ефекту для біомаркерів була виражена на одиницю SD нормалізованих предикторів. Категориальні змінні порівнювали за допомогою c2 або точного критерію Фішера. Для тестування бінарних результатів ми використовували логістичну регресію. Порядкові результати, такі як стадія AKIN, перевірялися за допомогою порядкової логістичної регресії. Порядкові предиктори, такі як категорія тест-смужки сечі або ступінь протеїнурії, перевірялися за припущення лінійних ефектів за допомогою тесту нахилу в рамках узагальненої лінійної моделі, пристосованої до цікавого результату (наприклад, логістика або порядкова логістика для бінарних або порядкових результатів відповідно). Ми використовували модель пропорційних ризиків Кокса для аналізу результатів смерті від часу до події. Ми використали регресійну модель конкуруючих ризиків для аналізу тривалості перебування в лікарні зі смертю як конкуруючим ризиком.25,26 Припущення про пропорційні ризики було перевірено тестуванням масштабованих залишків Шенфельда для кожного предиктора проти часу спостереження. Асоціації біомаркерів сечі з клінічними результатами були скориговані з урахуванням таких коваріантів: вік, стать, раса, етнічна приналежність (мінімально скоригована модель), базовий рівень SCr та наявне ожиріння, діабет, гіпертонія, трансплантація (будь-якого органу), рак, серцево-судинні захворювання (ішемічна хвороба серця, серцева недостатність, церебральний інфаркт), захворювання легень (астма, хронічне обструктивне захворювання легень, інтерстиціальне захворювання легень, первинна легенева гіпертензія, ідіопатичний легеневий фіброз) (повністю скоригована модель 1) і протеїнурія (повністю скоригована модель 2). Під час аналізу первинних результатів ми вважали 2-одностороннє P < 0.05="" статистично="" значущим.="" під="" час="" аналізу="" вторинних="" результатів="" ми="" вважали="" p="">< 0.01="" статистично="" значущим="" (з="" поправкою="" за="" бонферроні="" для="" 5="" тестованих="" незалежних="" результатів).="" ми="" додатково="" розподілили="" пацієнтів="" як="" за="" ungal="" (150="" нг/мл),="" так="" і="" за="" гпп="" на="" основі="" scr="" на="" наступні="" 4="" групи:="" ngal-ak-i,="" ngal="" плюс="" aki,="" ngal-aki="" плюс="" і="" ngal="" плюс="" akiþ.="" ми="" використали="" тест="" c2="" для="" попарного="" порівняння="" пропорцій="" із="" клінічним="" результатом="" між="" групами="" та="" тест="" кокрена="" армітеджа="" для="" тенденції="" у="" пропорціях="" між="" низьким="" ризиком="" (ngal-aki-),="" проміжним="" ризиком="" (ngal="" плюс="" aki-="" або="" ngal-aki="" плюс="" ).="" та="" групи="" високого="" ризику="" (ngal="" плюс="" aki="" плюс="" ).="" крім="" того,="" кожну="" групу="" перевіряли="" як="" категоричний="" предиктор="" результату="" з="" використанням="" логістичної="" регресії="" з="" групою="" низького="" ризику="" (ngal-ak-)="" як="" еталоном.="" усі="" статистичні="" аналізи="" проводили="" за="" допомогою="" r="" (версія="" cran="" 4.0.4),="" включаючи="" додаткові="" пакети="" r="" mass(версія="" 7.3-53.1),="" коефіцієнт="" шансів="" (версія="" 2.0.1),="" виживання(версія="" 3.2-7),="" cmprsk="" (версія="" 2.2-10)="" і="" proc(="" версія="" 1.17.0.1).="" про="" наше="" дослідження="" було="" повідомлено="" відповідно="" до="" рекомендацій="" щодо="" посилення="" звітності="" спостережних="" досліджень="" в="" епідеміології="" для="" когортних="">

Нагляд за дослідженнями

Біобанк Колумбійського університетуCOVID-19дослідження були схвалені Інституційною наглядовою радою Медичного центру Колумбійського університету (AAAS7370 та AAAS7948). Підгрупу пацієнтів було включено до ради відмови від згоди інституційної комісії з питань кризової охорони здоров’я спеціально дляCOVID-19дослідження, якщо пацієнти померли, не змогли дати згоду або втратили контакт. Мишей використовували згідно з рекомендаціями Комітету з догляду та використання тварин у закладах (AC-AAAY7464) і дотримувались Посібника Національного інституту охорони здоров’я щодо догляду та використання лабораторних тварин.

Натисніть тут, щоб отримати частину II цієї статті.

З: «Підвищений рівень ліпокаліну, пов’язаного з желатиназою нейтрофілів, пов’язаний із серйозністю ураження нирок і поганим прогнозом у пацієнтів із COVID-19»--автор:Кетрін Сю1 та ін

---Kidney International Reports (2021) 6, 2979–2992 КЛІНІЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ