Zvýšený lipokalin spojený s neutrofilní gelatinázou je spojen se závažností poškození ledvin a špatnou prognózou pacientů s COVID-19--Část I

Kontakt: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-mail:audrey.hu@wecistanche.com

Katherine Xul a kol

Úvod:Ztráta funkce ledvin je společným rysemCOVID-19infekce, ale sérový kreatinin (SCr) není citlivý nebo specifický markerledvinazranění. Testovali jsme, zda molekulární biomarkery tubulárního poranění měřené při přijetí do nemocnice byly spojeny s akutnímledvinazranění(AKI) v těch sCOVID-19infekce.

Metody:Toto je prospektivní kohortová observační studie sestávající ze 444 po sobě jdoucích pacientů se SARS-CoV-2 zapsaných na pohotovostním oddělení Columbia University (ED) na vrcholu pandemiciny v New Yorku (2. března02{{6 }}–duben 2020). Moč a krev byly odebírány současně při přijetí do nemocnice (medián času: den 0, interkvartilní rozmezí: 0–2 dny) a biomarkery moči byly analyzovány enzymatickým imunosorbentním testem (ELISA) a novou měrkou. Biopsie ledvin byly testovány na biomarkerRNA a skóre histopatologického akutního tubulárního poškození (ATI).

Výsledek: 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 ng/ml mělo 80% specificitu a 75% senzitivitu k diagnostice AKI stadia 2 až 3. Vstupní hladina uNGAL kvantitativně spojená s prodlouženou AKI, dialýzou, šokem, prodlouženou hospitalizací a smrtí v nemocnici, a to i při přijetí hladiny SCr nebyla zvýšená. Riziko dialýzy se zvýšilo téměř 4-krát na SD uNGALnezávisle na výchozím SCr, komorbiditách a proteinurii (poměr pravděpodobnosti [OR] [95% CI]: 3,59 [1,83–7,45], P < 0,001).="" v="" ledvinách="" těch="">COVID-19Exprese NGAL mRNA se rozšířila paralelně se závažným histopatologickým poškozením (ATI). Naopak nízké úrovně uNGAL při přijetí vylučovaly AKI 2. až 3. stupně (negativní prediktivní hodnota: 0,95, 95procentní CI: 0,92–0,97) a potřebu pro dialýzu (negativní prediktivní hodnota:0.98, 95procentní CI: 0.96–0.99). I když proteinurie a močový (u)KIM-1 byly zapojeny do tubulárního poranění, nebyly ani diagnostické pro stadia AKI.

Závěr:U pacientů sCOVID-19hladina uNGAL byla kvantitativně spojena s histopatologickým poškozením (ATI), ztrátou funkce ledvin (AKI) a závažností výsledků pacientů.

CISTANCHE ANTI-COVID-19 A FUNKCE CHRÁNĚTE LEDVINY

ÚVOD

Akutní ztráta funkce ledvin, měřená vzestupem SCr, je běžná v podmínkách akutní infekce SARS CoV-2.1–4 Zvýšená hladina SCr je přítomna u jedné třetiny pacientů hospitalizovaných sCOVID-19.5–11 Přesto měření SCr neodráží celou zátěžCOVID-19 ledvinazranění. Například SCr může detekovat dysfunkci ledvin pouze zpětně, po uplynutí dostatečné doby pro akumulaci SCr na diagnostický práh. Kromě toho se u subtotálního orfokálního poškození ledvin nemusí objevit klinicky významné změny SCr v důsledku kompenzačních změn v neporaněných nefronech, které mohou zmírnit vzestup hladiny SCr. I když je patrné zvýšení hladiny SCr, může chybět důkaz tubulárního poranění, například v přítomnosti objemové deplece,12,13 je běžným projevem u pacientů sCOVID-19– přidružený průjem.10,14 Nárůst hladiny SCr může být také ovlivněn výskytem rhabdomyolýzyCOVID-19,který zvyšuje produkci kreatininu.15,16Zátěžledvinazraněníběhem návalů COVID-19 napjal nemocniční zdroje, včetně urgentní medicíny, intenzivní péče a nefrologie, což vyvolalo naléhavou potřebu omezit zpoždění při identifikaci osob ohroženýchledvinazraněníztráta funkce ledvin a léčba náhrady ledvin. V důsledku toho by rozhodnutí o třídění pacientů a přidělování zdrojů prospělo použití rychle reagujícího, citlivého a specifického neinvazivního markeruledvinazraněnía jeho doprovodné výsledky běžné vCOVID-19infekce.

Předchozí výzkum na lidských a myších modelech odhalil, že 2 molekulární markery tubulárního poškození, uNGAL a uKIM-1, byly odvozeny z různých segmentůledvinaa umožňují citlivou detekci a rozlišení mezi objemově citlivými a objemově necitlivými vnitřními formami tubulárního poškození v reálném čase.12,17–19 Předchozí důkazy o užitečnosti těchto markerů při detekci AKI při prezentaci ED12,20–22 vyvolávají otázku zda mohou mít hodnotu u pacientů sCOVID-19. Potřeba nového diagnostického testování je zvláště zřejmá, protože mnoho pacientů sCOVID-19přicházejí do nemocnice poprvé a nemají předchozí záznamy o SCr.

Zde studujeme výkon uNGAL anduKIM-1 u velké kohorty pacientů s akutnímCOVID-19prezentace na Columbia University ED na vrcholu pandemie v New Yorku (březen 2020–duben 2020). Testovali jsme spojení uNGAL anduKIM-1 s následnou diagnózou, trváním a závažností AKI, jak je definováno v AkutníledvinyZraněníSíťová (AKIN) kritéria a se smrtí v nemocnici, dialýzou, šokem, respiračním selháním a délkou hospitalizace. Použili jsme jak standardní metody ELISA, tak novou měrku, která dokáže měřit uNGAL u lůžka. Nakonec jsme zkoumali, zda NGAL a KIM-1RNA korelují s histopatologickými metrikami ATI vledvinabioptické nálezy od pacientů sCOVID-19.

METODY

Lidské subjekty

KolumbieCOVID-19Biobanka nabírala postupněCOVID-19 případů (pozitivní výsledek testu polymerázové řetězové reakce na SARS-CoV-2 nosohltanu), bez ohledu na věk, pohlaví nebo rasu/etnickou příslušnost, kterým byla poskytnuta péče v lékařském centru Columbia University Irving Medical Center. Biobanka uchovávala zbytkové vzorky krve a moči po klinických testech od každého pacienta sCOVID-19včetně počátečního vzorku moči a séra získaného při přijetí do nemocnice, které bylo použito pro měření biomarkerů. Pro naši analýzu jsme identifikovali 444 po sobě jdoucích pacientů, kteří byli přijati mezi 24. březnem 2020 a 27. dubnem 2020 sCOVID-19To zahrnovalo 371 pacientů, kteří měli nejen vzorek moči z prezentace, ale také informace o výchozím SCr a kompletním SCr měření v nemocnici potřebné k určení stadia a trvání AKI (obrázek 1). Kromě toho byli vyloučeni 4 pacienti s end-stagerenálním onemocněním.ledvinybiopsie byly připojeny laboratoří ColumbiaUniversity Irving Medical Center Renal PathologyLaboratory, včetně 13 biopsií ledvin z případů COVID-1923 a 4 non-COVID-19vzorky analyzované in situ hybridizací pro NGAL a KIM-1 RNA. COVID ( plus ) kohorta byla porovnána s COVID(-) kohortou, která byla získána identickým způsobem v Columbia University Irving Medical Center ED mezi červnem 2017 a lednem 2019.20 Podobně jako u kohorty COVID ( plus ) bylo při prezentaci zapsáno 426 po sobě jdoucích pacientů s COVID (-) bez ohledu na věk, pohlaví nebo rasu/etnicitu. To zahrnovalo 318 pacientů s kompletním měřením SCr v nemocnici potřebných k určení stadia a trvání AKI. Vzorky moči byly odebrány do 24 hodin po příjezdu na ED. Pacienti s terminálním onemocněním ledvin byli vyloučeni.

Obrázek 1. Odběr vzorků moči: Zbytkové vzorky moči byly odebrány od 444 po sobě jdoucích pacientů s COVID-19 The Columbia University COVID-19 Urine Biobank mezi 24. březnem 2020 a 27. dubnem 2020. Celkem 4 pacienti s koncovou fázíledvinachorobana dialýze byli vyloučeni z konečné kohorty (N ¼ 440). Pacienti s kompletními záznamy měření SCr byli zařazeni podle AKIN kritérií (n ¼ 371). Celkem 69 pacientů chybí adekvátníledvinafunkceúdaje byly označeny jako „neznámé“. AKIN, akutníledvinyZraněníSíť; SCr, sérový kreatinin.

Definice primárních výsledků Primární výsledky zahrnovaly AKI na bázi SCr, stádium AKIN a trvání zvýšené hladiny SCr konzistentně jak v kohortách COVID ( plus ), tak COVID (-). V obou případech byla základní úroveň SCr definována pomocí standardizovaného algoritmu, jak dříve popsal Stevens et al.,20 v následujícím pořadí:

Medián SCr od 365 do 31 dnů před odběrem moči. Pokud není k dispozici, pak:

Minimální SCr od 30 dnů před odběrem moči do dne odběru. Pokud není k dispozici, pak:

Minimální SCr od odběru moči do 7 dnů v nemocnici

Pacienti byli klasifikováni jako „Neznámí“, pokud nebylo splněno žádné z výše uvedených kritérií. Fáze AKIN23 byly klasifikovány následovně:

AKIN stadium 1: $0,3 mg/dl zvýšení SCr během 48-hodinového okna NEBO 1.{5}} na 2-násobné zvýšení SCr ve srovnání s výchozí hodnotou.

AKIN stage 2: >2- až 3-násobný nárůst SCr ve srovnání se základní hodnotou.

AKIN stage 3: $0.5 mg/dl increase in SCr within a 48- hour window when SCr $4.0 mg/dl OR >3-násobný nárůst SCr ve srovnání se základní hodnotou.

Maximální hladina SCr naměřená do 48 hodin po odběru moči byla použita k diagnostice stadia AKIN. Ve vybraných případech bylo skóre AKIN v den 1 připočteno, když předchozí a následující skóre AKIN byly identické.

Další kategorizace byla založena na době trvání elevace SCr nad základní linií:

Žádné AKI (AKIN 0) – nesplňuje kritéria AKIN do 2 dnů od prezentace (musí mít hodnoty SCr pro oba dny).

Přechodná AKI – splnila kritéria AKIN v den 0 nebo 1. den prezentace, ale normalizovala se pod prahy detekce AKIN do 2 dnů po první detekci (celkové trvání 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 hodin).

Neznámé – chybějící výchozí SCr nebo nedostatečná měření SCr ke stanovení kinetiky SCr nebo chybějící měření v den 0 nebo 1, které nebylo možné přičíst kvůli nesrovnalostem ve skóre AKIN (obrázek 1).

Další kategorizace zvýšené hladiny SCr byla založena na délce trvání zvýšení SCr nad základní linii, včetně přechodné AKI rychle normalizující hladiny SCr(<72 hours)="" and="" sustained="" (saki)="" delayed="" normalization="" of="" scr="" level="" (="">72 hodin).

Výdej moči nebyl pro definici AKI použit z důvodu různého použití Foleyho katétrů a neúplného záznamu výdeje moči na ED.

Definice sekundárních výstupů

Sekundární výsledky zahrnovaly dialýzu, šok, respirační selhání, délku hospitalizace a smrt v nemocnici. Šok byl definován potřebou vazopresorů a respirační selhání bylo definováno potřebou buď invazivní nebo neinvazivní ventilace pozitivním tlakem. Staging chronickýchledvina chorobabyla stanovena pomocí Chronicledviny ChorobaEpidemiology Collaboration odhadovaný vzorec glomerulární filtrace a výchozí hodnota kreatininu, jak bylo popsáno dříve.24

Laboratorní analýza

Všechna měření moči byla zaslepena klinickými údaji. NGAL a uKIM-1 byly měřeny metodou ELISA (KIM-1:Enzo, ADI-900-226-0001; NGAL: BioPorto, KIT036). Proteinurie byla detekována pomocí Chemstrip 10 SG (RocheDiagnostics). Moč byla odstředěna (12, 000 rpm; 10 minut) a aplikována na odměrky NGAL gRAD (Bio Porto) a vývoj barvy byl porovnán s barevnou stupnicí označující koncentraci NGAL (ng/ml) 2 nezávislými čtenáři. Pelety močových buněk byly analyzovány na LRP2 a UMOD imunoblotem s SDS-PAGE (Bio-Rad Laboratories), králičí anti-LRP2 (1:1000, Abcam, ab76969), ovčí anti-UMOD (1:2000, MeridianLife Science, K90071C) a polyklonální sekundární protilátky konjugované s HRP (1:10 000, JacksonImmunoResearch).

Histologická identifikace ATI

Histologické znaky ATI zahrnovaly ztrátu kartáčového bordu, zjednodušení epitelu, intracytoplazmatickou vakuolizaci, zjevnou nekrózu, apoptózu a úbytek buněk. K měření rozsahu ATI byla použita semikvantitativní škála, která byla následující: žádný(<5% of="" tubules="" involved),="" mild=""><25%), moderate="" (25%–50%),="" and="" severe="" (="">50 procent).

Patologická analýza

In situ hybridizace na člověku fixovaném ve formalínu a zalitém v parafinuledvinypoužil chromogenní RNAscope 2.5 HD Duplex Reagent Kit (Advanced CellDiagnostics, 322430). Sondy zahrnovaly NGAL: Hs-LCN2(559441) a Hs-LCN2-C2 (559441-C2 v 1:600); KIM-1:Hs-HAVCR1-O1 (538081 a 538081-C2 v 1:100); andaquaporin 2: Hs-AQP2 (434861) a Hs-LRP2 (532391).

Konfirmační analýza ischemie-reperfuzního poranění ledvin

Samci a samice myší C57Bl/6 divokého typu ve věku 8 až 10 týdnů (Jackson Labs) byli anestetizováni isofluranem a umístěni na vyhřívací stůl (rektální teplota: 37 stupňů). Mikrovaskulární svorky (Fine Science Tools) byly aplikovány na levý ledvinový pedikel na 10, 20, 30 nebo 40 minut. Theledvinybyly sklizeny za 24 hodin. In situ hybridizace na formalínu fixovaném, zalitém v parafinuledvinypoužila sondu NGAL: Mm-Lcn2-C2(313971-C2) a sondu KIM-1: Mm-Havcr1(472551).

Statistická analýza

Normalita spojitých proměnných byla testována pomocí Shapiro–Wilkova testu. Normálně distribuované spojité proměnné byly porovnány pomocí {{0}}vzorkového t-testu a shrnuty jako průměr SD. Nenormálně rozložené spojité proměnné byly shrnuty jako mediány a rozsahy a porovnány pomocí neparametrického Mann–Whitney U testu. Aby se zlepšila interpretovatelnost odhadů efektu z vícerozměrných regresních modelů, byly všechny nenormálně distribuované prediktory (včetně úrovní uNGAL a uKIM-1) před statistickým testováním log-transformovány a standardně normalizovány. Velikosti účinku pro biomarkery byly vyjádřeny na jednotku SD normalizovaných prediktorů. Kategorické proměnné byly porovnány pomocí c2 nebo Fisherova exaktního testu. Pro testování binárních výstupů jsme použili logistickou regresi. Ordinální výsledky, jako je stádium AKIN, byly testovány pomocí ordinální logistické regrese. Ordinální prediktory, jako je kategorie močových proužků nebo stupeň proteinurie, byly testovány za předpokladu lineárních účinků pomocí testu sklonu v rámci zobecněného lineárního modelu přizpůsobeného sledovanému výsledku (např. logistická nebo ordinální logistika pro binární nebo ordinální výsledky, v daném pořadí). Použili jsme Coxův model proporcionálních rizik pro analýzy času do událostí pro výsledky smrti. Pro analýzu délky hospitalizace v nemocnici jsme použili model regrese konkurenčních rizik, přičemž konkurenčním rizikem byla smrt.25,26 Předpoklad proporcionálních rizik byl ověřen testováním škálovaných Schoenfeldových reziduí pro každý prediktor proti době pozorování. Asociace močových biomarkerů s klinickými výsledky byly upraveny pro následující kovariáty: věk, pohlaví, rasa, etnický původ (minimálně upravený model), výchozí SCr a již existující obezita, diabetes, hypertenze, transplantace (jakéhokoli orgánu), rakoviny, kardiovaskulární onemocnění (onemocnění koronárních tepen, srdeční selhání, mozkový infarkt), plicní onemocnění (astma, chronická obstrukční plicní nemoc, intersticiální plicní onemocnění, primární plicní hypertenze, idiopatická plicní fibróza) (plně upravený model 1) a proteinurie (plně upravený model 2). Při analýze primárních výsledků jsme považovali 2-stranné P < 0.05="" za="" statisticky="" významné.="" v="" analýze="" sekundárních="" výsledků="" jsme="" považovali="" p="">< 0.01="" za="" statisticky="" významné="" (bonferroniho="" korekce="" pro="" 5="" testovaných="" nezávislých="" výsledků).="" dále="" jsme="" rozvrstvili="" pacienty="" podle="" ungal="" (150="" $="" ng/ml)="" a="" aki="" na="" bázi="" scr="" do="" následujících="" 4="" skupin:="" ngal-ak-i,="" ngal="" plus="" aki,="" ngal-aki="" plus="" a="" ngal="" plus="" akiþ.="" použili="" jsme="" test="" c2="" pro="" párové="" srovnání="" proporcí="" s="" klinickým="" výsledkem="" mezi="" skupinami="" a="" cochran="" armitage="" test="" pro="" trend="" v="" proporcích="" mezi="" nízkým="" rizikem="" (ngal-aki-),="" středním="" rizikem="" (ngal="" plus="" aki-="" nebo="" ngal-aki="" plus="" )="" a="" vysoce="" rizikové="" (ngal="" plus="" aki="" plus)="" skupiny.="" kromě="" toho="" byla="" každá="" skupina="" testována="" jako="" kategorický="" prediktor="" výsledku="" pomocí="" logistické="" regrese="" se="" skupinou="" s="" nízkým="" rizikem="" (ngal-ak-)="" jako="" referenční.="" všechny="" statistické="" analýzy="" byly="" provedeny="" pomocí="" r="" (cranversion="" 4.0.4),="" včetně="" přídavných="" balíčků="" r="" mass="" (verze="" 7.3-53.1),="" odds="" ratio="" (verze="" 2.0.1),="" survival="" (verze="" 3.2-7),="" cmprsk="" (verze="" 2.2-10)="" a="" proc(="" verze="" 1.17.="" 0.1).="" naše="" studie="" byla="" publikována="" v="" souladu="" s="" doporučeními="" posílení="" vykazování="" observačních="" studií="" v="" epidemiologických="" směrnicích="" pro="" kohortové="">

Dohled nad studiem

Biobanka Kolumbijské univerzityCOVID-19studie byly schváleny Columbia University MedicalCenter Institutional Review Board (AAAS7370 andAAAS7948). Podskupina pacientů byla zahrnuta do zřeknutí se souhlasu institucionálního kontrolního výboru krizí veřejného zdraví speciálně proCOVID-19studie, pokud pacienti zemřeli, nebyli schopni dát souhlas nebo došlo ke ztrátě kontaktu. Myši byly používány v souladu s Institutional Animal Care and Use Committee (AC-AAAY7464) a řídily se National Institutes of Health Guide for the Care and Use of Laboratory Animals.

Kliknutím sem získáte část II tohoto článku.

From: 'Elevated Neutrofil gelatinase-associated Lipocalin Is Associated With Závažnost poškození ledvin a špatnou prognózou pacientů s COVID-19'--odKatherine Xul a kol

---Kidney International Reports (2021) 6, 2979–2992 CLICAL RESEARCH