Zvýšený lipokalín spojený s neutrofilnou gelatinázou je spojený so závažnosťou poškodenia obličiek a zlou prognózou pacientov s COVID-19--Časť I

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

Katherine Xu1 a kol

Úvod:Strata funkcie obličiek je spoločným znakomCOVID-19infekcia, ale sérový kreatinín (SCr) nie je citlivý alebo špecifický markerobličkyzranenie. Testovali sme, či molekulárne biomarkery tubulárneho poškodenia merané pri prijatí do nemocnice boli spojené s akútnymobličkyzranenie(AKI) v tých sCOVID-19infekcia.

Metódy:Toto je prospektívna kohortová observačná štúdia pozostávajúca zo 444 po sebe nasledujúcich pacientov so SARS-CoV-2 zaradených na pohotovostnom oddelení Kolumbijskej univerzity (ED) na vrchole pandémie v New Yorku (2. marca02{{6 }} – apríl 2020). Moč a krv sa odoberali súčasne pri prijatí do nemocnice (stredný čas: deň 0, interkvartilné rozmedzie: 0–2 dni) a biomarkery moču sa analyzovali enzýmovým imunosorbentným testom (ELISA) a novou mierkou. Biopsie obličiek boli testované na biomarkerRNA a skóre histopatologického akútneho tubulárneho poškodenia (ATI).

Výsledky: 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 malo 80-percentnú špecificitu a 75-percentnú senzitivitu na diagnostiku štádia AKI 2 až 3. Vstupná hladina uNGAL kvantitatívne spojená s predĺženou AKI, dialýzou, šokom, predĺženou hospitalizáciou a smrťou v nemocnici, dokonca aj pri vstupnej hladine SCr nebola zvýšená. Riziko dialýzy sa zvýšilo takmer 4--násobne na SD uNGALnezávisle od východiskovej hodnoty SCr, komorbidít a proteinúrie (pomer pravdepodobnosti [OR] [95 percent CI]: 3,59 [1,83–7,45], P < 0,001).="" v="" obličkách="" tých="">COVID-19Expresia NGAL mRNA sa rozšírila paralelne so závažným histopatologickým poškodením (ATI). Naopak, nízke hladiny uNGAL pri prijatí vylúčili štádiá 2 až 3 AKI (negatívna prediktívna hodnota: 0,95, 95 percent CI: 0,92–0,97) a potrebu pre dialýzu (negatívna prediktívna hodnota:0,98, 95 percent CI: 0,96–0,99). Aj keď proteinúria a močový (u)KIM-1 sa podieľali na tubulárnom poškodení, neboli diagnostikované ani štádiá AKI.

Záver:U pacientov sCOVID-19hladina uNGAL bola kvantitatívne spojená s histopatologickým poškodením (ATI), stratou funkcie obličiek (AKI) a závažnosťou výsledkov pacientov.

CISTANCHE ANTI-COVID-19 A FUNKCIA OCHRANY OBLIČIEK

ÚVOD

Akútna strata funkcie obličiek, meraná vzostupom SCr, je bežná pri akútnej infekcii SARS CoV-2.1–4 Zvýšená hladina SCr je prítomná u jednej tretiny pacientov hospitalizovaných sCOVID-19.5–11 Meranie SCr však neodráža celú záťažCOVID-19 obličkyzranenie. Napríklad SCr dokáže zistiť dysfunkciu obličiek až spätne, po uplynutí dostatočnej doby na akumuláciu SCr na diagnostický prah. Okrem toho sa klinicky významné zmeny v SCr nemusia vyskytnúť pri subtotálnom orfokálnom poškodení obličiek v dôsledku kompenzačných zmien v nezranených nefrónoch, ktoré môžu zmierniť zvýšenie hladiny SCr. Aj keď je zjavné zvýšenie hladiny SCr, dôkaz tubulárneho poškodenia môže chýbať, napríklad v prítomnosti objemovej deplécie,12,13 je bežným prejavom u pacientov sCOVID-19– pridružená hnačka.10,14 Nárast hladiny SCr môže byť tiež ovplyvnený výskytom rabdomyolýzy vCOVID-19,ktorý zvyšuje produkciu kreatinínu.15,16Záťažobličkyzraneniepočas náporov COVID-19 vyčerpal nemocničné zdroje vrátane urgentnej medicíny, kritickej starostlivosti a nefrológie, čo vyvolalo naliehavú potrebu obmedziť oneskorenia pri identifikácii osôb ohrozenýchobličkyzraneniestrata funkcie obličiek a substitučná liečba obličiek. V dôsledku toho by rozhodnutiam o triedení pacientov a prideľovaní zdrojov prospelo použitie rýchlo reagujúceho, citlivého a špecifického neinvazívneho markeraobličkyzraneniea jej sprievodné výsledky bežné vCOVID-19infekcia.

Predchádzajúci výskum na ľudských a myších modeloch odhalil, že 2 molekulárne markery tubulárneho poškodenia, uNGAL a uKIM-1, boli odvodené z rôznych segmentovobličkya umožňujú citlivú detekciu a rozlíšenie medzi objemovo senzitívnymi a objemovo necitlivými vnútornými formami tubulárneho poranenia v reálnom čase.12,17–19 Predchádzajúce dôkazy o užitočnosti týchto markerov pri detekcii AKI pri prezentácii ED12,20–22 vyvolávajú otázku či môžu mať hodnotu u pacientov sCOVID-19. Potreba nového diagnostického testovania je obzvlášť evidentná, pretože mnohí pacienti sCOVID-19prichádzajú do nemocnice prvýkrát a nemajú predchádzajúce záznamy o SCr.

Tu študujeme výkonnosť uNGAL anduKIM-1 na veľkej skupine pacientov s akútnymCOVID-19prezentácia na Columbia University ED na vrchole pandémie v New Yorku (marec 2020 – apríl 2020). Testovali sme asociáciu uNGAL anduKIM-1 s následnou diagnózou, trvaním a závažnosťou AKI podľa definícieObličkyZranenieKritériá siete (AKIN) a smrť v nemocnici, dialýza, šok, zlyhanie dýchania a dĺžka pobytu v nemocnici. Použili sme štandardné metódy ELISA a novú meraciu tyčinku, ktorá dokáže merať uNGAL pri lôžku. Nakoniec sme skúmali, či NGAL a KIM-1RNA korelujú s histopatologickými metrikami ATI vobličkybioptické nálezy od pacientov sCOVID-19.

METÓDY

Ľudské subjekty

KolumbiaCOVID-19Biobanka prijímala postupneCOVID-19 prípady (pozitívny výsledok testu polymerázovej reťazovej reakcie na SARS-CoV-2 nazofaryngu), bez ohľadu na vek, pohlavie alebo rasu/etnicitu, ktorým bola poskytnutá starostlivosť v Columbia University Irving Medical Center. Biobanka uchovávala zvyškové vzorky krvi a moču po klinickom testovaní od každého pacienta sCOVID-19vrátane počiatočnej vzorky moču a séra získaného pri prijatí do nemocnice, ktoré sa použilo na merania biomarkerov. Pre našu analýzu sme identifikovali 444 po sebe nasledujúcich pacientov, ktorí boli prijatí medzi 24. marcom 2020 a 27. aprílom 2020 sCOVID-19To zahŕňalo 371 pacientov, ktorí mali nielen vzorku moču z prezentácie, ale aj informácie o základných SCr a kompletných SCr meraniach v nemocnici potrebných na určenie štádia a trvania AKI (obrázok 1). Okrem toho boli vylúčení 4 pacienti s terminálnym ochorením.Obličkybiopsie pripojilo ColumbiaUniversity Irving Medical Center Renal PathologyLaboratory, vrátane 13 biopsií obličiek z prípadov COVID-1923 a 4 non-COVID-19vzorky analyzované in situ hybridizáciou pre NGAL a KIM-1 RNA. COVID ( plus ) kohorta sa porovnávala s COVID(-) kohortou, ktorá bola získaná rovnakým spôsobom v Columbia University Irving Medical Center ED medzi júnom 2017 a januárom 2019.20 Podobne ako v kohorte COVID ( plus ), bolo pri prezentácii zaradených 426 po sebe nasledujúcich pacientov s COVID (-) bez ohľadu na vek, pohlavie alebo rasu/etnickú príslušnosť. To zahŕňalo 318 pacientov s kompletnými meraniami SCr v nemocnici potrebnými na určenie štádia a trvania AKI. Vzorky moču boli odobraté do 24 hodín po príchode na ED. Pacienti s konečným štádiom ochorenia obličiek boli vylúčení.

Obrázok 1. Odber vzoriek moču: Vzorky zvyškového moču boli odobraté od 444 po sebe nasledujúcich pacientov s COVID-19 The Columbia University COVID-19 Biobanka moču medzi 24. marcom 2020 a 27. aprílom 2020. Celkovo 4 pacienti s koncovou fázouobličkychorobana dialýze boli vylúčení z konečnej kohorty (N ¼ 440). Pacienti s kompletnými záznamami meraní SCr boli zoradení podľa kritérií AKIN (n ¼ 371). Celkom 69 pacientov chýba adekvátneobličkyfunkciuúdaje boli označené ako „neznáme“. AKIN, akútnyObličkyZraneniesieť; SCr, sérový kreatinín.

Definícia primárnych výsledkov Primárne výsledky zahŕňali AKI na báze SCr, štádium AKIN a trvanie zvýšenej hladiny SCr konzistentne v kohortách COVID ( plus ) aj COVID (-). V oboch prípadoch bola základná úroveň SCr definovaná pomocou štandardizovaného algoritmu, ako už predtým opísali Stevens et al.,20 v nasledujúcom poradí:

Medián SCr od 365 do 31 dní pred odberom moču. Ak nie je k dispozícii, potom:

Minimálne SCr od 30 dní pred odberom moču do dňa odberu. Ak nie je k dispozícii, potom:

Minimálne SCr od odberu moču do 7 dní v nemocnici

Pacienti boli klasifikovaní ako „neznámi“, ak nebolo splnené žiadne z vyššie uvedených kritérií. Štádiá AKIN23 boli klasifikované nasledovne:

AKIN štádium 1: $0,3 mg/dl zvýšenie SCr v priebehu 48-hodinového okna ALEBO 1.{5}} na 2-násobné zvýšenie SCr v porovnaní so základnou hodnotou.

AKIN stage 2: >2- až 3-násobné zvýšenie SCr v porovnaní so základnou hodnotou.

AKIN stage 3: $0.5 mg/dl increase in SCr within a 48- hour window when SCr $4.0 mg/dl OR >3-násobné zvýšenie SCr v porovnaní so základnou hodnotou.

Najvyššia hladina SCr nameraná do 48 hodín po odbere moču sa použila na diagnostiku štádia AKIN. Vo vybraných prípadoch bolo skóre AKIN v deň 1 pripočítané, keď predchádzajúce a nasledujúce skóre AKIN boli identické.

Ďalšia kategorizácia bola založená na dĺžke trvania zvýšenia SCr nad základnú líniu:

Žiadne AKI (AKIN 0) – nespĺňa kritériá AKIN do 2 dní od prezentácie (musí mať hodnoty SCr pre oba dni).

Prechodné AKI – splnilo kritériá AKIN v deň 0 alebo 1. deň prezentácie, ale normalizovalo sa pod prahové hodnoty detekcie AKIN do 2 dní po prvej detekcii (celkové trvanie 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 hodín).

Neznáme – chýbajúca východisková hodnota SCr alebo nedostatočné merania SCr na určenie kinetiky SCr alebo chýbajúce merania v deň 0 alebo 1, ktoré nebolo možné prisúdiť v dôsledku rozdielnych skóre AKIN (obrázok 1).

Ďalšia kategorizácia zvýšenej hladiny SCr bola založená na trvaní zvýšenia SCr nad základnú líniu, vrátane prechodného AKI rýchlo normalizujúceho hladinu SCr (<72 hours)="" and="" sustained="" (saki)="" delayed="" normalization="" of="" scr="" level="" (="">72 hodín).

Výdaj moču sa nepoužil na definíciu AKI z dôvodu rôzneho použitia Foleyho katétrov a neúplného záznamu výdaja moču v ED.

Definícia sekundárnych výsledkov

Sekundárne výsledky zahŕňali dialýzu, šok, respiračné zlyhanie, dĺžku pobytu v nemocnici a smrť v nemocnici. Šok bol definovaný potrebou vazopresorov a respiračné zlyhanie bolo definované potrebou buď invazívnej alebo neinvazívnej ventilácie pozitívnym tlakom. Staging chronickejobličky chorobabola určená pomocou ChronicObličky ChorobaEpidemiologická spolupráca odhadla vzorec glomerulárnej filtrácie a východiskový kreatinín, ako bolo opísané vyššie.24

Laboratórna analýza

Všetky merania moču boli zaslepené ku klinickým údajom. NGAL a uKIM{0}} sa merali pomocou ELISA (KIM-1:Enzo, ADI-900-226-0001; NGAL: BioPorto, KIT036). Proteinúria sa zistila pomocou Chemstrip 10 SG (RocheDiagnostics). Moč sa odstredil (12, 000 ot./min; 10 minút) a aplikoval sa na meracie tyčinky NGAL gRAD (Bio Porto) a vývoj farby sa porovnal s farebnou stupnicou označujúcou koncentráciu NGAL (ng/ml) 2 nezávislými čitateľmi. Pelety močových buniek sa analyzovali na LRP2 a UMOD imunoblotom s SDS-PAGE (Bio-Rad Laboratories), králičie anti-LRP2 (1:1000, Abcam, ab76969), ovčie anti-UMOD (1:2000, MeridianLife Science, K90071C) a polyklonálne sekundárne protilátky konjugované s HRP (1:10 000, JacksonImmunoResearch).

Histologická identifikácia ATI

Histologické znaky ATI zahŕňali stratu štetcovitého bordu, zjednodušenie epitelu, intracytoplazmatickú vakuolizáciu, zjavnú nekrózu, apoptózu a odlupovanie buniek. Na meranie rozsahu ATI bola použitá semikvantitatívna škála, ktorá bola nasledovná: žiadny(<5% of="" tubules="" involved),="" mild=""><25%), moderate="" (25%–50%),="" and="" severe="" (="">50 percent).

Patologická analýza

In situ hybridizácia na človeku fixovanom vo formalíne av parafíneobličkypoužili chromogenic RNAscope 2.5 HD Duplex Reagent Kit (Advanced CellDiagnostics, 322430). Sondy obsahovali NGAL: Hs-LCN2(559441) a Hs-LCN2-C2 (559441-C2 pri 1:600); KIM-1:Hs-HAVCR1-O1 (538081 a 538081-C2 v 1:100); andaquaporín 2: Hs-AQP2 (434861) a Hs-LRP2 (532391).

Potvrdzujúca analýza ischémie a reperfúzie obličiek

Samce a samice myší divokého typu C57Bl/6 vo veku 8 až 10 týždňov (Jackson Labs) sa anestetizovali izofluránom a umiestnili sa na zahrievací stôl (rektálna teplota: 37 stupňov). Mikrovaskulárne svorky (Fine Science Tools) sa aplikovali na ľavý obličkový pedikel na 10, 20, 30 alebo 40 minút. Theobličkyboli zozbierané po 24 hodinách. In situ hybridizácia na formalíne fixovanom, v parafíneobličkypoužila sondu NGAL: Mm-Lcn2-C2(313971-C2) a sondu KIM-1: Mm-Havcr1(472551).

Štatistická analýza

Normalita spojitých premenných bola testovaná pomocou Shapiro-Wilkovho testu. Normálne rozdelené spojité premenné boli porovnané pomocou {{0}}vzorkového t-testu a zhrnuté ako priemer SD. Nenormálne rozdelené kontinuálne premenné boli zhrnuté ako mediány a rozsahy a porovnané pomocou neparametrického Mann-Whitneyho U testu. Aby sa zlepšila interpretovateľnosť odhadov efektov z viacrozmerných regresných modelov, všetky nenormálne distribuované prediktory (vrátane hladín uNGAL a uKIM{4}}) boli pred štatistickým testovaním log-transformované a štandardne normalizované. Veľkosti účinku pre biomarkery boli vyjadrené na jednotku SD normalizovaných prediktorov. Kategorické premenné sa porovnávali pomocou c2 alebo Fisherovho exaktného testu. Na testovanie binárnych výsledkov sme použili logistickú regresiu. Ordinálne výsledky, ako napríklad štádium AKIN, boli testované pomocou ordinálnej logistickej regresie. Ordinálne prediktory, ako napríklad kategória močovej tyčinky alebo stupeň proteinúrie, sa testovali za predpokladu lineárnych účinkov pomocou testu sklonu v rámci zovšeobecneného lineárneho modelu prispôsobeného výsledku záujmu (napr. logistická alebo ordinálna logistika pre binárne alebo ordinálne výsledky). Použili sme Coxov model proporcionálnych rizík pre analýzy času do udalostí pre výsledky smrti. Na analýzu dĺžky pobytu v nemocnici sme použili model regresie konkurenčných rizík, pričom konkurenčným rizikom bola smrť.25,26 Predpoklad proporcionálnych rizík bol overený testovaním škálovaných Schoenfeldových zvyškov pre každý prediktor oproti času pozorovania. Asociácie močových biomarkerov s klinickými výsledkami boli upravené pre nasledujúce kovariáty: vek, pohlavie, rasa, etnická príslušnosť (minimálne upravený model), východiskový SCr a už existujúca obezita, diabetes, hypertenzia, transplantácia (akýkoľvek orgán), rakovina, kardiovaskulárne ochorenie (ochorenie koronárnych artérií, srdcové zlyhanie, mozgový infarkt), pľúcne ochorenie (astma, chronická obštrukčná choroba pľúc, intersticiálna pľúcna choroba, primárna pľúcna hypertenzia, idiopatická pľúcna fibróza) (úplne upravený model 1) a proteinúria (úplne upravený model 2). Pri analýze primárnych výsledkov sme považovali 2-stranné P < 0.05="" za="" štatisticky="" významné.="" pri="" analýze="" sekundárnych="" výsledkov="" sme="" považovali="" p="">< 0.01="" za="" štatisticky="" významné="" (bonferroniho="" korigované="" pre="" 5="" testovaných="" nezávislých="" výsledkov).="" dodatočne="" sme="" rozvrstvili="" pacientov="" podľa="" ungal="" (150="" $="" ng/ml)="" a="" aki="" na="" báze="" scr="" do="" nasledujúcich="" 4="" skupín:="" ngal-ak-i,="" ngal="" plus="" aki,="" ngal-aki="" plus="" a="" ngal="" plus="" akiþ.="" použili="" sme="" test="" c2="" na="" párové="" porovnania="" proporcií="" s="" klinickým="" výsledkom="" medzi="" skupinami="" a="" cochranov="" armitageov="" test="" na="" trend="" v="" pomeroch="" medzi="" nízkym="" rizikom="" (ngal-aki-),="" stredným="" rizikom="" (ngal="" plus="" aki-="" alebo="" ngal-aki="" plus="" )="" a="" vysokorizikové="" (ngal="" plus="" aki="" plus)="" skupiny.="" okrem="" toho="" bola="" každá="" skupina="" testovaná="" ako="" kategorický="" prediktor="" výsledku="" pomocou="" logistickej="" regresie="" so="" skupinou="" s="" nízkym="" rizikom="" (ngal-ak-)="" ako="" referenčnou.="" všetky="" štatistické="" analýzy="" boli="" vykonané="" pomocou="" r="" (cran="" verzia="" 4.0.4),="" vrátane="" doplnkových="" balíkov="" r="" mass="" (verzia="" 7.3-53.1),="" odds="" ratio="" (verzia="" 2.0.1),="" survival="" (verzia="" 3.2-7),="" cmprsk="" (verzia="" 2.2-10)="" a="" proc(="" verzia="" 1.17.="" 0.1).="" naša="" štúdia="" bola="" publikovaná="" v="" súlade="" s="" pokynmi="" na="" posilnenie="" vykazovania="" pozorovacích="" štúdií="" v="" epidemiologických="" štúdiách="" pre="" kohortové="">

Dohľad nad štúdiami

Biobanka Kolumbijskej univerzityCOVID-19štúdie boli schválené Inštitucionálnou revíznou radou Columbia University MedicalCenter (AAAS7370 a AAAS7948). Podskupina pacientov bola zahrnutá do zrieknutia sa súhlasu inštitucionálneho výboru pre krízové ​​situácie v oblasti verejného zdravia špeciálne preCOVID-19štúdie, ak pacienti zomreli, neboli schopní súhlasiť alebo pre stratu kontaktu. Myši sa používali podľa Inštitucionálneho výboru pre starostlivosť o zvieratá a ich používanie (AC-AAAY7464) a dodržiavali príručku National Institute of Health Guide for the Care and Use of Laboratory Animals.

Kliknutím sem získate časť II tohto článku.

Od: „Zvýšený lipokalín spojený s neutrofilnou želatinázou je spojený so závažnosťou poškodenia obličiek a zlou prognózou pacientov s COVID-19“--odKatherine Xu1 a kol

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