Kohonnut neutrofiiligelatinaasiin liittyvä lipokaliini liittyy munuaisvaurion vakavuuteen ja COVID-potilaiden huonoon ennusteeseen-19--Osa I

Yhteystiedot: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 Sähköposti:audrey.hu@wecistanche.com

Katherine Xu1 et ai

Esittely:Munuaisten toiminnan menetys on yleinen piirreCOVID-19infektio, mutta seerumin kreatiniini (SCr) ei ole sen herkkä tai spesifinen merkkimunuainenvahinkoa. Testasimme, liittyivätkö sairaalahoidon yhteydessä mitatut putkimaisen vaurion molekyylibiomarkkerit akuuttiinmunuainenvahinkoa(AKI) niissä, joilla onCOVID-19infektio.

Menetelmät:Tämä on prospektiivinen kohorttitutkimus, joka koostuu 444 peräkkäisestä SARS-CoV-potilaasta }}–huhtikuu 2020). Virtsa ja veri kerättiin samanaikaisesti sairaalassa (mediaaniaika: päivä 0, kvartiiliväli: 0–2 päivää), ja virtsan biomarkkerit analysoitiin entsyymikytkentäisellä immunosorbenttimäärityksellä (ELISA) ja uudella mittatikulla. Munuaisbiopsioista tutkittiin biomarkkeriRNA:n ja histopatologisen akuutin tubulaarisen vaurion (ATI) pisteet.

Tulokset: 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:lla oli 80 prosentin spesifisyys ja 75 prosentin herkkyys AKI-vaiheiden 2–3 diagnosoimiseksi. Pääsyn uNGAL-taso liittyi kvantitatiivisesti pitkittyneeseen AKI:hen, dialyysiin, sokkiin, pitkittyneeseen sairaalahoitoon ja sairaalassa kuolemaan, jopa SCr-tasolla. ei ollut kohonnut. Dialyysin riski kasvoi lähes 4-kertaiseksi uNGAL:n SD:stä riippumatta lähtötilanteen SCr:stä, liitännäissairauksista ja proteinuriasta (todennäköisyyssuhde [OR] [95 prosentin luottamusväli]: 3,59 [1,83–7,45], P < 0,001).="" niiden="" munuaisissa,="" joilla="">COVID-19NGAL-mRNA:n ilmentyminen laajeni samanaikaisesti vakavan histopatologisen vaurion (ATI) kanssa. Sitä vastoin alhaiset uNGAL-tasot sisäänpääsyn yhteydessä sulkivat pois AKI:n vaiheet 2–3 (negatiivinen ennustearvo: 0,95, 95 prosentin luottamusväli: 0,92–0,97) ja tarpeen. dialyysihoitoa varten (negatiivinen ennustearvo: 0.98, 95 prosentin luottamusväli: 0.96–0.99). Vaikka proteinuria ja virtsan (u)KIM{16}} olivat osallisia tubulusvauriossa, kumpikaan ei ollut AKI-vaiheiden diagnostiikka.

Johtopäätös:Potilailla, joilla onCOVID-19uNGAL-taso liittyi kvantitatiivisesti histopatologiseen vammaan (ATI), munuaisten toiminnan heikkenemiseen (AKI) ja potilaan tulosten vakavuuteen.

CISTANCHE ANTICOVID-19 JA SUOJAA MUNUAISTOIMINTOA

JOHDANTO

Akuutti munuaisten toiminnan heikkeneminen, mitattuna SCr:n nousulla, on yleistä akuutin SARS CoV-2 -infektion yhteydessä.1–4 Kohonnutta SCr-tasoa esiintyy kolmanneksella sairaalahoitoon joutuneista potilaista.COVID-19.5–11 SCr:n mittaus ei kuitenkaan kuvasta koko taakkaaCOVID-19 munuainenvahinkoa. Esimerkiksi SCr voi havaita munuaisten vajaatoiminnan vasta jälkikäteen, kun on kulunut tarpeeksi aikaa SCr:n kerääntymiseksi diagnostiseen kynnykseen. Lisäksi kliinisesti merkittäviä muutoksia SCr:ssä ei välttämättä tapahdu munuaisvaurioiden välisessä tai fokaalisessa munuaisvauriossa vaurioitumattomien nefronien kompensoivien muutosten seurauksena, mikä voi vaimentaa SCr-tason nousua. Vaikka SCr-tason nousu on ilmeistä, todisteita tubulusvauriosta saattaa puuttua, esimerkiksi tilavuuden vähenemisen yhteydessä,12,13 on yleinen oire potilailla, joilla onCOVID-19– liittyvä ripuli.10,14 SCr-tason nousua voi myös häiritä rabdomyolyysin ilmaantuvuusCOVID-19,joka tehostaa kreatiniinin tuotantoa.15,16taakkamunuainenvahinkoaCOVID-viruksen nousun aikana-19 on rasittanut sairaalaresursseja, mukaan lukien hätälääketiede, tehohoito ja nefrologia, mikä on luonut kiireellisen tarpeen rajoittaa viivästyksiä riskissä olevien henkilöiden tunnistamisessa.munuainenvahinkoa, munuaisten toiminnan menetys ja munuaiskorvaushoito. Tämän seurauksena potilaiden ja resurssien jakamiseen liittyvät triagepäätökset hyötyisivät nopeasti reagoivan, herkän ja spesifisen noninvasiivisen markkerin käytöstä.munuainenvahinkoaja siihen liittyvät yleiset tuloksetCOVID-19infektio.

Aiemmat tutkimukset ihmis- ja hiirimalleilla paljastivat, että 2 tubulaarivaurion molekyylimarkkeria, uNGAL ja uKIM-1, johdettiin eri osistamunuainenja mahdollistavat herkän havaitsemisen ja reaaliaikaisen eron tilavuusherkän ja tilavuusherkän tubulaarisen vamman sisäisten muotojen välillä.12,17–19 Aiemmat todisteet näiden merkkien hyödyllisyydestä AKI:n havaitsemisessa ED:lle esitettäessä12,20–22 herättävät kysymyksen voivatko ne olla arvokkaita potilaille, joilla onCOVID-19. Uuden diagnostisen testauksen tarve on erityisen ilmeinen, koska monet potilaat, joilla onCOVID-19esittelevät sairaalassa ensimmäistä kertaa, eikä heillä ole aikaisempaa SCr-tietuetta.

Täällä tutkimme uNGALin anduKIM-1 tehokkuutta suurella potilailla, joilla on akuuttiCOVID-19esittäminen Columbia University ED:lle pandemian huipulla New Yorkissa (maaliskuu 2020–huhtikuu 2020). Testasimme uNGALin ja uKIM:n-1 yhteyden myöhempään diagnoosiin, AKI:n kestoon ja vaikeusasteeseen, kuten AcuteMunuainenVahinkoVerkoston (AKIN) kriteerit ja sairaalassa kuolema, dialyysi, sokki, hengitysvajaus ja sairaalahoidon pituus. Käytimme sekä tavallisia ELISA-menetelmiä että uutta mittatikkua, joka voi mitata uNGAL-arvon sängyn vieressä. Lopuksi tutkimme, korreloivatko NGAL ja KIM{1}}RNA ATI:n histopatologisten mittareiden kanssamunuainenpotilaiden biopsialöydöksetCOVID-19.

MENETELMÄT

Ihmisaiheet

ColumbiaCOVID-19Biopankki rekrytoitiin peräkkäinCOVID-19 tapauksia (positiivinen tulos nenänielun SARS-CoV-2-polymeraasiketjureaktiotestistä) iästä, sukupuolesta tai rodusta/etnisestä taustasta riippumatta, joka sai hoitoa Columbian yliopiston Irving Medical Centerissä. Biopankki tallensi jäännösveri- ja virtsanäytteet kliinisen testauksen jälkeen jokaiselta potilaaltaCOVID-19mukaan lukien ensimmäinen virtsanäyte ja sairaalahoidossa saatu seerumi, jota käytettiin biomarkkerimittauksiin. Analyysiamme varten tunnistimme 444 peräkkäistä potilasta, jotka otettiin hoitoon 24. maaliskuuta 2020 ja 27. huhtikuuta 2020 välisenä aikana.COVID-19Tämä sisälsi 371 potilasta, joilla ei ollut vain virtsanäyte esityksestä, vaan myös tiedot lähtötilanteen SCr-mittauksista ja täydelliset SCr-mittaukset sairaalassa, jotka vaadittiin AKI:n vaiheen ja keston määrittämiseksi (kuva 1). Lisäksi 4 potilasta, joilla oli loppuvaiheen sairaus, suljettiin pois.MunuainenColumbiaUniversity Irving Medical Centerin munuaispatologian laboratorio lisäsi biopsiat, mukaan lukien 13 munuaisbiopsiaa COVID-19-tapauksista23 ja 4 ei-COVID-19näytteet analysoitiin in situ -hybridisaatiolla NGAL:n ja KIM{0}} RNA:n suhteen. COVID ( plus ) -kohorttia verrattiin COVID(-) -kohorttiin, joka rekrytoitiin samalla tavalla Columbia University Irving Medical Centeriin kesäkuun 2017 ja tammikuun 2019 välisenä aikana. COVID ( plus ) -kohortin tapaan 426 peräkkäistä COVID (-) -potilasta otettiin esittelyyn iästä, sukupuolesta tai rodusta/etnisestä taustasta riippumatta. Tämä sisälsi 318 potilasta, joilla oli sairaalassa täydelliset SCr-mittaukset AKI:n vaiheen ja keston määrittämiseksi. Virtsanäytteet kerättiin 24 tunnin kuluessa saapumisesta ED:lle. Potilaat, joilla oli loppuvaiheen munuaissairaus, suljettiin pois.

Kuva 1. Virtsanäytteiden keräys: Columbia Universityn COVID-19 Virtsa Biobank keräsi jäännösvirtsanäytteet 444 peräkkäiseltä COVID-19-potilaalta 24.3.2020 ja 27.4.2020 välisenä aikana. Potilaita yhteensä 4 loppuvaiheen kanssamunuainensairausDialyysipotilaat jätettiin pois lopullisesta kohortista (N ¼ 440). Potilaat, joilla oli täydelliset tiedot SCr-mittauksista, järjestettiin AKIN-kriteerien mukaan (n ¼ 371). Yhteensä 69 potilasta puuttuu riittävästimunuainentoimintotiedot on merkitty "tuntemattomaksi". AKIN, akuuttiMunuainenVahinkoVerkko; SCr, seerumin kreatiniini.

Ensisijaisten tulosten määrittely Ensisijaisiin tuloksiin sisältyivät SCr-pohjainen AKI, AKIN-vaihe ja kohonneen SCr-tason kesto johdonmukaisesti sekä COVID ( plus ) että COVID (-) kohortteissa. Molemmissa tapauksissa perustason SCr-taso määritettiin käyttämällä standardoitua algoritmia, kuten Stevens et al. on aiemmin kuvannut,20 seuraavassa järjestyksessä:

Mediaani SCr 365 - 31 päivää ennen virtsan keräämistä. Jos ei ole saatavilla, niin:

Minimi SCr 30 päivää ennen virtsan keräämistä keräyspäivään. Jos ei ole saatavilla, niin:

Minimi SCr virtsan keräämisestä 7 päivään sairaalassa

Potilaat luokiteltiin "Tuntemattomiksi", jos mikään edellä mainituista kriteereistä ei täyttynyt. AKIN23-vaiheet luokiteltiin seuraavasti:

AKIN-vaihe 1: $0,3 mg/dl SCr:n kasvu 48-tunnin ikkunassa TAI 1.5- - 2-kertainen SCr:n kasvu lähtötasoon verrattuna.

AKIN stage 2: >2--3--kertainen SCr:n kasvu verrattuna lähtötasoon.

AKIN stage 3: $0.5 mg/dl increase in SCr within a 48- hour window when SCr $4.0 mg/dl OR >3-kertainen kasvu SCr:ssä verrattuna lähtötasoon.

AKIN-vaiheen diagnosointiin käytettiin huippu-SCr-tasoa, joka mitattiin 48 tunnin sisällä virtsan keräämisen jälkeen. Inselect-tapauksissa päivän 1 AKIN-pisteet laskettiin, kun edellinen ja myöhempi AKIN-pisteet olivat identtiset.

Lisäluokittelu perustui SCr:n nousun kestoon perusviivan yläpuolella:

Ei AKI (AKIN 0) – ei täytä AKIN-ehtoja 2 päivän sisällä esittämisestä (täytyy olla SCr-arvot molempina päivinä).

Ohimenevä AKI – täytti AKIN-kriteerit päivänä 0 tai 1. esitys, mutta normalisoitui alle AKIN-tunnistuskynnyksen 2 päivän sisällä ensimmäisestä havaitsemisesta (AKI:n kokonaiskesto<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 tuntia).

Tuntematon – lähtötason SCr puuttuu tai riittämättömät SCr-mittaukset SCr-kinetiikan määrittämiseksi tai puuttuvat mittaukset päivänä 0 tai 1, joita ei voitu laskea toisistaan ​​poikkeavien AKIN-pisteiden vuoksi (kuva 1).

Kohonneen SCr-tason lisäluokittelu perustui SCr:n nousun kestoon perusviivan yläpuolella, mukaan lukien ohimenevä AKI, joka normalisoi nopeasti SCr-tason (<72 hours)="" and="" sustained="" (saki)="" delayed="" normalization="" of="" scr="" level="" (="">72 tuntia).

Virtsan eritystä ei käytetty AKI:n määrittelyyn, koska Foley-katetrit vaihtelevat ja virtsan erittymä oli epätäydellinen ED:ssä.

Toissijaisten tulosten määritelmä

Toissijaisia ​​tuloksia olivat dialyysi, sokki, hengitysvajaus, sairaalahoidon pituus ja sairaalassa kuolema. Sokki määriteltiin vasopressoreiden tarpeella ja hengitysvajaus joko invasiivisen tai ei-invasiivisen positiivisen paineilmanvaihdon tarpeella. Kroonisen lavastusmunuainen sairausmääritettiin käyttämällä kroonistaMunuainen SairausEpidemiology Collaboration arvioi glomerulusten suodatusnopeuden kaavan ja kreatiniinin perusarvon, kuten aiemmin on kuvattu.24

Laboratorioanalyysi

Kaikki virtsan mittaukset sokkoistettiin kliinisille tiedoille. NGAL ja uKIM-1 mitattiin ELISA:lla (KIM-1: Enzo, ADI-900-226-0001; NGAL: BioPorto, KIT036). Proteinuria havaittiin Chemstripillä. 10 SG (RocheDiagnostics). Virtsa sentrifugoitiin (12, 000 rpm; 10 minuuttia) ja levitettiin NGAL GRAD -mittatikkuihin (Bio Porto), ja värin kehitystä verrattiin NGAL (ng/ml) -konsentraatioon, joka merkitsi värin asteikkoa 2 riippumattomalla lukijalla. Virtsasolupelletit analysoitiin LRP2:n ja UMOD:n suhteen immunoblotilla SDS-PAGE:lla (Bio-Rad Laboratories), kanin anti-LRP2:lla (1:1000, Abcam, ab76969), lampaan anti-UMOD:lla (1:2000, MeridianLife). Science, K90071C) ja polyklonaaliset sekundaariset vasta-aineet, jotka on konjugoitu HRP:hen (1:10 000, JacksonImmunoResearch).

ATI:n histologinen tunnistus

ATI:n histologisiin piirteisiin kuuluivat siveltimen rajan menetys, epiteelin yksinkertaistuminen, intrasytoplasminen vakuolisaatio, selvä nekroosi, apoptoosi ja solujen irtoaminen. ATI:n laajuuden mittaamiseen käytettiin puolikvantitatiivista asteikkoa, joka oli seuraava: none(<5% of="" tubules="" involved),="" mild=""><25%), moderate="" (25%–50%),="" and="" severe="" (="">50 prosenttia).

Patologinen analyysi

In situ -hybridisaatio formaliinilla kiinnitetyllä, parafiiniin upotetulla ihmisellämunuaisetkäytti chromogenicRNAscope 2.5 HD Duplex Reagent Kit -sarjaa (Advanced CellDiagnostics, 322430). Koettimiin sisältyi NGAL: Hs-LCN2(559441) ja Hs-LCN2-C2 (559441-C2 1:600:ssa); KIM-1:Hs-HAVCR1-O1 (538081 ja 538081-C2 1:100:ssa); andaquaporin 2: Hs-AQP2 (434861) ja Hs-LRP2 (532391).

Vahvistava munuaisiskemia-reperfuusiovaurioanalyysi

Uros- ja naaraspuoliset villityypin C57Bl/6-hiiret, iältään 8-10 viikkoa (Jackson Labs), nukutettiin isofluraanilla ja asetettiin lämmityspöydälle (peräsuolen lämpötila: 37 astetta). Mikrovaskulaariset puristimet (Fine Science Tools) kiinnitettiin vasempaan munuaisen pedicleen 10, 20, 30 tai 40 minuutin ajaksi. Themunuaisetkorjattiin 24 tunnin kuluttua. In situ -hybridisaatio formaliinilla kiinnitetyllä, parafiiniin upotetullamunuaisetkäytti NGAL-anturia: Mm-Lcn2-C2(313971-C2) ja KIM-1-anturia: Mm-Havcr1(472551).

Tilastollinen analyysi

Jatkuvien muuttujien normaalia testattiin Shapiro–Wilk-testillä. Normaalijakautuneita jatkuvia muuttujia verrattiin käyttämällä {{0}}otos-t-testiä ja summattiin keskimääräiseksi SD:ksi. Ei-normaalisti jakautuneet jatkuvat muuttujat tiivistettiin mediaaniksi ja vaihteluväliksi ja niitä verrattiin käyttämällä ei-parametrista Mann–Whitney U -testiä. Monimuuttujaregressiomallien vaikutusestimaattien tulkittavuuden parantamiseksi kaikki ei-normaalijakautuneet ennustajat (mukaan lukien uNGAL- ja uKIM-1-tasot) logaritmimuunnettiin ja standardi normalisoitiin ennen tilastollista testausta. Biomarkkerien vaikutuskoot ilmaistiin normalisoitujen ennustajien SD-yksikköä kohti. Kategorisia muuttujia verrattiin c2- tai Fisher-testillä. Binääritulosten testaamiseen käytimme logistista regressiota. Ordinaaliset tulokset, kuten AKIN-vaihe, testattiin käyttämällä ordinaalista logistiikkakregressiota. Ordinaalisia ennustajia, kuten virtsan mittatikun luokka tai proteinurialuokka, testattiin olettaen lineaariset vaikutukset käyttämällä kaltevuustestiä yleisen lineaarisen mallin puitteissa, joka on räätälöity kiinnostuksen kohteena olevaan tulokseen (esim. logistiikka tai järjestyslogistiikka binääri- tai ordinaalisten tulosten osalta). Käytimme Coxin suhteellista riskimallia kuolemantapahtumien aika-tapahtumien analyyseihin. Käytimme kilpailevien riskien regressiomallia sairaalahoidon keston analysointiin kuoleman kilpailevana riskinä.25,26 Suhteellinen vaaraoletus varmistettiin testaamalla kunkin ennustajan Schoenfeld-jäännökset havainnointiaikaa vastaan. Virtsan biomarkkerien ja kliinisten tulosten assosiaatioita säädettiin seuraavien kovariaattien mukaan: ikä, sukupuoli, rotu, etnisyys (minimisäätöinen malli), lähtötason SCr ja olemassa oleva liikalihavuus, diabetes, verenpainetauti, elinsiirto (mikä tahansa elin), syövät, sydän- ja verisuonisairaudet (sepelvaltimotauti, sydämen vajaatoiminta, aivoinfarkti), keuhkosairaus (astma, krooninen obstruktiivinen keuhkosairaus, interstitiaalinen keuhkosairaus, primaarinen keuhkoverenpainetauti, idiopaattinen keuhkofibroosi) (täysin sovitettu malli 1) ja proteinuria (täysin sovitettu malli 2). Ensisijaisten tulosten analyysissä pidimme 2-puoleista P < 0.05="" tilastollisesti="" merkitsevänä.="" toissijaisten="" tulosten="" analyysissä="" pidettiin="" p="">< 0.01="" tilastollisesti="" merkitsevänä="" (bonferroni-korjattu="" 5="" testatun="" riippumattoman="" tuloksen="" perusteella).="" lisäksi="" jaoimme="" potilaat="" sekä="" ungalin="" ($150="" ng/ml)="" että="" scr-pohjaisen="" aki:n="" mukaan="" seuraaviin="" 4="" ryhmään:="" ngal-ak-i,="" ngal="" plus="" aki,="" ngal-aki="" plus="" ja="" ngal="" plus="" akiþ.="" käytimme="" c2-testiä="" suhteiden="" parittaiseen="" vertailuun="" kliinisen="" tuloksen="" kanssa="" ryhmien="" välillä="" ja="" cochran="" armitage="" -testin="" suuntauksen="" suhteen="" matalan="" riskin="" (ngal-aki-),="" keskiriskin="" (ngal="" plus="" aki-="" tai="" ngal-aki="" plus="" )="" välillä.="" ,="" ja="" korkean="" riskin="" (ngal="" plus="" aki="" plus="" )="" ryhmät.="" lisäksi="" jokaista="" ryhmää="" testattiin="" kategorisena="" tuloksen="" ennustajana="" käyttämällä="" logistista="" regressiota="" alhaisen="" riskin="" (ngal-ak-)="" ryhmän="" kanssa="" vertailuna.="" kaikki="" tilastolliset="" analyysit="" suoritettiin="" käyttämällä="" r:tä="" (cran-versio="" 4.0.4),="" mukaan="" lukien="" r-lisäpaketit.="" mass(versio="" 7.3-53.1),="" odds="" ratio="" (versio="" 2.0.1),="" survival(versio="" 3.2-7),="" cmprsk="" (versio="" 2.2-10)="" ja="" proroc(="" versio="" 1.17.="" 0.1).="" tutkimuksemme="" on="" raportoitu="" kohorttitutkimusten="" ohjeiden="">

Opintojen valvonta

Columbian yliopiston biopankkiCOVID-19tutkimukset hyväksyivät Columbia University MedicalCenter Institutional Review Board (AAAS7370 jaAAAS7948). Osa potilaista sisällytettiin kansanterveyskriisin instituutioiden arviointilautakunnan suostumuksesta luopumiseen erityisestiCOVID-19tutkimukset, jos potilaat ovat kuolleet, eivät kyenneet antamaan suostumusta tai jos yhteys katkesi. Hiiriä käytettiin Institutional Animal Care and Use Committeen (AC-AAAY7464) mukaisesti ja noudatettiin National Institutes of Health Guide forthe Care and Use of Laboratory Animals -ohjeita.

Napsauta tätä saadaksesi tämän artikkelin osan II.

Lähettäjä: "Kohonnut neutrofiiligelatinaasiin liittyvä lipokaliini liittyy munuaisvaurion vakavuuteen ja COVID-potilaiden huonoon ennusteeseen-19"--Katherine Xu1 et ai

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