不同分子形式中性粒细胞明胶酶相关载脂蛋白（NGAL）早期诊断急性肾损伤的价值及机理研究

Neutrophil Gelatinase-Associated Lipocalin (NGAL) with its great potential in clinical applications is an appealing biomarker for the early diagnosis of acute kidney injury (AKI). It has different molecular isoforms: monomer, dimer and heterodimer. The urinary NGAL originated from different pathologies have diverse molecular forms, which are related to their origins. However, the current commercial devices or reagents for NGAL detection have their limitations in the specificity of different molecular forms of NGAL. The lack of NGAL molecular form-specific detection method leads to significant differences in the specificity and sensitivity of NGAL in AKI from different pathologies. The proposed study will prepare molecular form-specific NGAL monoclonal antibodies and develop related immunoassays. By using the AKI patients from cardiac surgeries as samples and content determination of urine NGAL of different molecular forms, we will study the prognostic value of urine NGAL with different molecular forms in early diagnosis of AKI, the origin of urine NGAL and their dynamic changes, and the possible mechanism related to NGAL as a biomarker of AKI and its roles in the occurrence and development of AKI. The proposed study will theoretically and technically support the development of NGAL-based methods for early diagnosis of AKI, and the clinical applications of NGAL as biomarker of AKI.

中性粒细胞明胶酶相关载脂蛋白(NGAL)是一具临床应用潜力的预判急性肾损伤(AKI)的生物标志物，主要以单体、同二聚体及异二聚体等三种分子形式存在。不同病理引起的AKI患者的尿NGAL以多种分子形式存在，且不同分子形式NGAL与其来源相关。目前商品化NGAL检测仪器或试剂对不同分子形式NGAL检测的特异性并不明确，而缺乏分子形式特异性的NGAL检测方法导致其在预判不同病理过程引起的AKI时的特异性和灵敏度存在显著差异。本研究拟制备能特异性识别不同分子形式NGAL的单克隆抗体并建立相应的免疫测定方法；以心脏外科手术所致AKI患者为主要研究样本，通过对各种分子形式尿NGAL含量测定，阐明各种分子形式尿NGAL早期诊断AKI的价值、尿NGAL的来源和含量的动态变化、及其在AKI发生、发展中的可能机制。本研究可为建立基于NGAL的AKI预判方法和该AKI生物标志物的临床应用提供理论基础与技术方法。

中性粒细胞明胶酶相关载脂蛋白(NGAL)是一具临床应用潜力的预判急性肾损伤(AKI)的生物标志物，主要以单体、同二聚体及异二聚体等三种分子形式存在。不同分子形式NGAL诊断AKI的能力仍不清楚。因此，本项目首先制备了抗不同分子形式NGAL的抗体，筛选出6株具有较高的针对不同分子形式NGAL的单克隆抗体。然后，利用制备的抗体构建了基于上转换发光技术和ELISA技术的分子形式特异性的5种NGAL定量方法。接着，利用构建的NGAL定量方法研究了心脏外科手术引起的AKI患者、重症监护室AKI患者及对应的非AKI患者尿液和血浆中单体、同二聚体、异二聚体及总NGAL的动态变化规律。通过上述研究发现：1）上述分子形式尿和血浆NGAL水平在AKI组均高于非AKI组，它们均具一定的诊断AKI的能力；2）术后2 h尿单体NGAL诊断心脏外科手术引起的AKI的能力最强，其AUC为0.965 (95% CI =0.904 ~ 0.992) ，显著高于同二聚体和异二聚体NGAL（P 值分别为0.0001和0.014）；3）术后24 h血浆单体NGAL诊断心脏外科手术引起的AKI的能力最强，其AUC为0.92 (95% CI=0.71 ~ 1.00)，但与同二聚体和异二聚体NGAL没有显著差异；4）尿单体NGAL诊断重症患者AKI的能力最强，其AUC为0.94（95% CI = 0.817 ~ 0.990），显著高于同二聚体NGAL（P = 0.0205），但与异二聚体没有显著差异；5）AKI患者尿液中的单体NGAL的占比高于同二聚体和异二聚体，但血浆中三者的比例没有显著差异。基于上述结果，我们得出尿单体NGAL是理想的AKI诊断标志物。本项目研究结果及未来进一步深入研究单体NGAL与各种病因导致的AKI相关性具有重要的理论价值和临床应用潜力。