CN101163971A - 测定作为肾病诊断标记物的嗜中性粒细胞明胶酶相关性脂笼蛋白(ngal) - Google Patents

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Abstract

本发明提供了通过测量人嗜中性粒细胞明胶酶相关性脂笼蛋白(NGAL)来诊断肾病的方法。

Description

测定作为肾病诊断标记物的嗜中性粒细胞明胶酶相关性脂笼蛋白(NGAL)
本申请是美国临时申请系列号60/637,503(于2004年12月20日提交)和60/719,307(于2005年9月21日提交)的非临时申请，它们全文引入本文作为参考。
技术领域
本发明涉及通过对体液中人嗜中性粒细胞明胶酶相关性脂笼蛋白(neutrophil gelatinase-associated lipocalin，NGAL)的测定来诊断并监测人的疾病的方法，所述人嗜中性粒细胞明胶酶相关性脂笼蛋白的异常浓度表示疾病或一组疾病，在这种情况下为导致肾功能下降的肾病，包括由缺血性损伤(由于对肾脏的血液供给受损)、接触肾毒剂或对移植肾脏的排斥所导致的那些。本发明的方法特别可用于早期检测肾脏对缺血性损伤的反应，缺血性损伤的临床或病理结果通常是急性肾衰竭(ARF)、急性肾小管坏死(ATN)或急性肾小管间质性肾病(ATIN)，并也可用于监测肾病的病程，包括对治疗性措施的反应。
发明背景
对于可导致ARF、ATN或ATIN的肾脏缺血性损伤的检测迄今依赖于临床症状，如少尿和液体潴留，结合血和尿的化学测试结果，这些结果显示出钠排泄低、血肌酸酐和尿素水平已升高并且正在升高，以及如果测量的话，还有肌酸酐清除率低。这些症状表示存在有已确定的病症。也已经分析了肾小管损伤的多种尿标记物。在这些标记物中，α1-微球蛋白、β2-微球蛋白(Penders and Delanghe JR，2004)和N-乙酰基-β-D-葡糖胺酶(NAG)(Kotanko等，2000)在已确定的ATN的病例中升高，但只在实验动物的缺血或毒性损伤后4或5天后才出现。肾损伤分子-1(KIM-1)在患ATN的患者的尿中也升高，但其时程(尽管很可能早)却没有在人类患者中确立(Han等，2002)。富含半胱氨酸的蛋白质61(CYR61)在实验动物的缺血性损伤后6到9小时在尿中出现峰(Muramatsu等，2002)。然而，它在人中的水平仍未知。已经被研究过的其它标记物包括丛生蛋白(clusterin)(Aulitzky等，1992)和脂笼蛋白型前列腺素D合酶(L-PGDS)(Tsuchida等，2004)；它们对于早期诊断或预测ATN的有用性仍是不清楚的。由于肾脏接触到缺血或肾毒剂后这些标记物分子在尿中出现的时程通常是缓慢的，它们未纳入诊断由这些伤害所导致的早期或即将发生的肾病的一般应用中。
嗜中性粒细胞明胶酶相关性脂笼蛋白(NGAL)也称作嗜中性粒细胞脂笼蛋白(NL；对于人嗜中性粒细胞脂笼蛋白为HNL)，脂笼蛋白2(LCN2)，25-kDa的α2-微球蛋白相关性蛋白(在大鼠中)或24P3(在小鼠中)。在大鼠中，它也被称为neu相关性脂笼蛋白(NRL)，因为它的基因在由neu(HER2/c-erbB-2)癌基因引发的乳房肿瘤中过表达(Stoesz and Gould，1995)。NGAL是最早从多形核白细胞的颗粒中分离的25-kDa糖蛋白(Triebel等，1992；Kjeldsen等，1993)。它含有二硫键，并且形成一定比例的二聚体和比例较小的三聚体。它与也称作基质金属蛋白酶9(MMP-9)或明胶酶B的92-kDa人嗜中性粒细胞IV型胶原酶相关，或者呈形成表观kDa 115的复合体的单体(Monier等，2000；Yan等，2001)，或者呈形成表观kDa 125的复合体的二聚体(Yan等，2001)。已经多种癌症(包括前列腺癌、膀胱癌、肾癌和乳腺癌)患者的尿中鉴定出这些复合体。
NGAL最初被披露为嗜中性粒细胞活化的标记物，在侵入微生物尤其是化脓菌造成嗜中性粒细胞脱颗粒以及颗粒蛋白的胞吐作用时被释放到血中。同样地，在来自人的血浆或血清样本中测量到NGAL水平升高被认为是表示该个体患有炎症，特别是由细菌感染导致的炎症(Venge，2000；美国专利6,136,526；PCT申请WO95/29404)。在这方面，但与它号称具体来自嗜中性粒细胞相抵触，NGAL(24P3)在小鼠中被鉴定为1型急性期蛋白，其表达主要位于急性期反应中的肝脏(Liu and Nilsen-Hamilton，1995)。
美国专利申请2004/0219603描述了NGAL作为用于检测肾小管细胞损伤早期发作的尿生物标记物的用途。然而，它没有描述在考察NGAL水平升高的原因时，是否或如何将肾小管细胞损伤与全身性炎症或细菌感染区分开。
发明概述
现在已经惊异发现，由于肾损伤导致的NGAL水平通常高于由不影响肾脏功能的炎症、感染或癌性病症导致的NGAL水平。这使得建立用于诊断和/或监测患者的肾病的、将肾病和不影响肾脏的其他病症区分开来的方法成为可能。肾病指整个肾或组成肾的一种或多种细胞结构的、超过了维持正常健康状态的调节机制的任何功能改变，包括此种改变的结构和超微结构的相关改变。这种病症的非穷举的例子包括与肾脏缺血有关的病症，如急性肾小管坏死(ATN)或急性肾小管间质性肾炎(ATIN)，还包括无论任何病因的急性肾衰竭(ARF)或慢性肾衰竭(CRF)，无论任何病因的急性和慢性的肾小球肾炎，由于尿路梗阻导致的肾病，由于高血压导致的肾病，与妊娠的先兆子痫或毒血症有关的肾病，对移植肾的排斥或复发性疾病，以及肾脏的先天的和肿瘤疾病。
因此，本发明提供了用于诊断和/或监测人的肾损伤的方法，包括测量在从患者取得的体液样本中，优选尿中人嗜中性粒细胞明胶酶相关性脂笼蛋白(NGAL)的水平。如果NGAL水平高于由不必然影响肾脏功能的其他病症如炎症或感染性病症或癌症所导致的特定的升高得较少的NGAL水平，则升高的NGAL水平表示肾损伤。因此，第一方面，本发明涉及诊断、监测或测定人类肾病可能性的方法，其中所述方法区分肾病和不影响肾脏的其它病症，所述方法包含如下步骤：
i)测定在来自人的体液样本中的人NGAL浓度，
ii)比较所述浓度和预定的截断值，所述截断值经选择以排除与不影响肾脏的病症相关的NGAL的较低浓度，其中在所述截断值以上的浓度表示有肾病。
进一步地，本发明在一个实施方案中允许区分肾病的不同程度。因此，例如在一个实施方案中，本发明的方法包括将所述浓度与第二个截断值比较的其它步骤，所述第二个截断值经选择来排除NGAL的较低浓度，所述NGAL的较低浓度与不可能需要通过透析治疗病人的较轻程度的肾病相关，其中在该截断值以上的浓度表示是可能需要通过透析治疗的较严重的肾病。
对于可能会导致ARF、ATN或ATIN的肾损伤的其它标记物分子的分析未纳入常规临床使用，因为这些其它标记物在肾病发病过程中于尿中出现得过迟，以致不可用于提醒大夫病症的发病或指导预防性或治疗性的措施。这个问题已经被本发明解决，本发明使用了对于在人样本如尿中NGAL的分析来检测肾病的发病。
动物研究提示，这是最早出现在尿中的肾损害标记物，其在尿中的水平在发生损害后2或3个小时内升高。从而，本发明对于尿NGAL的分析提供了检测可能导致ARF、ATN或ATIN的肾损伤的方法，该方法将其与其他病症区分，并且，如果发展速度允许的话，启动合适的措施来逆转此过程。
优选通过免疫化学方法来测定NGAL水平。这种方法的例子包括但绝不限于夹心法ELISA(酶联免疫吸附测定)，侧向流动法，或浸棍法(dipstick)。
附图说明
图1
最大尿NGAL值对于医院重症监护病房收住的60名成年患者的肾脏患病诊断的受试者工作特征(receiver operating characteristics)(ROC)曲线。只有可用其它数据被分为肾脏患病或肾脏不患病的患者被包括在内。
图2
最大血浆NGAL值对于与图1相同的患者的肾脏患病诊断的受试者工作特征(ROC)曲线。
图3
最大尿NGAL值对于32名成年患者的透析需要诊断的受试者工作特征(ROC)曲线，所述患者为医院重症监护病房接收并且临床诊断出肾脏患病。
图4
由于腹主动脉动脉瘤破裂而急性手术的老年男性患者的尿NGAL和血浆肌酸酐值的时程。
图5
罹患不影响肾脏功能的脓毒病的女性患者的尿NGAL和血浆肌酸酐值的时程。该图显示了用于诊断肾脏患病的尿NGAL的截断水平(329ng/mL)以及女性血浆肌酸酐正常值的上限(0.088mmol/L)。
发明内容
我们已经发现人嗜中性粒细胞明胶酶相关性脂笼蛋白(NGAL)在人尿样本中的浓度只适度受到感染性或炎症性状态的影响。然而，NGAL水平在由于缺血性损伤导致的肾病中明显升高，并且NGAL的升高在ATN中尤其高。进一步地，我们现在发现NGAL的血清或血浆水平不必然反映感染性或炎症性状态，甚至在血嗜中性粒细胞计数极低时，如在白血病中可能出现的那样或作为治疗白血病的结果，它也会升高。事实上，在分析随机选择的重病患者的血和尿的点样本(spot sample)时，人血清或血浆的NGAL浓度与尿NGAL浓度存在紧密相关，但这些水平与外周血嗜中性粒细胞计数或C-反应蛋白(一种常用作炎症标记物的急性期蛋白)的浓度之间的相关性很差。因此，不受具体理论所限，可以假设NGAL由肾脏响应缺血以及能够刺激肾NGAL表达的其他影响而产生，并且不仅大量释放到尿中，而且也释放到血液中，因此胜于如美国专利6,136,526所述的将血清或血浆中NGAL的测定作为炎症或细菌感染标记物的应用。
因此，本发明涉及测定体液样本中的NGAL以作为肾病的诊断标记物，所述样本优选已经去除了任何嗜中性粒细胞的人尿，所述肾病特别是由于肾脏缺血或肾毒剂导致的那些。在本发明中，为使NGAL浓度特异性表示肾病，它必须超过设定的截断值以排除那些可能由于不引起肾损伤的感染或炎性状态或癌所造成的较低NGAL浓度。
在一个实施方案中，本发明的方法包括测定待诊断个体的尿样本中人类NGAL浓度的步骤，所述尿样本优选被离心以去除任何嗜中性粒细胞，并将所测浓度与选定的截断值比较，所述截断值被确定超过了在无肾病、但可能或者明显健康或者患有其他病症(包括炎性病症、细菌感染或癌)的人中发现的尿浓度。如果所测的NGAL浓度超过了所述截断水平，这表示该人患有肾损伤并可能罹患或已经罹患ARN、ATN或ATIN。
低于截断水平的NGAL尿水平不能以可接受程度的特异性诊断肾损伤，因为这个水平可见于健康个体或患有炎性、感染性或癌性病症的那些个体，所述截断水平优选在250ng/mL或更高的水平，如在250ng/mL和525ng/mL之间的值，如275ng/mL，或300ng/mL，或325ng/mL，或350ng/mL，或375ng/mL，或400ng/mL，或425ng/mL，或450ng/mL，或475ng/mL，或500ng/mL。在另一个实施方案中，所用的截断值是1μg/mL的值或更高的值。优选地，尿截断值的阳性预测值是80％或更高，如85％或更高，例如90％或更高。或者，或另外地，尿截断的阴性预测值优选是80％或更高，如85％或更高，例如90％或更高。
在另一个实施方案中，本发明包括测定在来自待诊断个体的血浆或血清样本中人类NGAL的浓度的步骤，以及将所测浓度与所选截断值进行比较，该截断值被确定超过了在无肾病、但可能或者明显健康或者患有其他病症(包括炎性病症、细菌感染或癌)的人中发现的血浆或血清的浓度。如果所测的NGAL浓度超过了截断水平，这表示该人患有肾损伤并可能罹患或已经罹患ARN、ATN或ATIN。
在血浆或血清中的NGAL浓度的截断水平与尿中类似，它优选在250ng/mL或更高的水平，例如300ng/mL或更高值，或在250ng/mL和525ng/mL之间的值，如275ng/mL，或300ng/mL，或325ng/mL，或350ng/mL，或375ng/mL，或400ng/mL，或425ng/mL，或450ng/mL，或475ng/mL，或500ng/mL。优选地，血浆截断值的阳性预测值是80％或更高，如85％或更高，例如90％或更高。或者，或另外地，所选的血浆截断值的阴性预测值优选是80％或更高，如85％或更高，例如90％或更高。
本发明的另一个方面为所述方法可用于区分严重肾损害和不太严重的肾损害，所述严重肾损害可能需要一些形式的透析、通常造成很高的尿NGAL水平，而所述不太严重的肾损害可能仅偶尔需要透析、通常使尿NGAL升高得较少。
因此，第二个较高截断水平(低于该第二个较高截断水平的尿NGAL水平不预示需要透析、但诊断为较轻程度的肾损伤)优选为在1000ng/mL和3000ng/mL之间的水平，如1250ng/mL，或1500ng/mL，或1750ng/mL，或2000ng/mL，或2250ng/mL，或2500ng/mL，或2750ng/mL。优选地，较高截断值的阳性预测值是80％或更高，如85％或更高，例如90％或更高。或者，或另外地，较高截断值的阴性预测值优选是70％或更高。
本发明的另一个方面是所述方法可用于检测患者肾脏患病的发作，所述患者正在接受对另一种疾病的观察和/或治疗，所述另一种疾病可能自身与NGAL的体液水平升高有关或无关，并且肾脏患病是可能的并发症。在这种情况下，可以每天或以较短的间隔监测与患者的潜在病症有关的尿、血浆或血清NGAL浓度，并且尿、血浆或血清NGAL浓度升高超过之前的水平表示肾脏患病的发作。在这些情况下，表示肾脏患病发作的NGAL浓度升高的幅度优选是50ng/mL或更高，如100ng/mL或更高，例如150ng/mL或更高，如200ng/mL或更高，例如300ng/mL或更高，如400ng/mL或更高，例如500ng/mL或更高。
本发明的另一个方面是所述方法可用于在肾脏患病的天然进展过程中、和在对治疗措施的应答中监测使NGAL水平升高的肾脏患病的病程。在这些情况下，只要任何复发的炎症性、感染性或癌性病症在监测阶段保持相对稳定，NGAL水平的改变就反映肾损伤或再生的状态。取体液样本来监测的间隔可以短，从而提供肾损伤的最早的可能的指示，并且可以早期启动治疗措施。监测体液中的NGAL水平以检测肾脏患病优选以不超过24个小时的间隔来进行，更优选更短的间隔，短至不超过3个小时的时间段，或者例如如果知道已出现损害(例如在手术过程中)甚至更短的间隔。
对体液样本如尿样本中人NGAL的测定，可以用任何提供满意的分析特异性、灵敏度和精确度的方法来进行。优选的方法是结合测定，所述结合测定使用对人类NGAL特异的一种或多种结合分子。这些结合分子包括但不限于抗NGAL的多克隆或单克隆抗体或通过其他途径产生的特异性NGAL结合分子。
在优选的方法中，使用抗重组人类NGAL的单克隆抗体。一种抗体与固相支持物相连来从样本(如尿样本)捕捉NGAL，而其它抗体连接于标记如可用本领域技术人员已知的很多种方法中的任一种来检测的染料复合物、或生物素或酶。固相支持物可以是，例如用于酶联免疫吸附测定(ELISA)的聚苯乙烯或聚氯乙烯表面，或胶乳(聚苯乙烯)颗粒，或由压缩的聚乙烯颗粒组成的过滤玻璃料(filter frit)，或多孔硝化纤维素基质，或事实上是在免疫化学分析中使用的任何合适的支持物。
根据本发明测定人尿样本中的NGAL的优选方法，包括浸棍、侧向流动或微型柱(minicolumn)检测，这些检测可以对样本作迅速、接近患者的分析。然而，如本领域技术人员在上述内容公开后的理解，其它测定NGAL的方式也可使用。
在优选的实施方案中，本发明的方法不包括在人或动物身体上实施的手术的、治疗的或诊断的步骤。
如下的非限制性实施例被提供用来进一步举例说明本发明。
实施例
实施例1：NGAL浸棍测试
由聚苯乙烯表面组成的浸棍分析区用抗人类NGAL的捕捉抗体包被。将离心、稀释的样本的等分试样加入在第一个试管中的酶标记的抗NGAL检测抗体溶液，将浸棍浸入其中。酶标记的检测抗体与NGAL的复合物结合到浸棍上，然后用自来水洗涤并置于在第二个试管中的显色底物溶液中。在给定时间内在底物溶液中显现的颜色，或者通过肉眼与指示尿样本中NGAL浓度的色彩强度表比较来读取，或者在简单的比色计中读取，此比色计能例如被编制来直接显示NGAL的浓度。
实施例2：NGAL侧向流动装置
由多孔硝化纤维素条组成的侧向流动装置在其远端以横带的形式包被有抗NGAL的捕捉抗体。抗检测抗体所来源的物种的抗体的另一条横带被置于捕捉抗体带远侧，用作条功能的对照。所述条的近侧端包含吸附或连接到标记的聚苯乙烯颗粒或染料复合物颗粒上的抗NGAL检测抗体。当将离心的尿样本的等分试样置于条的近侧端时，与检测抗体连接的标记颗粒通过毛细管吸引沿所述条移动。当到达捕捉抗体带时，只有已结合NGAL的那些颗粒会保留，产生可检测的带。无论NGAL是否结合，到达抗检测抗体的抗体的对照带的颗粒都会产生可检测的带。在有色颗粒的情况下，可以肉眼读取标记带的强度，或者借助于对所用标记合适的检测装置。两条带都显色或标记聚积表示阳性结果，而仅对照带显色或有其它标记则表示阴性结果。对照带显色失败或无其它标记表示条的功能不良。可以通过稀释所用样本来调节测试的灵敏度，调节灵敏度从而只有高于已确定的截断值的NGAL浓度会得到阳性结果。也可通过将检测抗体与标记的和未标记的颗粒的混合物连接来调节测试的灵敏度。可以预校准成批的条，并装备可以用检测装置读取的校准码，从而可以从该装置读取定量的或半定量的结果。如本领域技术人员已知的，对于这种侧向流动技术的各方面的很多变异都是可能的。
实施例3：NGAL微型柱测试
微型柱包含由压缩的聚乙烯颗粒制成的、允许流体和细胞通过的玻璃料。用抗人类NGAL的捕捉抗体包被该玻璃料。将该微型柱装入借助自动流体处理使被稀释的样本以固定流速和体积上样的装置，之后加入与染料复合的检测抗体。在洗涤溶液通过之后，通过光散射光度测量来读取玻璃料的颜色强度。预校准成批的玻璃料，并且给微型柱装备可以用装置读取的校准码，从而不需要预先用标准校准就可以由该装置显示定量的结果。
实施例4：NGAL夹心法ELISA
如Kjeldsen等，(1996)所述制备用作标准和校准材料的纯化重组人类NGAL。抗NGAL的抗体是Kjeldsen等，(1993；1996)所述的那些。聚苯乙烯ELISA板用在0.05M的碳酸钠缓冲液pH 9.4中、浓度为2μg/mL的抗体211-1包被在4℃过夜，以100μL/孔加入。倾空所述孔，用含0.05％Tween 20的pH 7.4磷酸盐缓冲盐水洗涤缓冲液洗三次，并吸去。将校准物稀释液和在稀释缓冲液(含0.1mg/mL牛清蛋白的洗涤缓冲液)中的样本以100μL的体积加到孔中，并于室温在摇床上温育1小时。如前述倾空、洗涤并吸干所述孔。以100μL/孔向每孔加入在稀释缓冲液中的0.25μg/mL的生物素化抗体211-2，并于室温在摇床上温育1小时。如前述倾空、洗涤并吸干所述孔。将辣根过氧化物酶和链霉抗生物素的复合物(Zymed，CA)以在稀释缓冲液中1/2000的稀释度以100μL/孔加入每个孔，并于室温在摇床上温育1小时。如前述倾空、洗涤并吸干所述孔。然后将含四甲基联苯胺和过氧化物(TMB-ONE，Kem-En-Tech，Denmark)的底物溶液以100μL/孔加入每个孔，并于室温避光温育整整8分钟，之后通过向每孔加入50μL的1M硫酸来终止颜色反应。然后在ELISA读板机上读取孔在450nm波长的光吸收度，减去在650nm的光吸收度。然后用标准曲线来计算样本中NGAL的浓度。该标准曲线由已知浓度校准物的光吸收度读数产生。
测定的范围为0.02ng/mL到1ng/mL，检出限(与0的差异的95％置信界限)为2.4pg/mL，并在纯化校准物的稀释液和样本的稀释液间显示平行关系。NGAL的浓度在正常人血清的汇集物中为90ng/mL，在正常人尿的汇集物中为5.4ng/mL。
进一步的实施例显示医院重症监护病房接收的未经选择的成年患者的血清或血浆中和尿中进行的NGAL测定的临床和副临床(paraclinical)相关性，以及对上述测定的肾病诊断价值的估计。通过在所有基本细节上与如上实施例4所述类似的夹心法ELISA来测定NGAL。
实施例5：最初的临床和副临床相关性
表1显示了来自医院重症监护病房接收的11名未经选择的成年患者的尿和血清单个点样本(spot sample)的NGAL浓度，其中将它们与临床和副临床数据相比较。
表1.11名患者的尿和血清中的NGAL浓度：与临床和副临床数据的相关性
  患者编号   诊断   尿-NGAL等级ng/mL   血清-NGAL等级ng/mL   血浆-肌酸酐等级μM   嗜中性粒细胞等级×109/mL   血清-CRP等级μg/mL
  1   MT，少尿   108640   10435   10366   1115.6   231
  2   主动脉瘤破裂，无尿，血液透析   71490   9342   11605   79.6   671
  3   B-细胞ALL，肺炎   93800   8330   263   22.0   1097
  4   粪便腹膜炎(Fecalperitonitis)   82700   7273   7108   916   987
  5   金黄色葡萄球菌脓毒病，ATN   1115,700   11922   6103   813.9   881
  6   AML，败血症性休克   61030   5146   9164   1＜0.1   456
  7   HRS粪肠球菌(E.faecalis)菌血症   3900   392   382   56.7   119
  8   血肿，ARDS   51000   4114   8154   69.5   337
  9   MT   1   1   4   4   11
  110   66   91   5.7   103
  10   MT   4950   6147   598   35.0   781
  11   脾切除术，膈穿孔   2130   279   130   1019   562
正常值：血清-NGAL 90ng/mL，尿-NGAL 5.4ng/mL
ALL：急性淋巴性白血病；AML：急性髓细胞样白血病；ARDS：成人呼吸窘迫综合征；ATN：急性肾小管坏死；CRP：C-反应蛋白；HRS：肝肾综合征；MT：多发损伤(multiple trauma)；p：血浆；s：血清；u：尿
等级相关性(rank correlation)(r)的Spearman′s系数
尿-NGAL/血清-NGAL：r0.945 P＜＜0.001
尿-NGAL/血浆-肌酸酐：r0.41 8P0.1
血清-NGAL/嗜中性粒细胞计数：r0.273，不显著
血清-NGAL/血清-CRP：r0.064，不显著
所有患者的尿NGAL浓度均升高。血清和尿NGAL水平之间密切相关，但在尿NGAL和血清肌酸酐之间只中等程度相关。临床诊断为ATN的病例被表征为在血浆肌酸酐还没有显著升高时就有极高的尿NGAL。血清NGAL和嗜中性粒细胞计数之间的相关性差，显示血清NGAL不是中性白细胞增多症的反映指标。具体地，尿和血清NGAL在3号患者和6号患者都升高，3号患者由于急性淋巴性白血病，其嗜中性粒细胞计数仅有2.0×109/mL；6号患者由于急性髓细胞样白血病，嗜中性粒细胞的数目少得无法计数。而且，与之间CRP缺乏相关性，显示血清NGAL不仅仅是急性期蛋白。对储存的样本进行重复分析显示，NGAL可能在尿样本中具有有限的稳定性，而在血清样本中较为稳定。此结果提示，NGAL由器官损害产生，特别是由肾脏产生，但不仅仅由肾脏产生。它溢泌入血并分泌到尿中。然而，ATN时的肾NGAL也直接进入尿中而产生很高的尿NGAL浓度。
在取样时未临床诊断出肾病、并且他们的血浆肌酸酐在取样时处在正常范围以内的3和4号患者，其尿NGAL水平比2号患者高，该2号患者在主动脉瘤破裂后因为无尿接受了血液透析。这两名患者(3和4号)由于他们的严重感染可能已经罹患肾脏缺血性损伤，尿NGAL升高先于血浆肌酸酐的任何升高，正如在临床诊断出ATN的5号患者中也观察到的那样。
实施例6：在重症监护接收的未经选择的成年患者中，尿和血浆NGAL测定对于肾病的诊断效力
每天早晨从109名医院重症监护病房接收的连续患者(consecutive patient)收集尿和血浆样本，确定所述样本中的NGAL。基于出院总结和常规血检查的结果，有可能将这些患者中的60名分类(分类过程对NGAL数据不知情)为在住院期间肾脏患病或肾脏不患病。由于数据不完整而不可能以足够的确定性对剩下的49名患者进行分类，这些患者被排除在分析之外。表2显示了来自60名临床可分类的患者的尿和血浆中的最高NGAL浓度。通过绘制尿和血浆值的受试者工作特征(ROC)曲线，确定每名被分类的患者的尿和血浆中NGAL所达到的最高浓度对肾脏患病的诊断效力。也为每名患者绘制每日尿和血浆的NGAL值的时程，并与副临床数据如血浆肌酸酐值作比较。
表2.在重症监护接收的、可临床分类为肾脏患病或肾脏不患病的60名患者的血浆和尿中的最高NGAL浓度
Figure A20058004817500151
Figure A20058004817500161
Figure A20058004817500171
图1显示了最高尿NGAL值对于肾脏患病诊断的ROC曲线。曲线下的面积为0.930，并且确定截断值在370ng/mL到329ng/mL之间，低于所述截断值的尿NGAL浓度不诊断为肾病。截断值在此范围内，诊断的灵敏性为96.9％，诊断的特异性为89.3％，阳性预测值为91.2％，而阴性预测值为96.2％。
图2显示了最高血浆NGAL值对于肾脏患病诊断的ROC曲线。曲线下的面积为0.914，并且确定截断值在436ng/mL到355ng/mL之间，低于所述截断值的血浆NGAL浓度不诊断为肾病。截断值在此范围内，诊断的灵敏性为84.8％，诊断的特异性为96.3％，阳性预测值为93.1％，而阴性预测值为83.9％。
对于透析需要的诊断
将肾脏患病的患者根据所观察的最高的尿NGAL值分为两组。第一组(11名患者)的特征为尿NGAL值为1337ng/mL或更低，并且包括通过临床与副临床数据判断出肾脏患病程度较轻的患者。此组中，3名患者接受了一些形式的血液透析。第二组(21名患者)的特征为尿NGAL值为2672ng/mL或更高，并且包括临床诊断出患有ATN或ATIN的17名患者。此组中，20名患者需要一些形式的血液透析。因此确定截断值在1338到2672ng/mL之间，低于所述截断值的尿NGAL浓度不预示有透析需要，但可以诊断出程度较轻的肾病。
图3显示了最高的尿NGAL值对于需要透析的肾脏患病诊断的ROC曲线。曲线下的面积为0.807，并且确认截断值在1338ng/mL到2672ng/mL之间，低于所述截断值的尿NGAL浓度诊断为无透析需要。截断值在此范围内，诊断的灵敏性为87.0％，诊断的特异性为88.9％，阳性预测值为95.2％，而阴性预测值为72.7％。
NGAL值的时程
当给每日尿和血浆NGAL值的时程绘图，并与各个被分类的患者的临床和副临床数据作比较时，观察到尿NGAL超过之前水平86ng/mL，125ng/mL和200ng/mL与出院总结所记录的或通过血浆肌酸酐水平升高所显示的肾功能恶化有关。当这些升高使尿NGAL水平超过329ng/mL的截断水平时，尿NGAL比之前的水平升高200ng/mL以上也与肾功能下降有关。能够清楚显示尿NGAL的这种并发升高的患者数目不够多，因此不能对诊断值在急性肾衰竭和升高幅度的关系方面作有意义的分析。
在一些病例中，在尿NGAL升高和肾功能下降造成的血浆肌酸酐升高之间存在平行关系。图4显示了因腹主动脉瘤破裂而急性动手术的老年男性患者中尿NGAL和血浆肌酸酐的这种平行升高。在这里由于出血和主动脉钳夹而对肾造成的缺血性损伤发生在取第一份血浆和尿样本之前，因此尿NGAL和血浆肌酸酐的初始水平都表示肾衰竭的程度。
尿NGAL比之前的值升高200ng/mL或更多，但所到达的值仍低于329ng/mL的截断水平，不能诊断为急性肾衰竭，因为它可能是由于不必然影响肾的其它病症如脓毒症造成的。图5显示了尿NGAL的此种升高，该升高与罹患不影响肾功能的脓毒症有关，这得到在重症监护病房内的整个临床过程中血浆肌酸酐水平一直保持在正常范围内这一事实的支持。
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Claims (22)

1.诊断、监测或测定人的肾病可能性的方法，其中所述方法区分肾病和不影响肾脏的其它病症，所述方法包含如下步骤：
i)在来自人的体液样本中测定人嗜中性粒细胞明胶酶相关性脂笼蛋白(NGAL)的浓度，
ii)比较所述浓度和预定的截断值，所述截断值经选择以排除与不影响肾脏的病症相关的NGAL的较低浓度，其中在所述截断值以上的浓度表示有肾病。
2.权利要求1的方法，其中所述样本是尿样本，并且所述截断值是250ng/mL或更高的值，如在250ng/mL和525ng/mL之间的值。
3.权利要求1的方法，其中所述样本是血浆或血清样本，并且所述截断值是250ng/mL或更高的值，如在250ng/mL和525ng/mL之间的值。
4.上述权利要求中任一项的方法，其中所述其它病症是炎性疾病，并且所述截断值经选择以排除与炎性疾病相关的NGAL的较低浓度。
5.上述权利要求中任一项的方法，其中所述方法还区分肾病和感染性疾病，并且所述截断值经选择以排除与感染性疾病相关的NGAL的较低浓度。
6.上述权利要求中任一项的方法，其中所述方法还区分肾病和癌性疾病，并且所述截断值经选择以排除与癌性疾病相关的NGAL的较低浓度。
7.上述权利要求中任一项的监测方法，其包含将步骤i)和ii)重复一次或多次的其它步骤。
8.上述权利要求中任一项的监测方法，其包含在24小时内，例如在12小时内，如在6小时内，例如在3小时内重复步骤i)和ii)的其它步骤。
9.上述权利要求中任一项的监测方法，其包含在已经启动或完成肾病治疗后重复步骤i)和ii)的其它步骤。
10.上述权利要求中任一项的方法，其中所述肾病是缺血后肾损伤。
11.上述权利要求中任一项的方法，其中所述肾病是可能引起急性肾衰竭、急性肾小管坏死或急性肾小管间质性肾病的病症。
12.上述权利要求中任一项的方法，其中所述肾病是由肾毒剂引起的。
13.上述权利要求中任一项的方法，其包含将所述浓度与第二个截断值比较的其它步骤，所述第二个截断值经选择以排除NGAL的较低浓度，所述NGAL的较低浓度与病人不太可能需要通过透析来治疗的肾病的程度相关，其中在该截断值以上的浓度表示非常可能需要通过透析治疗的肾病的严重程度。
14.权利要求13的方法，其中所述第二个截断值在1000ng/mL和3000ng/mL之间，如1250ng/mL，或1500ng/mL，或1750ng/mL，或2000ng/mL，或2250ng/mL，或2500ng/mL，或2750ng/mL。
15.上述权利要求中任一项的方法，其中NGAL通过特异性结合NGAL的分子来测量。
16.上述权利要求中任一项的方法，其中所述体液是尿。
17.上述权利要求中任一项的方法，其中所述体液是血或血浆或血清。
18.监测人肾病发作的方法，所述方法包含如下步骤：
i)在来自人的体液样本中测定人嗜中性粒细胞明胶酶相关性脂笼蛋白(NGAL)的浓度，
ii)对在给定时间段后自同一人取得的另一份体液样本重复步骤i)，和
iii)通过比较步骤i)和ii)中获得的浓度来评估该人是否已经罹患肾病或将要罹患肾病，其中在第二个样本中的显著较高的NGAL浓度表示该人已经罹患肾病或将要罹患肾病。
19.权利要求18的方法，其中所述显著较高的浓度是NGAL浓度升高了50ng/mL或更高，如100ng/mL或更高，例如150ng/mL或更高，如200ng/mL或更高，例如300ng/mL或更高，如400ng/mL或更高，例如500ng/mL或更高。
20.权利要求18或19的方法，其包含将步骤ii)和iii)重复一次或多次的其它步骤。
21.权利要求18-20中任一项的方法，其中所述给定时间段是24小时或更短，例如18小时或更短，如12小时或更短，例如6小时或更短，如3小时或更短。
22.权利要求18-21中任一项的方法，其还具有权利要求10-17中任一项的一个或多个特征。
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