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早期生物标志物或可预测心脏手术后肾损伤:新研究揭示FGF23的前景

早期生物标志物或可预测心脏手术后肾损伤:新研究揭示FGF23的前景

一项新的研究发表在 麻醉学 (2025 年 9 月)作者:Cheruku 等人。 为寻求检测的临床医生提供了好消息 急性肾损伤 (AKI) 在接受心脏手术的患者中,更早出现这种情况。德克萨斯大学西南医学中心的研究人员发现,体外循环 (CPB) 后仅六小时测量的血浆成纤维细胞生长因子 23 (FGF23) 水平与 AKI 住院期间。

这种基于生物标志物的方法可能为更早的风险分层、更及时的干预以及最终为心脏手术后面临重大肾脏风险的人群带来更好的结果铺平道路。

心脏手术后持续存在的AKI问题

心脏手术是全球最常见的高风险手术之一,每年有超过2万患者接受冠状动脉搭桥术 (CABG) 或瓣膜手术。这些手术中最令人担忧的并发症之一是急性肾损伤,约有20%至30%的患者会发生急性肾损伤。即使是轻度 AKI 不是良性的;它与死亡率、发病率、进展到 慢性肾病 (CKD),并增加住院时间。

尽管该病很普遍,但早期发现 AKI 仍然是一项重大挑战。目前的标准诊断标准严重依赖于血清肌酐测量值和尿量,而这两者都受到血液稀释、液体转移和其他围手术期因素的影响。此外,血清肌酐水平通常仅在肾功能恶化后才会升高,因此它只是晚期指标,而非早期预警系统。

这种诊断滞后可能会错失关键时机——早期干预或许可以防止肾脏损害恶化。因此,寻找更优的生物标志物已成为围手术期和重症监护医学领域亟待研究的领域。

FGF23 是什么?为什么它很重要?

成纤维细胞生长因子23 (FGF23) 是一种主要由成骨细胞(成骨细胞和骨细胞)分泌的激素。它通过作用于肾脏增加磷酸盐排泄并抑制维生素D的活化,在磷酸盐调节中发挥着核心作用。

血液中可测量的 FGF23 主要有两种形式:

  • 完整 FGF23 (iFGF23):蛋白质的全长、生物活性形式。
  • C 端 FGF23 (cFGF23):包括完整的激素及其裂解的 C 端片段。

这些形式具有不同的生物学和临床作用。iFGF23 发挥直接的激素作用,而 cFGF23 可能作为竞争性拮抗剂,在炎症和疾病状态下通常会升高。先前的研究表明,肾功能衰退患者的 FGF23 水平会升高,并且与终末期肾病患者的死亡率独立相关。

本研究的新颖之处在于,它评估了术后即刻环境中的 cFGF23 和 iFGF23,旨在确定它们与全阶段 AKI,而不仅仅是严重的病例。

研究设计和方法

这是一项前瞻性观察性研究,纳入了173例接受非紧急CABG和/或体外循环下瓣膜手术的患者。该研究在一个学术中心进行,嵌套在一项更广泛的观察性试验中,并使用了储存在生物样本库中的血浆样本。

研究人员在体外循环结束后6小时测量了血浆cFGF23和iFGF23的水平。选择这个时间点是经过精心设计的,因为它早于大多数临床诊断。 AKI 并避免了术后变化的混杂效应。主要结果是住院期间 AKI,使用 KDIGO 血清肌酐标准定义。

收集患者的年龄、体重指数 (BMI)、估计肾小球滤过率 (eGFR)、CPB 时间和既往肾脏疾病等特征,以控制潜在的混杂因素。

主要结果

研究结果具有统计学意义和临床相关性。在173例患者中,32例(18.5%)出现 AKI 术后第 7 天。分析显示,CABG 和瓣膜手术联合手术的风险最高, AKI 率为41.2%。

研究人员发现:

  • CPB 后 6 小时 cFGF23 水平增加 1.57 倍,患上 AKI.
  • 即使在调整了关键临床变量和克利夫兰诊所术前 AKI 风险评分。
  • 类似地,iFGF23 增加 1.59 倍,则 AKI 风险,但在调整协变量后,这一结果并不显著。
  • cFGF23 与 iFGF23 的比例也与 AKI, 强化cFGF23的主导作用。

这些结果强调了 cFGF23 是预测全期术后最可靠、最一致的生物标志物 AKI.

预测准确性 

以受试者操作特征曲线下面积 (AUC) 衡量的 cFGF23 预测能力在未调整时为 0.73,在调整协变量后为 0.81,优于许多先前研究的生物标志物。

为了便于理解,以下是 FGF23 与其他已知 AKI 生物标志物:

这些比较表明,cFGF23 可能是全阶段最准确的早期生物标志物之一 AKI 在心脏手术中——尤其是轻度 AKI 被认为是其他生物标志物通常无法检测到的。

临床意义和未来方向

识别能力 AKI 术后数小时内的风险为干预创造了关键窗口。cFGF23 升高的患者可以针对以下情况进行干预:

  1. 增强血流动力学监测
  2. 避免肾毒素
  3. KDIGO 的实施 AKI 预防包
  4. 研究表明,使用氨基酸输注或目标导向灌注策略可以减轻肾损伤

此外,将 FGF23 测量整合到临床工作流程(例如电子健康记录警报)中可以简化高危患者的识别并指导实时临床决策。

需要进一步研究:

  • 建立临床使用的阈值
  • 评估 CKD 进展和死亡率等长期结果
  • 研究 α-klotho 表达及其与 FGF23 相互作用在 AKI 病理生理学
限制

虽然研究结果令人信服,但必须承认一些局限性。这项研究是在单一中心进行的,这可能会限制其普遍性。此外,在对尿量的定义中,它还缺乏尿量数据。 AKI, 仅依赖血清肌酐标准。

此外,样本量虽然足以进行初步分析,但可能无法检测到亚组分析中的细微关联或差异——例如不同 AKI 阶段或 iFGF23 和 cFGF23 在不同手术类型中的表现。

尽管存在这些局限性,但该研究为未来的多中心试验提供了坚实的基础。

结语

该研究提供了令人信服的证据,表明在心脏手术后仅 6 小时测量的 C 端 FGF23 是全期住院治疗的有力预测指标 AKI. 它的性能可与当前的生物标志物候选物相媲美,甚至可能超过它们,为临床医生提供更早、更准确的方法来识别高危患者。

随着围手术期医学领域的不断发展,将 FGF23 等分子生物标志物整合到标准护理方案中可能会彻底改变我们的管理方式 AKI——这种疾病在外科手术人群中仍然非常常见且极具破坏性。随着进一步研究,FGF23 有望成为预测医学工具包中的支柱,从而实现更早的诊断、更个性化的护理,并改善心脏手术后的患者预后。

要了解更多信息,请参阅 麻醉学.

Cheruku SR, Neyra JA, Mohammad H, Trinh J, Hernandez G, Nakonezny PA, Jessen ME, Moe OW, Fox AA. 心脏手术后血浆成纤维细胞生长因子23升高与院内急性肾损伤。《麻醉学》2025年9月1日;143(3):593-603。

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