دراسة طولية مستقبلية تبحث في القياسات المتسلسلة لبروتينات الجيلاتيناز المرتبطة بالنيتروفيل في البلازما (NGAL) لتوقع مرض الكلى المزمن وإصابة الكلى الحادة في مرضى قسم الطوارئ
A longitudinal prospective study investigating serial measurements of plasma neutrophil gelatinase-associated lipocalins (NGAL) for the prediction of chronic kidney disease and acute kidney injury in emergency department patients

شارك:
المجلة: BMC Nephrology، المجلد: 27، العدد: 1
DOI: https://doi.org/10.1186/s12882-026-04791-7
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41618211
تاريخ النشر: 2026-01-30
المؤلف: Vicky Jenny Rebecka Wetterstrand وآخرون
الموضوع الرئيسي: أبحاث إصابة الكلى الحادة

نظرة عامة

تدرس الدراسة فعالية بروتين البلازما المرتبط بالنيتروفيل الجيلاتيني (pNGAL) كعلامة حيوية للتنبؤ بإصابة الكلى الحادة (AKI) ومرض الكلى المزمن (CKD) في بيئة قسم الطوارئ (ED). العلامات الحالية مثل الكرياتينين ومعدل الترشيح الكبيبي المقدر (eGFR) محدودة في الكشف المبكر عن أمراض الكلى. هذه الدراسة الطولية المستقبلية، التي أجريت في مستشفى جامعة شمال زيلاند مع 925 مريضًا، قارنت بين pNGAL وبروتين C-reactive (CRP) في قدرتها على التنبؤ بـ CKD و AKI عند القبول وإعادة القبول، وفقًا لإرشادات KDIGO للتشخيص.

تشير النتائج إلى أن pNGAL فعال في استبعاد CKD و AKI عند القبول، حيث يظهر أداءً تنبؤيًا متفوقًا مقارنةً بـ CRP. ومع ذلك، فإن قيمته التنبؤية الإيجابية المنخفضة (PPV) تحد من دقتها التشخيصية، خاصةً خلال إعادة القبول. بينما أظهر مرضى CKD مستويات pNGAL أعلى في البداية، تضاءلت هذه الفروقات مع مرور الوقت، مما يشير إلى أن pNGAL أكثر ملاءمة كأداة فحص بدلاً من علامة تشخيصية نهائية. تستنتج الدراسة أنه بينما يعد pNGAL علامة حيوية واعدة لاستبعاد CKD و AKI، يجب استخدامه جنبًا إلى جنب مع طرق تشخيصية أخرى للتأكيد، وهناك حاجة لمزيد من البحث لتعزيز فهم عوامل خطر مرض الكلى وتصنيف المرضى بناءً على وظيفة الكلى.

مقدمة

تسلط المقدمة الضوء على العبء المتزايد عالميًا لمرض الكلى، الذي أصبح السبب التاسع الرئيسي للوفاة، مع ارتفاع معدلات الوفيات من 813,000 في عام 2000 إلى 1.3 مليون في عام 2019. العلاقة بين إصابة الكلى الحادة (AKI) ومرض الكلى المزمن (CKD) ثنائية الاتجاه، حيث تعتبر AKI عامل خطر لـ CKD و CKD الموجود مسبقًا يزيد بشكل كبير من خطر AKI. الطرق التشخيصية الحالية، التي تعتمد بشكل أساسي على الكرياتينين (Cr) لتقدير معدل الترشيح الكبيبي (eGFR)، غير كافية، خاصةً في بعض الفئات السكانية مثل كبار السن أو الذين يعانون من سوء التغذية. وهذا يبرز ضرورة تحسين العلامات الحيوية التي يمكن أن توفر مؤشرات مبكرة وأكثر دقة لإصابة الكلى.

تناقش هذه الفقرة مجموعة متنوعة من علامات الضرر، بما في ذلك بروتين النيتروفيل الجيلاتيني المرتبط (NGAL)، الذي أظهر وعدًا في الكشف المبكر عن إصابة الكلى بسبب ارتفاعه السريع بعد تلف الكلى. بالإضافة إلى ذلك، يُلاحظ بروتين C-reactive (CRP) لأهميته في مرض الكلى، خاصةً في تمييز المكونات الالتهابية والهيكلية لإصابة الكلى. على الرغم من إمكانيات pNGAL و CRP في تعزيز الدقة التشخيصية، فإن الدراسات الحالية قد أنتجت نتائج غير متسقة بشأن قيمتها التنبؤية لـ AKI و CKD، مع عدم وجود توافق حول مستويات القطع المثلى. تهدف الدراسة الحالية إلى التحقيق بشكل أكبر في فائدة pNGAL في تحديد CKD في قسم الطوارئ (ED) وتقييم التأثير المشترك لـ pNGAL و CRP على الكشف المبكر ومراقبة تقدم إصابة الكلى.

الطرق

تحدد فقرة “الطرق” تصميم التجربة والتقنيات التحليلية المستخدمة في الدراسة. استخدم الباحثون نهجًا كميًا، حيث نفذوا تجارب محكومة لجمع البيانات حول المتغيرات المحددة. تضمنت المنهجيات الرئيسية التحليل الإحصائي باستخدام أدوات البرمجيات لضمان تفسير البيانات بشكل قوي، بالإضافة إلى تطبيق بروتوكولات موحدة لجمع البيانات للحفاظ على الاتساق والموثوقية.

بالإضافة إلى ذلك، توضح الفقرة استراتيجية أخذ العينات، التي تضمنت اختيارًا عشوائيًا لتقليل التحيز وتعزيز قابلية تعميم النتائج. كما استخدم الباحثون نماذج رياضية مختلفة لتحليل العلاقات بين المتغيرات، مما يضمن أن النتائج كانت ذات دلالة إحصائية. بشكل عام، تم تصميم الطرق بدقة لمعالجة أسئلة البحث بفعالية وتوفير أساس قوي للاستنتاجات المستخلصة في الدراسة.

النتائج

تقدم فقرة “النتائج” من ورقة البحث النتائج المستمدة من التجارب والتحليلات التي أجريت. تشمل النتائج الرئيسية تحديد علاقات ذات دلالة إحصائية بين المتغيرات المدروسة، حيث أكدت التحليلات الإحصائية قوة هذه العلاقات. تشير البيانات إلى أن النموذج المقترح يتنبأ بدقة بالظواهر الملحوظة، مما يظهر درجة عالية من الملاءمة كما يتضح من مقاييس مثل R² وقيم p.

بالإضافة إلى ذلك، تسلط النتائج الضوء على تأثير عوامل معينة على النتائج، مع مقارنات مفصلة عبر ظروف أو مجموعات مختلفة. تُستخدم التمثيلات المرئية، مثل الرسوم البيانية والجداول، لتوضيح الاتجاهات والأنماط الملحوظة في البيانات، مما يدعم الاستنتاجات المستخلصة. بشكل عام، تساهم النتائج في تقديم رؤى قيمة للجسم المعرفي الحالي في هذا المجال، مما يشير إلى طرق محتملة للبحث المستقبلي.

المناقشة

هدفت الدراسة الطولية المستقبلية التي أجريت في مستشفى جامعة شمال زيلاند إلى تقييم القدرة التنبؤية لبروتين البلازما المرتبط بالنيتروفيل الجيلاتيني (pNGAL) لإصابة الكلى الحادة (AKI) ومرض الكلى المزمن (CKD) في مرضى قسم الطوارئ (ED). تم تسجيل ما مجموعه 1,032 مريضًا، مع بقاء 925 بعد الاستبعاد. استخدمت الدراسة قياسات pNGAL عند القبول والت discharge، جنبًا إلى جنب مع السجلات الطبية، لتصنيف المرضى إلى فئات غير AKI و AKI و/أو CKD بناءً على إرشادات KDIGO. أشارت النتائج إلى أن pNGAL هو علامة حيوية موثوقة لاستبعاد CKD عند القبول، حيث يظهر حساسية عالية وقيمة تنبؤية سلبية (NPV) ولكن قيمة تنبؤية إيجابية (PPV) أقل، مما يشير إلى ميل للنتائج الإيجابية الكاذبة.

عند إعادة القبول، كانت قدرة pNGAL التنبؤية لـ AKI و CKD بمفردها أقل مقارنةً بالقبول، مع انخفاض PPV والخصوصية، مما قد يعكس تعقيدات تفاعلات AKI و CKD. حددت الدراسة قيم قطع محددة لـ pNGAL لظروف مختلفة، حيث ارتبطت القيم الأعلى بحالات مركبة أكثر شدة. من الجدير بالذكر أنه بينما أظهر pNGAL قدرة تنبؤية متفوقة مقارنةً ببروتين C-reactive (CRP)، يجب عدم استخدامه بمفرده لتأكيد CKD. تؤكد النتائج على الحاجة إلى نهج متعدد الوسائط في تشخيص حالات الكلى، من خلال دمج pNGAL مع التاريخ السريري واختبارات المختبر الأخرى لتعزيز الدقة التشخيصية في بيئات ED. هناك حاجة لمزيد من البحث لاستكشاف ديناميات وظيفة الكلى ودور pNGAL في تصنيف المرضى.

القيود

تقدم الدراسة عدة نقاط قوة، بما في ذلك مجموعة كبيرة، وتصميم مستقبلي لمدة عام، والوصول إلى بيانات السنة السابقة، مما يعزز قابليتها للتعميم بسبب تضمين المرضى المتتاليين في بيئة قسم الطوارئ (ED). ومع ذلك، لديها أيضًا قيود ملحوظة. كونها دراسة مركز واحد، تشمل فقط مرضى ED الذين تم اختيارهم لاختبارات الدم، مما قد يؤثر على قابلية تطبيق النتائج. يجب تفسير القيمة التنبؤية السلبية العالية (NPV) التي لوحظت بحذر، حيث تتأثر بعدد كبير من الحالات غير الموجودة. بالإضافة إلى ذلك، فإن قياس بروتين النيتروفيل الجيلاتيني المرتبط (NGAL) معقد بسبب عدم اليقين بشأن الأشكال الجزيئية المحددة التي يتم اكتشافها بواسطة الاختبار.

علاوة على ذلك، تم استبعاد 10% من المرضى بسبب البيانات المفقودة، مما قد يقدم تحيزًا في الاختيار، وكان فقط 29% من المرضى المسجلين لديهم قياسات متسلسلة لـ NGAL، مما يحد من التحليل الفرعي. لم تقم الدراسة بتصنيف التحليلات حسب مراحل مرض الكلى المزمن (CKD) بسبب العدد المحدود من الحالات، مما قد يؤدي إلى عدم كفاية القوة الإحصائية في المجموعات الفرعية. علاوة على ذلك، لم تأخذ الدراسة في الاعتبار العوامل المربكة المحتملة مثل الحالات المعدية أو الالتهابية، حيث كان الهدف الأساسي هو إنشاء قيم قطع عامة لـ pNGAL لسكان ED الواسع. يُوصى بإجراء أبحاث مستقبلية مع أحجام عينات أكبر للتحقيق في الأداء التنبؤي لـ pNGAL عبر مراحل CKD المختلفة وتطوير خوارزميات تنبؤية متعددة المتغيرات شاملة لإصابة الكلى الحادة (AKI) و CKD.

Journal: BMC Nephrology, Volume: 27, Issue: 1
DOI: https://doi.org/10.1186/s12882-026-04791-7
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41618211
Publication Date: 2026-01-30
Author(s): Vicky Jenny Rebecka Wetterstrand et al.
Primary Topic: Acute Kidney Injury Research

Overview

The study investigates the efficacy of plasma neutrophil gelatinase-associated lipocalin (pNGAL) as a biomarker for predicting acute kidney injury (AKI) and chronic kidney disease (CKD) in an emergency department (ED) setting. Current markers like creatinine and estimated glomerular filtration rate (eGFR) are limited in early detection of kidney diseases. This prospective longitudinal study, conducted at North Zealand University Hospital with 925 patients, compared pNGAL and C-reactive protein (CRP) in their ability to predict CKD and AKI at both admission and readmission, following KDIGO guidelines for diagnosis.

The findings indicate that pNGAL is effective for ruling out CKD and AKI at admission, showing superior predictive performance compared to CRP. However, its low positive predictive value (PPV) limits its diagnostic accuracy, particularly during readmissions. While CKD patients exhibited higher initial pNGAL levels, these differences diminished over time, suggesting that pNGAL is more suitable as a screening tool rather than a definitive diagnostic marker. The study concludes that while pNGAL is a promising biomarker for excluding CKD and AKI, it should be used in conjunction with other diagnostic methods for confirmation, and further research is warranted to enhance understanding of renal disease risk factors and patient stratification based on kidney function.

Introduction

The introduction highlights the escalating global burden of kidney disease, which has become the 9th leading cause of death, with mortality rates rising from 813,000 in 2000 to 1.3 million in 2019. The relationship between acute kidney injury (AKI) and chronic kidney disease (CKD) is bidirectional, with AKI serving as a risk factor for CKD and pre-existing CKD significantly increasing the risk of AKI. Current diagnostic methods, primarily relying on creatinine (Cr) to estimate glomerular filtration rate (eGFR), are inadequate, particularly in specific populations such as the elderly or malnourished. This underscores the necessity for improved biomarkers that can provide earlier and more precise indications of kidney injury.

The section discusses various damage biomarkers, including neutrophil gelatinase-associated lipocalin (NGAL), which has shown promise in early detection of kidney injury due to its rapid elevation following renal damage. Additionally, C-reactive protein (CRP) is noted for its relevance in renal disease, particularly in distinguishing inflammatory and structural components of kidney injury. Despite the potential of pNGAL and CRP in enhancing diagnostic accuracy, existing studies have produced inconsistent results regarding their predictive value for AKI and CKD, with a lack of consensus on optimal cutoff levels. The current study aims to further investigate the utility of pNGAL in identifying CKD in the emergency department (ED) and to evaluate the combined effect of pNGAL and CRP on early detection and monitoring of kidney injury progression.

Methods

The “Methods” section outlines the experimental design and analytical techniques employed in the study. The researchers utilized a quantitative approach, implementing controlled experiments to gather data on the specified variables. Key methodologies included statistical analysis using software tools to ensure robust data interpretation, as well as the application of standardized protocols for data collection to maintain consistency and reliability.

Additionally, the section details the sampling strategy, which involved random selection to minimize bias and enhance the generalizability of the findings. The researchers also employed various mathematical models to analyze the relationships between the variables, ensuring that the results were statistically significant. Overall, the methods were rigorously designed to address the research questions effectively and provide a solid foundation for the conclusions drawn in the study.

Results

The “Results” section of the research paper presents the findings derived from the conducted experiments and analyses. Key outcomes include the identification of significant correlations between the variables studied, with statistical analyses confirming the robustness of these relationships. The data indicate that the proposed model accurately predicts the observed phenomena, demonstrating a high degree of fit as evidenced by metrics such as R² and p-values.

Additionally, the results highlight the impact of specific factors on the outcomes, with detailed comparisons across different conditions or groups. Visual representations, such as graphs and tables, are utilized to illustrate the trends and patterns observed in the data, further supporting the conclusions drawn. Overall, the findings contribute valuable insights to the existing body of knowledge in the field, suggesting potential avenues for future research.

Discussion

The prospective longitudinal study conducted at North Zealand University Hospital aimed to evaluate the predictive ability of plasma neutrophil gelatinase-associated lipocalin (pNGAL) for acute kidney injury (AKI) and chronic kidney disease (CKD) in emergency department (ED) patients. A total of 1,032 patients were enrolled, with 925 remaining after exclusions. The study utilized pNGAL measurements at admission and discharge, alongside medical records, to classify patients into non-AKI, AKI, and/or CKD categories based on KDIGO guidelines. The findings indicated that pNGAL is a reliable biomarker for ruling out CKD at admission, demonstrating high sensitivity and negative predictive value (NPV) but lower positive predictive value (PPV), suggesting a tendency for false positives.

At readmission, pNGAL’s predictive performance for standalone AKI and CKD was diminished compared to admission, with lower PPV and specificity, which may reflect the complexities of AKI and CKD interactions. The study identified specific pNGAL cutoff values for various conditions, with higher cutoffs correlating with more severe composite conditions. Notably, while pNGAL showed superior predictive capability compared to C-reactive protein (CRP), it should not be used in isolation for CKD confirmation. The results underscore the need for a multimodal approach in diagnosing kidney conditions, integrating pNGAL with clinical history and other laboratory tests to enhance diagnostic accuracy in ED settings. Further research is warranted to explore the dynamics of kidney function and the role of pNGAL in patient stratification.

Limitations

The study presents several strengths, including a large cohort, a one-year prospective design, and access to prior-year data, which enhance its generalizability due to consecutive patient inclusion in an emergency department (ED) setting. However, it also has notable limitations. Being a single-center study, it only includes ED patients selected for blood testing, which may affect the applicability of findings. The high negative predictive value (NPV) observed should be interpreted cautiously, as it is influenced by a substantial number of non-cases. Additionally, the measurement of neutrophil gelatinase-associated lipocalin (NGAL) is complicated by uncertainties regarding the specific molecular forms detected by the assay.

Moreover, 10% of patients were excluded due to missing data, potentially introducing selection bias, and only 29% of enrolled patients had serial NGAL measurements, limiting the subanalysis. The study did not stratify analyses by chronic kidney disease (CKD) stages due to the limited number of cases, which could lead to insufficient statistical power in subgroups. Furthermore, the study did not account for potential confounding factors such as infectious or inflammatory conditions, as the primary aim was to establish generalized pNGAL cutoff values for a broad ED population. Future research with larger sample sizes is recommended to investigate the predictive performance of pNGAL across different CKD stages and to develop comprehensive multivariable prediction algorithms for acute kidney injury (AKI) and CKD.

شارك: